¿Alguna vez te has preguntado cuántos tipos de hierro fundido existen? Pues estás en el lugar indicado para descubrirlo. El hierro fundido es uno de los materiales más versátiles y duraderos que se utilizan en la industria y la construcción. Desde sartenes hasta canalones, el hierro fundido ha evolucionado a lo largo de los años, dándonos diferentes variantes con características únicas. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de hierro fundido que existen y su aplicabilidad en diversos sectores. ¡Prepárate para sumergirte en el fascinante mundo del hierro fundido!
El hierro fundido es un metal ferroso cuyo componente principal es el hierro. Todos los metales ferrosos se obtienen a partir del arrabio volviendo a fundir el arrabio con coque y piedra caliza en un horno. Existen diferentes tipos de hierro fundido. En este artículo, hemos analizado los diferentes tipos de hierro fundido y sus composiciones.
hierro fundido
El hierro fundido es un grupo de aleaciones de hierro y carbono con un contenido de carbono del 1,7% al 4,5%. El hierro fundido es fundamentalmente un material frágil y, por tanto, no se puede utilizar para fabricar todo tipo de elementos de máquinas. Por lo tanto, se debe cambiar la composición de los componentes para lograr las diferentes propiedades del material.
A continuación se detallan las diferentes propiedades mecánicas del hierro fundido.
La resistencia a la tracción del hierro fundido es de 100 a 200 MPa (∴ 1 megapascal = 1 N/mm).2)
La resistencia a la compresión del hierro fundido es de 400 a 1000 MPa.
La resistencia al corte del hierro fundido = 120 MPa
Propiedades generales del hierro fundido.
El hierro fundido es una familia de aleaciones de hierro con una amplia gama de propiedades. Como sugiere el nombre, están destinados a moldearse en la forma deseada y no a procesarse en estado sólido.
- A diferencia de los aceros, que normalmente contienen menos de aproximadamente un 1% de carbono, los hierros fundidos suelen contener entre un 2 y un 4% de carbono y entre un 1 y un 3% de silicio. También pueden estar presentes otros elementos de aleación para controlar o variar ciertas propiedades.
- El hierro fundido constituye excelentes aleaciones de fundición porque es fácil de fundir, es muy fluido cuando está líquido y no forma películas superficiales no deseadas cuando se funde.
- El hierro fundido se solidifica con una contracción de leve a moderada durante la fundición y el enfriamiento.
- Estas aleaciones tienen una amplia gama de resistencias y durezas y, en la mayoría de los casos, son fáciles de mecanizar.
- Se pueden alear para proporcionar una excelente resistencia al desgaste, la abrasión y la corrosión. Sin embargo, los hierros fundidos tienen una resistencia al impacto y una ductilidad relativamente bajas, lo que limita su uso para algunas aplicaciones.
- El amplio uso industrial del hierro fundido se debe principalmente a su coste comparativamente bajo y a sus versátiles propiedades técnicas.
Diferentes tipos de hierro fundido
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Se pueden distinguir cinco tipos diferentes de hierro fundido según la distribución del carbono en su microestructura.
- hierro forjado gris
- Hierro fundido blanco
- Hierro fundido enfriado
- Hierro maleable
- Hierro nodular (hierro dúctil/hierro dúctil)
Tipo de hierro fundido |
carbón | silicio | manganeso | azufre |
fósforo |
hierro forjado gris |
2,5 – 4,0 | 1,0 – 3,0 | 0,2 – 1,0 | 0,02 – 0,25 | 0,02 – 1,0 |
Blanco |
1,8 – 3,6 | 0,5 – 1,9 | 0,25 – 0,8 | 0,06 – 0,2 | 0,06 – 0,2 |
Maleable (hierro fundido blanco) | 2,0 – 2,9 | 0,9 – 1,9 | 0,15 – 1,2 | 0,02 – 0,2 |
0,02 – 0,2 |
Elástico | 3.0 – 4.0 | 1,8 – 2,8 | 0,1 – 1,0 | 0,01 – 0,03 |
0,01 – 0,1 |
1. Hierro fundido gris
- La fundición gris tiene una microestructura de grafito y es de color gris debido al contenido de grafito.
- La fundición gris tiene una resistencia a la tracción muy pobre y una alta resistencia a la compresión.
