ALEACIONES FERREASMATERIALES DE INGENIERIAINGENIERIA MECANICAUNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

ARRABIOEl arrabio es un hierro de poca calidad, su contenido de carbn no est controlado y la cantidad de azufre rebasa los mnimos permitidos en los hierros comerciales. Sin embargo es el producto de un proceso conocido como la fusin primaria del hierro y del cual todos los hierros y aceros comerciales proceden

ESCORIAUna escoria es una mezcla homognea fundida de diferentes xidos, los cuales pueden formar diferentes compuestos, diversas soluciones lquidas o slidas (Silicatos de Ca, Mg., Mn y Fe ) y tambin mezclas eutcticas.Est mezcla se separa de la fase metlica ( que est compuesta por metal puro o impuro o bajo la forma de un compuesto tal como el arrabio) a causa de su insolubilidad y menor densidad.

1. La escoria cida constituida en su mayor proporcin por xidos cidos como el SiO2, Al2O3, P2O5, tiene un amplio rango de solidificacin y menor punto de fusin; presenta una textura vtrea, fractura concoidea y su color oscila del verde al negro dependiendo del contenido de FeO, se produce como resultado de una mancha fra del horno.2. La escoria bsica presenta altos contenidos de CaO y MgO, tiene un rango muy estrecho de solidificacin con variedad de coloracin entre blanco y gris, son fluidas a altas temperaturas y se producen como resultado de marchas calientes. Las escorias bsicas con altos contenidos de CaO se utilizan como materia prima en la industria del cemento y la produccin de fibra de vidrio.

DIAGRAMA FE - C

GENERALIDADESLa adicin de elementos de aleacin al hierro influye en las temperaturas a que se producen las transformaciones alotrpicas. Entre estos elementos, el ms importante es el carbono. El diagrama hierro-carbono, aun cuando tericamente representa unas condiciones metastables, se puede considerar que en condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas representa cambios de equilibrio. En el diagrama aparecen tres lneas horizontales, las cuales indican reacciones isotrmicas. La parte del diagrama situada en el ngulo superior izquierdo de la figura se denomina regin delta. En ella se reconocer la horizontal correspondiente a la temperatura de 1493C como la tpica lnea de una reaccin peritctica. La ecuacin de esta reaccin puede escribirse en la forma.

La mxima solubilidad del carbono en el hierro delta (de red cbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C, mientras que el Fe gamma (de red cbica centrado en las caras) disuelve al carbono en una proporcin mucho mayor. En cuanto al valor industrial de esta regin es muy pequeo ya que no se efecta ningn tratamiento trmico en este intervalo de temperaturas. La siguiente lnea horizontal corresponde a una temperatura de 1129C, esta temperatura es la de solidificacin del eutctico. y la reaccin que en ella se desarrolla es:

La mezcla eutctica, por lo general, no se ve al microscopio, ya que a la temperatura ambiente la fase gamma no es estable y experimenta otra transformacin durante el enfriamiento.

La ltima lnea horizontal, se presenta a los 722C, esta lnea corresponde a la temperatura de formacin del eutectoide, y al alcanzarse en un enfriamiento lento la fase gamma debe desaparecer. La ecuacin de la reaccin eutectoide que se desarrolla puede expresarse por:

En funcin del contenido de carbono suele dividirse el diagrama de hierro-carbono en dos partes: una que comprende las aleaciones con menos del 2 % de carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por las aleaciones con ms de un 2 % de carbono, las cuales se llaman fundiciones. A su vez, la regin de los aceros se subdivide en otras dos: una formada por los aceros cuyo contenido en carbono es inferior al correspondiente a la composicin eutectoide (0,77 %C) los cuales se llaman aceros hipoeutectoides, y la otra compuesta por los aceros cuyo contenido se encuentra entre 0,77 y 2 %, y que se conocen por aceros hipereutectoides.

FERRITA

Es una solucin slida intersticial de carbono en una red cbica centrada en el cuerpo de hierro. Admite hasta un 0,021 % C en solucin a la temperatura eutectoide. Es el constituyente ms blando del acero. Su resistencia es de 28 Kg/mm2 (2,7 MPa). Es ferromagntico siendo su temperatura de Curie 768C. A partir de esta temperatura hasta los 910C su comportamiento es paramagntico, por lo que antigua y equivocadamente se le crey otra fase denominndosele hierro beta. La morfologa y estructura granular de la ferrita es muy variada pudindose encontrar hasta 24 trminos descriptivos de la misma. Sin embargo, son dos las morfologas que conviene destacar (Fig. 1): Morfologa equiaxial y (fig. 2): estructura de Widmansttten.

