Propiedades Ingenieriles y Materiales Fundidos: Características y Procesos de Fundición

Propiedades Ingenieriles:

Absorción de vibraciones (Fe gris), maquinabilidad, antifricción (gris y blanco), Direccionalidad, amplio espectro químico.

Materiales fundidos:

Ferrosos: Aceros (Aceros al C y aleados), Hierro fundido (fundiciones blancas, maleables, grises, nodulares). No ferrosas: Al, Mg, Cu, Cu-Zn, Cu-Sn, Ni, Zn.

La austenita+cementita:

Mayor velocidad de enfriamiento, reacción eutéctica metaestable, de Fe blanca a maleable por tratamientos térmicos.

La austenita+grafito:

Menor velocidad de enfriamiento, reacción eutéctica estable, de Fe gris a nodular o dúctil por tratamientos térmicos.

Fe blanco:

Sup fractura brillante (cementita proeutectoide), muy dura, alta resistencia al desgaste, fragilidad, partes abrasión, agrícolas y ferrocarriles. Imagen: ciudad, perlita en cementita.

Fe gris:

Matriz perlítica o ferrítica, hojuelas de grafito, no resiste tensión (hojuelas), alta resistencia al desgaste, buena maquinabilidad, superficie opaca y gris (grafito), absorción de vibraciones. Imagen: lombrices.

Fe maleable:

Libera el grafito, viene del blanco, ferrítico o perlítico, maleabilidad, maquinabilidad, ductilidad, menor resistencia, engranajes. Imagen: ferrítico-manchas en grietas, perlítico-mancha en líneas.

Fe nodular:

Grafito libre y más redondo, en nódulos, mejor ductilidad, resistencia al impacto, maleable, anticorrosivo, costoso, engranajes tuberías. Imagen: perlítico-círculos en líneas, ferrítico-círculos en grieta.

Moldeo en arena:

Moldeo en arena verde y seca: arena + aglomerante (arcilla) + agua + aditivos. Moldeo en Cemento (8-12%), Moldeo en Cáscara: arena sílice + resina ligante + catalizador, Moldeo con yeso, Modelos permanentes, Fundición inyectada a presión, centrifuga.

Fundiciones con procesos de recubrimiento o precisión:

Cera perdida, caja revestida.

Arena:

50-95%, sílice zircania, a menor tamaño de grano mejor acabado, a mayor distancia de tamaño de grano mayor permeabilidad, composición química (la más pura 99,9% óxido de silicio, más refractaria y mayor punto de fusión), estabilidad térmica y refractariedad. Aglomerante: crear uniones entre granos, arcilla 10%, estable térmicamente y químicamente, no reacciona con el metal. Agua: 1,5-8%. Aditivos: mejorar propiedades.

Propiedades arena:

Resistencia en verde (resistencia a compresión o corte de arena húmeda), resistencia en seco (lo mismo en seco), resistencia en caliente (estabilidad térmica, no grietas ni erosiones), refractariedad (que no se funde), permeabilidad (dejar escapar gases), moldeabilidad (copiar modelo), colapsabilidad (fácil desmoronarse), regenerabilidad (volverse a usar).

Pasos:

Diseño de la pieza, fabricación de modelo, moldeo, colada, solidificación, desmoldeo, limpieza, acabado, tratamiento térmico.

Tipos:

Modelo único, placa modelo, doble placa, aparejos especiales.

Tolerancias:

De contracción, de mecanizado, dimensional, deformación.

Hornos:

De crisol: capacidad limitada por tamaño de crisol, estacionario, flexible puede fundir varios tipos de aleaciones sin contaminarlas, inclinable. De reverbero: llama directa, carbón pulverizado, hogar abierto, cóncavo concentra calor, materiales ferrosos y no ferrosos. Eléctricos: Arco eléctrico (indirecto o directo), De inducción (crisol embobinado, corriente alterna, campo magnético, crisol se resiste y calienta, pequeños, materiales no ferrosos. Cubilotes: Fe + Coque + Piedra caliza.

Defectos:

Llenado incompleto, cavidad por contracción (rechupe), grietas, poros o burbujas, inclusiones, rebaba, corrimiento del molde.