- No tiene la capacidad dúctil.
- Para la fabricación de los componentes deslizantes se suele utilizar fundición gris, ya que la propia estructura de grafito actúa como lubricante libre.
- Hay siete calidades de fundición gris disponibles (según ISO: 210-1993).
- Se utiliza para producir volantes, bloques de cilindros, carcasas y carcasas de máquinas herramienta.
2. Hierro fundido blanco
- La fundición blanca no contiene grafito y por lo tanto tiene un aspecto blanco debido a la ausencia de grafito, y el carbono se encuentra en forma de carburo (cementita).
- Tiene una alta resistencia a la tracción y una resistencia a la compresión muy baja.
- Debido a su dureza, es difícil de procesar con herramientas convencionales.
- Se utiliza en la fabricación de ruedas de automóviles, rodillos para triturar cereales y placas trituradoras para trituradoras de mandíbulas.
3. Hierro fundido enfriado
- Es un hierro fundido blanco elaborado a partir de hierro fundido que se enfría rápidamente. Este enfriamiento rápido se conoce como Relajarse y el hierro fundido producido se llama hierro fundido enfriado.
4. Hierro maleable
- El hierro maleable está hecho de hierro fundido blanco. El hierro maleable se puede producir mediante grafitización u oxidación y descarbonización del hierro fundido blanco. Luego se cambian la composición química y las estructuras metalográficas para producir hierro maleable a partir del hierro fundido blanco.
- El hierro maleable tiene una mayor resistencia a la tracción que la fundición gris y excelentes propiedades de mecanizado.
- Hay tres tipos básicos de hierro maleable. ellos son
- Hierro maleable de corazón negro
- Hierro maleable de corazón blanco.
- hierro maleable perlítico
- Se utiliza en la fabricación de vehículos ferroviarios, soportes de frenos, bisagras de puertas y cerraduras.
5. Hierro dúctil
- El hierro dúctil es conocido por su hierro fundido de alta resistencia. También conocido como fundición de grafito esferoidal o fundición de grafito esferoidal.
- Esta fundición dúctil se puede obtener añadiendo magnesio hasta entre un 0,1% y un 0,8% a la fundición gris.
- Debido a este magnesio en el hierro dúctil, mejora la alta fluidez, moldeabilidad, resistencia a la tracción, tenacidad, resistencia al desgaste, soldabilidad y maquinabilidad.
- Se utiliza para producir productos de fundición como cilindros hidráulicos, culatas de cilindros, rodillos de laminación y productos de fundición centrífuga.
Estos son los diferentes tipos de hierro fundido.
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¿Sabes cómo afectan estas composiciones a las propiedades de cada tipo de hierro fundido? añadiendo diversas impurezas como azufre, silicio, manganeso, etc. al hierro fundido para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales.
Tipos de Hierro Fundido y Sus Composiciones
El hierro fundido es un metal ferroso que tiene el hierro como su principal constituyente. Todos los metales ferrosos se extraen de la fundición mediante la remelting del hierro colado con coque y piedra caliza en un horno. Existen diferentes tipos de hierro fundido disponibles. En este artículo, discutiremos todos los diferentes tipos de hierro fundido con sus composiciones.
Hierro Fundido
El hierro fundido es un grupo de aleaciones de hierro y carbono con un contenido de carbono que varía del 1.7% al 4.5%. El hierro fundido es estrictamente un material frágil, por lo que no se puede utilizar para fabricar todo tipo de elementos de máquinas; por lo tanto, se deben cambiar las composiciones de los constituyentes para lograr diferentes propiedades de los materiales.
