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FUNDICIONES. Las fundiciones, como los aceros, son en esencia aleaciones de hierro y carbono pero con un % carbono que varía entre 2.1% y 6,67%. A diferencia de los aceros presentan grafito libre en su estructura con diversas formas además del C mezclado intimamente con el Fe.

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Presentation Transcript
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Las fundiciones, como los aceros, son en esencia aleaciones de hierro y carbono pero con un % carbono que varía entre 2.1% y 6,67%.
  • A diferencia de los aceros presentan grafito libre en su estructura con diversas formas además del C mezclado intimamente con el Fe.
  • Generalmente llevan también Silico en su composicón.

(A exepción de la F. blanca que sólo presenta C intimamente ligado al Fe y no lleva silicio)

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Se pueden producir en hornos cubilotes, con la fusión de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza a Ts menores que muchos aceros.
  • Son más económicas que los aceros.
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ESTRUCTURA de las Fundiciones
  • El carbono puede encontrarse en la fundición combinado con el hierro en forma de cementita, perlita, o bien libre en forma de grafito.
  • Además puede aparecer ferrita y martensita.
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La forma y distribución de las partículas de carbono libre en la estructura influyen considerablemente en las propiedades físicas de la fundición
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Como los % de C elevados confieren una gran fragilidad a la fundición, la mayoría de los tipos comerciales fabricados contienen una cantidad comprendida entre el 2,5 y el 4%C.
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FUNDICIÓN BLANCA
  • El C aparece en forma de cementita y también puede aparecer en algunas regiones la cenentita combianda con la ferrita para dar perlita
  • Hablando en general se podría decir (sin mucho rigor) que son aceros donde el % de C se nos fue de las manos o se nos pasó de 2.1% pero por su fragilidad y propiedades se consideran fundiciones.
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Microestructura de la F blancaFotografía a 100XPerlita (zonas negras), en una matriz blanca de cementita
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Misma anterior pero a 400XLa perlita ya aparece claramente definida en su forma típica de placas de cementita y ferrita en matriz de cementita blanca.

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Estas fundiciones blancas se caracterizan por:
  • Su alta dureza.
  • Resistencia al desgaste.
  • Alta fragilidad.
  • Su nombre se debe al color de su fractura.
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USOS
  • Molinos de bolas.
  • Algunos tipos de estampas de estirar.
  • En las boquillas de extrusión.
  • También se utiliza en grandes cantidades, como material de partida, para la fabricación de fundición maleable.
fundici n maleable
FUNDICIÓN MALEABLE

Fe3C 3Fe + C

La tendencia que presenta la cementita a dejar en libertad el carbono a T alta, constituye la base de la fabricación de la fundición maleable.

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La maleabilización tiene por objeto transformar todo el carbono que está como cementita en la fundición blanca, en nódulos irregulares de grafito en forma de gota de mancha de tinta.
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Fundición maleable ferrítica
  • Este tipo de fundición se denomina normal o ferrítica.
  • Bajo la forma de manchas de tinta el carbono o grafito no rompe la continuidad de la matriz ferrítica tenaz, lo que da lugar a un aumento de la resistencia y de la ductilidad
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Estructura típica de una Fundición Maleable Ferrítica.Obsérvece los granos de ferrita que conforman la matriz ferrítica y el grafito en forma de mancha de tinta.

influencia de la v de enf en la formaci n de la ferrita o de la perlita
Influencia de la V de enf. en la formación de la ferrita o de la perlita.
  • De acuerdo a la velocidad de enfriamiento en la región eutectoide, la matriz dejará de ser ferrítica y será perlítica o parcialmente perlítica, como puede verse en la microfotografía siguiente.
  • Las regiones blancas son ferrita y están rodeadas de perlita.
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Bella microfotografía de una F. maleable donde se ve el Grafito rodeado de Ferrita y esta a su vez de Perlita. Fotografía a 200X

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Debido al aspecto que presenta estas estructuras al microscopio, se conocen como estructura de ojo de buey .

Misma que anterior pero a 50X

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FUNDICIÓN NODULAR

Nódulos de grafito en matriz ferritica

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El C aparece en forma esferoidal, nódulos o esferas minúsculas.
  • Por tanto la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar o de manchas
mejores propiedades mec nicas de la f nodular
Mejores propiedades mecánicas de la F Nodular.
  • Lo anterior da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris ordinaria y la maleable.
diferencia entre la nodular y la maleable
Diferencia entre la nodular y la maleable.
  • A diferencia de la fundición maleable, la nodular normalmente se obtiene directamente en bruto de fusión o colada sin necesidad de tratamiento térmico posterior.
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Además los nódulos, presentan una forma más esférica que los aglomerados de grafito, más o menos irregulares, que aparecen en la fundición maleable.
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Las partículas esferoidales de grafito se forman durante la solidificación, debido a la presencia de pequeñas cantidades de algunos elementos de aleación formadores de nódulos, normalmente magnesio y cerio, los cuales se adicionan al crisol inmediatamente antes de pasar el metal a los moldes.
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También puede presentar matriz Perlítica. Nódulos de grafito rodeados de ferrita y estos a su vez rodeados de perlita. 100X

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Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena capacidad de endurecerce y tenacidad.
  • No puede ser tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un tratamiento térmico, superficial, especial.
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La mayoría de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutécticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono.
  • Presentan una alta resistencia a la vibración.
factores que ayudan a la grafitizaci n
Factores que ayudan a la grafitización:
  • 1- El % de C alto.
  • 2- T elevada.
  • 3- Los % de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio.
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El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas, que son las que proporcionan a la fundición gris su característica fractura grisácea o negruzca.
sus propiedades son
Sus propiedades son
  • Alta resistencia a la compresión
  • Resistencia a la fatiga térmica
  • Amortiguamiento contra la vibración.
fundiciones atruchadas
Fundiciones atruchadas
  • Son intermedias entre la blanca y la gris, poseen propiedades intermedias entre ambas fundiciones y su fractura presenta ambos colores característicos.
fundiciones aleadas
Fundiciones aleadas
  • Las fundiciones aleadas son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu, etc., en % suficientes para mejorar las propiedades mecánicas de las fundiciones ordinarias o para comunicarles alguna otra propiedad especial, como alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la corrosión,al calor etc.
efectos de los elementos de aleaci n en las fundiciones
EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LAS FUNDICIONES.
  • Los elementos de aleación mejoran las propiedades como alta resistencia a la tracción, al desgaste, a las altas temperaturas, a la corrosión, etc.
  • Ejercen una acción muy importante y compleja sobre la grafitización.
clasificacion de las fundiciones aleadas
CLASIFICACION DE LAS FUNDICIONES ALEADAS.
  • 1. Fundiciones de baja y media aleación

2. Fundiciones de mayor % de aleación

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PROPIEDADES GENERALES DE LAS FUNDICIONES
  • 1 -La ductilidad es muy baja, por lo que no puede laminarse, estirarse o deformarse a temperatura ambiente.
  • 2-La mayor parte de ella no es maleable a ninguna temperatura.
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3- Sin embargo, funden a T menores que el acero.
  • 4- Pueden llenar el molde fácilmente o sea que son muy fluidas y por tanto permiten la fabricación de formas muy complicadas en piezas que usualmente se mecanizan después a las dimensiones requeridas.
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5.Son más maquinables que los aceros.
  • 6 No requieren equipos ni hornos costosos.
  • 8. Absorben las vibraciones y actúan como autolubricantes.
  • 9. Resistentes al choque térmico, a la corrosión y al desgaste.