CEMENTITA

Es el carburo de hierro Fe3C con un contenido fijo de carbono del 6,67%. Es el constituyente ms duro del acero alcanzando una dureza de 68 HRC. Tambin la morfologa de la cementita es muy variada siendo destacables algunas estructuras tpicas. Se consideran las siguientes en los aceros: Cementita secundaria Cementita eutectoide Cementita terciaria En los aceros, la cementita libre, no asociada con otras fases suele aparecer en los aceros hipereutectoides, como cementita secundaria, formando una red continua enmarcando una estructura granular formada por colonias de perlita (fig. 1). Tambin, aparece como consecuencia de una precipitacin en estado slido en aceros con muy poco carbono, como consecuencia de la disminucin de la solubilidad del mismo por debajo de la temperatura de transformacin eutectoide. Se conoce como cementita terciaria. La cementita no libre, nicamente aparece asociada a la ferrita, como lminas finas alternadas de una y otra, cuyo agregado se conoce como perlita. Son tambin destacables las formas que la cementita adopta como la esferoidita.

CEMENTITA

PERLITA

Es un microconstituyente bifsico. Est formado por granos alargados (considerando las tres direcciones son lminas) de cementita en una matriz ferrtica (Fig. 1). Cuando esta estructura laminar es muy fina (las lminas son muy delgadas) la perlita se ve al microscopio ptico como negra. Sin embargo ambas fases, ferrita y cementita, en condiciones normales de ataque son blancas. El color oscuro o negro lo producen el gran nmero de lmites de grano existentes entre la matriz ferrtica y las lminas de cementita. Se comprende que cuanto ms anchas sean las lminas (se habla entonces de perlita abierta o basta) la tonalidad se ir aclarando hasta poder distinguirse las distintas lminas, no por ello la perlita pierde su carcter de microconstituyente.

PERLITA

MARTENSITA

Es una fase metaestable de estructura tetragonal, obtenida por un enfriamiento brusco de una solucin slida intersticial y que se forma mediante un movimiento de cizalladura en la red. Osmod (1902) la describa as: "(al observar al microscopio)... pueden verse agujas o fibras rectilneas an ms finas orientadas en direcciones paralelas y separadas o no por una matriz de apariencia granular o vermicular". Debe aadirse que dichas agujas aparecen slo claramente cuando el porcentaje de carbono es alto siendo en otro caso la apariencia ms parecida a hebras de paja amontonada. Su dureza depende del porcentaje de carbono que tenga en solucin y est comprendida entre 25 y 67 HRC, aproximadamente.

MARTENSITA

ESTRUCTURAS INTERMEDIAS Estos microconstituyentes aparecen cuando el enfriamiento del acero desde la temperatura eutectoide no es tan rpido como para producir el temple ni tan lento como para dar lugar a estructuras conteniendo perlita. La sorbita y troostita son consideradas como estructuras bifsicas donde la ferrita y cementita apenas son discernibles. La bainita es el nico microconstituyente relativamente fcil de identificar y al que se considera de ms importancia en la bibliografa, tanto en la forma bainita superior o arborescente y como bainita inferior o acicular. Los mecanismos de formacin de la bainita son an hoy da discutidos aunque coinciden en sealar la existencia de ferrita sobresaturada de carbono y de cementita que adopta morfologas parecidas a las descritas por Widmansttten.

ACERO DE UN 0,35 % C

Acero al carbono de 0,35 %C, laminado en caliente y enfriado desde 870C en el horno (recocido).

Se trata de un acero hipoeutectoide (vase Fe-C). Al enfriar lentamente desde 870C y cruzar la lnea A3 aparece en su estructura -hasta entonces monofsica de austenita- la fase alfa (ferrita) (solucin slida muy diluida de carbono en hierro alfa), de color blanco (Fig. 1). La austenita an no transformada se va concentrando en carbono al seguir bajando la temperatura hasta llegar a alcanzar, por este proceso, la composicin eutectoide del 0,8%C. Al seguir enfriando, se alcanza la temperatura de la transformacin eutectoide y precipitan de esta austenita, simultneamente, fase alfa (ferrita) y Fe3C (cementita) en forma del eutectoide perlita. La perlita con pocos aumentos aparece como manchas de color pardo oscuro (Fig. 1). Sin embargo a mayores aumentos (Fig. 2) se resuelve su estructura laminar. Por lo tanto, la microestructura est, pues, formada por colonias de perlita (o zonas oscuras) distribuidas en una matriz ferrtica (blanca).

ACERO DE UN 0,35 % C

100 X400 X

ACERO DE UN 1,3 %C

Acero al carbono (1,3 %C), laminado en caliente. Enfriado en el horno desde 970C.