A continuación, se presentan las diferentes propiedades mecánicas del hierro fundido:
- La resistencia a la tracción del hierro fundido = 100 a 200 MPa (1 Megapascal = 1 N/mm²)
- La resistencia a la compresión del hierro fundido = 400 a 1000 MPa
- La resistencia al corte del hierro fundido = 120 MPa
Propiedades Generales del Hierro Fundido
El hierro fundido es una familia de aleaciones ferrosas con una amplia gama de propiedades, y como su nombre lo indica, están destinadas a ser fundidas en la forma deseada en lugar de ser trabajadas en estado sólido. A diferencia de los aceros, que generalmente contienen menos del 1% de carbono, los hierros fundidos normalmente contienen entre 2% y 4% de carbono y entre 1% y 3% de silicio. Otros elementos aleantes también pueden estar presentes para controlar o variar ciertas propiedades. Los hierros fundidos son excelentes aleaciones de fundición ya que se derriten fácilmente, son muy fluidos en estado líquido y no forman películas no deseadas en la superficie al verterlos. Los hierros fundidos se solidifican con una contracción ligera a moderada durante la fundición y el enfriamiento. Estas aleaciones tienen una amplia gama de resistencias y durezas y, en la mayoría de los casos, son fáciles de mecanizar. Se pueden alear para producir una resistencia superior al desgaste, la abrasión y la corrosión. Sin embargo, los hierros fundidos tienen una resistencia al impacto y ductilidad relativamente bajas, lo que limita su uso para algunas aplicaciones. El amplio uso industrial de los hierros fundidos se debe principalmente a su costo comparativamente bajo y sus versátiles propiedades de ingeniería.
Tipos de Hierro Fundido
- Hierro Fundido Gris
- Hierro Fundido Blanco
- Hierro Fundido Templado
- Hierro Fundido Maleable
- Hierro Fundido Dúctil (Hierro Fundido con Grafito Nodular/Hierro Fundido con Grafito Esferoidal)
Hierro Fundido Gris
El hierro fundido gris tiene una microestructura grafitica y es de color gris debido a la presencia de grafito. El hierro fundido gris tiene una resistencia a la tracción muy baja y una resistencia a la compresión alta. No tiene una capacidad dúctil. El hierro fundido gris se utiliza comúnmente para fabricar componentes deslizantes debido a que la estructura de grafito actúa como un lubricante libre. Existen siete grados disponibles en el hierro fundido gris (según IS: 210-1993). Se utiliza para fabricar volantes, bloques de cilindros, carcasas, cuerpos de herramientas.
Hierro Fundido Blanco
El hierro fundido blanco no tiene grafito, por lo que parece blanco debido a la ausencia de grafito y el carbono se encuentra en forma de carburo (cementita). Tiene una alta resistencia a la tracción y una resistencia a la compresión muy baja. Debido a su dureza, el mecanizado es difícil con herramientas ordinarias. Se utiliza para fabricar ruedas de automóviles, rodillos para triturar granos, placas de trituradoras para trituradoras de mandíbula.
Hierro Fundido Templado
Es un hierro fundido blanco producido por enfriamiento rápido del hierro fundido. Este enfriamiento rápido se llama templado y al hierro fundido producido se le llama hierro fundido templado.
Hierro Fundido Maleable
El hierro fundido maleable se produce a partir del hierro fundido blanco. El hierro fundido maleable se puede obtener mediante la grafitización u oxidación y descarbonización del hierro fundido blanco. Luego, la composición química y las estructuras metalográficas se cambiarán para obtener hierro fundido maleable a partir del hierro fundido blanco. El hierro fundido maleable tiene una resistencia a la tracción más alta que el hierro fundido gris y tiene excelentes cualidades de mecanizado. Se reconocen tres tipos básicos de hierro fundido maleable: hierro maleable negro, hierro maleable blanco, hierro maleable perlítico. Se utiliza para fabricar material rodante ferroviario, soportes de frenos, bisagras de puertas, cerraduras.
Hierro Fundido Dúctil
El hierro fundido dúctil es conocido por su alta resistencia. También se conoce como hierro fundido con grafito nodular/hierro fundido con grafito esferoidal. Este hierro fundido dúctil se puede obtener mediante la adición de magnesio de 0.1% a 0.8% al hierro fundido gris. Gracias a este magnesio en el hierro dúctil, mejora la fluidez, la fundibilidad, la resistencia a la tracción, la resistencia, la resistencia al desgaste, la soldabilidad, la mecanizabilidad. Se utiliza para fabricar productos fundidos como cilindros hidráulicos, cabezas de cilindros, rodillos de laminación, productos fundidos por centrifugación.
Conclusión
¿Sabes cómo afectan estas composiciones a las propiedades de cada tipo de hierro fundido? Al agregar diferentes impurezas como azufre, silicio, manganeso, etc., al hierro fundido, se pueden mejorar las propiedades mecánicas de los materiales.