Fundiciones Perlíticas y Maleables: Procesos y Propiedades

6) Fundiciones perlíticas con o sin Fe₃C. Ferrito-perlíticas (ferritización directa) - Mediante tratamientos térmicos puede modificarse la microestructura:

• Ferritización: Estado puramente ferrítico
• Normalización: Estado puramente perlítico

Fundiciones Maleables

Fundiciones blancas a las que se les aplica un tratamiento térmico (recocido) para mejorar su plasticidad.

Procedimiento Europeo

• Se obtienen fundiciones maleables de corazón blanco.
• Recocido en atmósfera oxidante con el fin de eliminar la mayor parte del C.
• Proceso:
  • Recubrir la pieza con óxido de Fe.
  • 980-1050ºC durante 80-100 h.
  • Enfriamiento lento en el horno (5-10ºC/h) hasta 650ºC y posterior enfriamiento al aire.
• El resultado es una matriz totalmente ferrítica en la que se pueden encontrar nódulos de grafito en el núcleo de la pieza.
• No aplicable a piezas de gran espesor.

Procedimiento Americano

• Se obtienen fundiciones maleables de corazón negro.
• Recocido en atmósfera neutra.
• Proceso:
  • 870-950ºC durante 8-60 h.
  • Enfriamiento libre (rápido) hasta 760ºC.
  • Se busca la ferritización completa: enfriando lento 3-10ºC/h de 760 a 710ºC o tratamiento isotermo a 720ºC (ver diagrama de fases estable).
  • Enfriamiento al aire.
• No se produce la descarburación, pero el resultado es también una matriz de ferrita con nódulos de grafito desmenuzados.
• Hay una ganancia importante en tenacidad.

Propiedades

Hay una ganancia importante en tenacidad. Propiedades mejores respecto a las fundiciones de corazón blanco.

Maleable Perlítica

Se aplica un primer tratamiento similar a los empleados en el procedimiento europeo o americano, pero se aplica a continuación un enfriamiento libre hasta temperatura ambiente. La γ transforma a perlita, evitando la ferritización completa.

Clasificación de Fundiciones

• Fundiciones ordinarias
• Fundiciones blancas
• Fundiciones grises
• Ferríticas
• Grises ordinarias
• Fundiciones aleadas
• Baja aleación

Descripción del Enfriamiento al 1%

1476 Comienzo de solidificación. Núcleo austenita 100%L(1%)+0%Y(0,2).

1250 Fin de solidificación 100%Y(1)+0%L(3,5C).

875 Comienza a precipitar cementita 100%Y(1%)+0%Fe₃C(6,67%C).

723 Transformación eutectoide.

724 Y+Fe₃C Y0,8--1--Fe₃C6,67% Y=96,6 96.6Y+3,4%Fe₃C.

722 Perlita+Fe₃C 96.6Y+3,4%Fe₃C. Perlita: 88,3%α(0,025)+11,7Fe₃C6,67.

25 Perlita+Fe₃C -> 96.6perlita(0,8)+3,4Fe₃C6,67. Perlita: 88α(0)+12%Fe₃C6,67.

Fundición Fe+3% Descripción

1300 Comienzo de la solidificación. Núcleo austenita 100%L3+0%Y0.8.

1130 Transformación eutéctica (fundiciones blancas).

1131 Y+L y(2)---3%---L4.3% L= 43.5%L(4.3)+56.5%Y(2).

1129 Y+L edeburita 43.5 ledeburita(4.3)+56.5%Y(2). Ledeburita: Y+Fe₃C Y2---4,3--Fe₃C6,67 50.7%Y2+49.3%Fe₃C6,67.

Si fuera fundición gris no forma ledeburita. Tendríamos Y(2%)+grafito(100%) sin estructura eutéctica.

723 Transformación eutectoide.

724 Y+Ledeburita Y0.8--3--ledeb4.3 37.1%Y0.8+62.9%ledeb4.3. Ledeburita: Y0.8---ledeb4.3--Fe₃C6,67 40.4Y0.8+59.6%Fe₃C6,67.

722 Perlita0.8---3--Fe₃C6,67 62.5%perlita0.8+37.5%Fe₃C6,67. Perlita: 88.3%α(0,025)+11.7%Fe₃C6,67.

En caso de fundiciones grises base ferrítica, no tendríamos ni ledeburita ni perlita, ambas estructuras con Fe·C. Solo trabajaríamos con Y, α y grafito 100% y con las temperaturas del diagrama estable.

25 Perlita+Fe₃C 62.5%perlita0.8+37.5%Fe₃C6,67. Perlita: 88%α(0)+12%Fe₃C6,67.