FUNDICION MALEABLE La fundición maleable, sin ser remotos, son bastantes antiguos, quien primero realizo una fundición que en una medida discreta, fue consiente deformaciones elásticas y plásticas, fue Reaumur, quien consiguió experimentalmente esta fundición, haciendo una piez pi ezaa ma male leab able. le.
CONCEPTO y
Las fundiciones maleables o también conocidos como hierros maleables son tipos especiales de hierros obtenidos a partir par tir de una un a fundición blanca mediante el adecuado tratamiento térmico, adquiriendo una aceptable maleabilidad.
TIPOS DE FUNDICION MALEABLE y
Fundición maleable europea (corazón blanco):
Se
fabrica a partir de una fundición blanca por un largo, tratamiento térmico (3 días) a alta T (1000ºC) en una atmósfera oxidante, como mineral de hierro, óxidos o batidoras de forja o laminación.
Figura: Fundición maleable de corazón blanco
y
Fundición maleable americana (corazón negro): En este procedimiento las piezas se envuelven dentro de cajas cerradas rodeadas con materias neutras como la arena, en vez de ser recubiertas con materiales oxidantes. En este sistema la fundición no se descarbura y el carbono no emigra, sino que durante el recocido se precipita bajo forma de nódulos de grafito, resultando entonces un material muy tenaz, también parecido en cierto modo al hierro dulce. Se le llama de Corazón Negro porque en su microestructura se observan cristales blancos de ferrita y nódulos negros de grafito, los cuales son mayoría.
Figura: Fundición maleable de corazón negro
Procesos de Obtención y
Para obtener una fundición maleable de cualquier tipo es preciso partir de una fundición de composición tal, que presente después del enfriamiento una fractura blanca rayada, indicadora de que el carbono contenido se presenta combinado con el hierro en forma de un compuesto que, por su dureza, ha sido llamado cementita
y
Los combustibles que se usan para fundir la fundición maleable, varían según el medio fusorio que se emplee; precisamente pueden ser empleados:
Coque de características cuidadosamente escogidas y seleccionado para los cubilotes.
Aceite combustible para los hornos de nafta.
Carbones minerales de llama larga, para los hornos de reverbero de carbón pulverizado.
Metano para los mismos hornos de reverbero.
TIPOS DE HORNO y
CUBILOTE
y
HORNO DE REVERBERO
y
HORNO DE NAFTA
y
HORNO ELÉCTRICO
CUBILOTE: El procedimiento por el cual es usado tal horno para obtener la fundición maleable es análogo, salvo la mayor delicadeza y el más cuidadoso control de la marcha, al adoptado para la obtención de la fundición común.
HORNO DE REVERBERO: el horno de reverbero que presenta ventajas y desventajas respecto al cubilote; la primera consiste en la posiblidad de obtener una fundición de características absolutamente uniformes a temperatura notablemente elevada; la fundición líquida tiene además un bajísimo contenido de azufre, como es requerido para la correcta elaboracion de fundición maleable negra; como desventaja tiene la de realizar la fusión de fuertes cantidades de fundición ( de 10 a 25 ton.) en una sola operación y no en una fusión continua de cierta duración, como sucede en el cubilote.
HORNO DE NAFTA: se utiliza para pequeñas producciones (pocas toneladas por día), se emplean con relativa frecuencia los hornos de nafta rotativos, que permiten obtener una fundición líquida adaptada para la fabricación de fundición maleable negra, por cuanto las características de la marcha no permiten obtener un alto porcentaje de carbono, como requeriría la fusión de fundición maleable blanca.
Hornos eléctricos de acero: Estos hornos se emplean para la mayoría de las aplicaciones, incluyendo la fusión de acero, fundición de acero, latones, bronce y muchas aleaciones de níquel. Hay dos tipos fundamentales: los de arco directo y los de arco indirecto.
MICROESTRUCTURA y
Fundiciones maleables ferríticas: Su
microestructura típica consiste en grafito revenido en matriz de ferrita. Sus propiedades concretas dependerán de la proporción, tamaño, forma y distribución del grafito y de la composición de la ferrita. Suelen requerir un recocido en dos etapas: en la primera se transforman los carburos en grafito revenido; en la segunda, el carbono disuelto en la austenita que se forma en la primera etapa en grafito revenido y ferrita.
FUNDICION MALEABLE
y
Fundiciones maleables perlíticas y martensíticas-perlíticas: Tienen unas excelentes propiedades de resistencia al desgaste, pero su capacidad para ser soldadas es escasa por el peligro de formar una capa sin grafito, propia de una fundición blanca. Son utilizadas por su excelente maquinabilidad además de su ductilidad.
ESPECIFICACIONES TECNICAS Algunas de las especificaciones técnicas que deben seguir las fundiciones maleables están dadas con las siguientes normas. y
ASTM: American Section of the International Association for Testing Materials
y
ANSI: American National Standards Institute.
y
SAE: South American
Exploration.
Fundición
Grado
Resistencia a la tracción MPa
Límite elástico MPa
Dureza HB
Alargamiento %
Ferrítica ASTM A47 y A338, ANSI G48, ASTM A197
32510
345
224,
156 (máx)
10
35018
365
241
156 máx)
18
---
276
207
156 (máx)
5
40010
414
276
149-197
10
45008
448
310
156-197
8
45006
448
310
156-207
6
50005
483
345
179-229
5
60004
552
414
197-241
4
70003
586
483
217-269
3
80002
655
552
241-285
2
90001
724
621
269-321
1
Perlítica y martensítica
ASTM A220, ANSI G48.2
APLICACIONES y
Se
las utiliza como accesorios para cañerías, transmisión y conducción de líquidos y gases, piezas pequeñas, o piezas de bajo espesor.
y
Las piezas de fundición maleable son destinadas a ser empleadas en las maquinas agrícolas, donde los varios elementos están sometidos al choque y a esfuerzos de desgate y de tracción, en los automóviles y en los autocares, en las líneas de distribución eléctrica, uniones roscadas para tubos de agua, gas, vapor, y en general para la fabricación de todos aquellos órganos mecánicos que requieren, además de precisión, exactitud de dimensiones, resistencia y tenacidad.
También los tubos de dirección, engranajes de transmisión y cajas de diferencial para la industria automovilística. Rebordes, muelles tabulares y partes de válvulas para ferrocarriles, marina y otros servicios.
