Factores y Clasificaciones en Fundiciones y Aceros Aleados
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Factores que influyen en el coeficiente de reparto del carbono
- Velocidad de enfriamiento
- Composición (silicio, manganeso, azufre, fósforo y otros elementos)
Constituyentes estructurales más específicos de las fundiciones
Los constituyentes de los aceros más específicos de las fundiciones son:
- Grafito
- Steadita
- Ledeburita
- Ferrita
- Perlita
Clasificación de las fundiciones
a) Por su composición pueden ser:
- Eutécticas: Contenido del 4.3 % de CE.
- Hipoeutécticas: Con más del 2% y menos del 4.3% de C.E.
- Hipereutécticas: Con más del 4.3 % del CE.
- Aleadas: Cuando además de Fe y C contienen otros elementos que les comunican propiedades específicas.
b) Por el proceso de elaboración, se distinguen:
- Arrabio o fundición de primera fusión: Obtenida directamente en el alto horno.
- De segunda fusión: Obtenida de fundición arrabio con chatarra y otros productos.
- Sintética: Obtenida a partir del acero, añadiéndole los elementos necesarios.
c) Por la forma de presentarse el carbono:
- Fundición blanca: Su fractura es blanca. Se presenta el C combinado en forma de Fe3C.
- Fundición gris: La mayor parte de carbono está en forma de grafito. Se subdivide en: ferrita o hipoeutectoide y perlita o eutectoide.
- Fundición atruchada: Parte del carbono se presenta en forma de cementita y grafito. El aspecto de la fractura es más o menos blanco, según el porcentaje de C combinado.
- Fundición maleable: Puede ser maleable europea o de corazón blanco y maleable americana o de corazón negro.
- Fundición dúctil o con grafito esferoidal: El grafito tiene forma de pequeñas esferas.
Tratamientos térmicos más empleados en las fundiciones
- Recocido
- Temple
- Revenido
- Austempering
- Martempering
- Temple superficial por flameado
- Nitruración
Clasificación de la fundición maleable
Se clasifican según el tratamiento térmico aplicado:
- Maleabilidad americana o de corazón negro: Se obtiene a partir de fundición blanca mediante un recocido a temperaturas entre 800ºC a 900ºC que provocan la descomposición de la cementita en grafito modular. El enfriamiento debe ser muy lento para evitar la formación de perlita. El grafito se presenta en forma modular.
- Maleable europea o de corazón blanca: Se obtiene de la descarburización de la fundición blanca mediante un tratamiento termoquímico, calentándola en presencia de un oxidante (Fe2O3) a temperaturas entre 900 y 1100ºC durante varios días. Es un proceso inverso a la cementación.
Clasificación de las fundiciones aleadas
Se clasifican según el porcentaje de los elementos de aleación:
- Fundiciones de baja y media aleación: Fundiciones en que la suma de los porcentajes de elementos de aleación no sobrepasa el 5%. Por ejemplo, las fundiciones de alta resistencia y las fundiciones martensíticas.
- Fundiciones de alta aleación: Fundiciones en que los porcentajes de los elementos de aleación alcanzan valores superiores al 5%. Pertenecen a fundiciones resistentes a la temperatura y a la corrosión.
- Fundiciones dúctiles o con grafito esferoidal: Material relativamente nuevo.
Características de los aceros aleados
- Elevan la templabilidad, por lo que es más fácil obtener la martensita y, a partir de ella, por revenido, las mejores características de resiliencia.
- Mejoran las características mecánicas a bajas y altas temperaturas.
- Mejoran la resiliencia a la oxidación y a la corrosión a temperaturas elevadas.
- Introducen o modifican ciertas propiedades específicas.
Clasificación de los aceros según los constituyentes estructurales
- Aceros perlíticos: Tienen bajos porcentajes de elementos de aleación.
- Aceros martensíticos o de autotemple: Con porcentajes medios de elementos de aleación.
- Aceros austentíticos: Dúctiles y resistentes a la corrosión y al desgaste, pero difíciles de mecanizar. Pueden ser:
- Estables: Insensibles a cualquier tratamiento térmico.
- Inestables: Con menos porcentajes de elementos gammágenos. Pueden ser: aceros ferríticos y ledeburíticos.
Clasificación de los aceros al níquel dependiendo de las características magnéticas
- Magnéticos irreversibles: Menos del 29% de Ni.
- Diamagnéticos: Con más del 28% y menos del 33% de Ni.
- Magnéticos reversibles: Con más del 33% de Ni.
Anomalías que presentan las aleaciones magnéticas reversibles
- Variaciones de longitud: A temperaturas superiores al punto de Curie, la variación de longitud es una función lineal de la temperatura. A temperaturas inferiores, la variación es más lenta.
- Variaciones del módulo de elasticidad: A temperaturas superiores al punto de Curie, el módulo de elasticidad disminuye lentamente. A temperaturas inferiores a este punto, primero aumenta el módulo para luego disminuir.
Enumera los aceros con porcentajes altos de aleación
- Aceros inoxidables Cr-Ni
- Aceros refractarios
- Aceros marjados (maraging)
- Aceros de corte rápido