Su contenido en carbono lo sita a la derecha de la composicin eutectoide, y por ello, se le clasifica entre los denominados hipereutectoides. Segn el diagrama Fe-C, enfriado lentamente desde 970C (austenita homognea) se separa cementita Fe3C cuando la aleacin entra en el campo bifsico austenita+cementita. En esta cementita secundaria -que se precipita en los lmites de granos austenticos- se separa el exceso de carbono de la austenita, ya que la solubilidad del carbono en la fase gamma disminuye con la temperatura para concentraciones superiores a 0,8 % de C. Esta trama de cementita que dibuja los contornos de los granos de la austenita originaria, se puede apreciar ya a relativamente pocos aumentos, y aparece muy clara a mayores aumentos rodeando las colonias perlticas cuya estructura est perfectamente resuelta

ACERO DE UN 1,3 %C

100 X400 X

Ferrita

Islas de perlita en una matriz ferritica

Martensita, perlita

Perlita , Cementita

Martensita, Bainita

Martensita y austenita retenida

Perlita

Austenita

ACEROSSon aleaciones que contiene Fe + C < 2.11% CSe pueden fabricar por procesos de colado ( Arena, couilla) o por procesos de conformado ( Laminacin, extrusin, forja)

CLASIFICACION DE LOS ACEROSHay varias maneras de clasificar los aceros; las principales son: de acuerdo con su composicin, de acuerdo con su utilizacin y de acuerdo con su calidad.Segn su utilizacin los aceros se pueden dividir en varios grupos as:Aceros estructurales al carbono ( Aceros de construccin)-Extra dulce 0.00 0.15% C-Dulce 0.15 0.30%C-Medio dulce 0.30 0.40%C-Medio Duro 0.40 0.60% CAceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin ( Aceros de construccin)Estos son los aceros microaleados.

Aceros al carbono para herramientas y matrices-Tenaces 0.5 0.7% C-Duros, resistentes al desgaste y tenaces 0.7 1.0% C-Alta dureza y baja tenacidad 1.0 1.4 % C-Aceros aleados para herramientas y matrices-Acero para trabajo en fro e indeformables-Aceros resistentes al impacto-Aceros rpidos-Aceros para trabajo en caliente

Aceros para propsitos especiales-Inoxidables-Resistentes a la oxidacin a alta temperatura-Resistentes al desgaste-Para muelles-Para usos elctricos y magnticos-Otros

Todos los pases y muchas instituciones tienen sistemas para clasificar los aceros. Los ms usados en nuestro medio son las especificaciones de la American Society for Testing and Materials (ASTM) ( ASTM D ensayos para polmeros, ASTM C ensayos para cermicos, ASTM B para metales no ferrosos, ASTM A metales ferrosos), del American Iron Steel Institute (AISI), de la Sociedad Norteamericana de Ingenieros Automotores ( Society of automotive Engineers SAE ) ,UNS (sistema numrico unificado) Y DIN (Instituto de normalizacin Alemn)

ACEROS DE CONSTRUCCION

DING: Fundicin grisGG: Fundicin blancaGGG: Fundicin nodularACEROS AL CARBONODIN CK %C x 100AISI 1040 DIN CK 40UNS G 10400

ACEROS DE CONSTRUCCION ALEADOSFactores multiplicativos4 = Cr, Ni, Co, W, Si, Mn10 = Mo, V, Al, Ti100 = C, P, S, PbAISI 1540 (%Mn = 1.5%)Mn= 1.5X 4= 6DIN 40 Mn 6UNS G 15400

Un acero es de alta aleacin cuando cada uno de los aleantes pasa del 5%.En la norma DIN a los aceros de alta aleacin se les coloca una X para indicar que no deben usarse multiplicadores.AISI 304L (C= 0.03%, Cr=18%, Ni=8%)DIN X 3CrNi 18-8

ACEROS DE HERRAMIENTA

Un acero de herramientas es el acero , al carbono o aleado , capaz de ser templado y revenido. Estos se fabrican para responder a ciertos requerimientos especiales. Se pueden usar en herramientas manuales o mecnicas tambin se utilizan en aplicaciones donde la resistencia al desgaste es importante. PropiedadesAlta resistencia al desgaste, alta dureza, alta tenacidad, alta dureza en rojo o en caliente.

Estn clasificados en 7 grupos principales.AISITemple en agua WXX2. Resistente al impacto Sxx3. Trabajo en fro O : Oil OXX A: Air Axx D: Indeformables Dxx4. Trabajo en caliente HXX5. Fabricacin de moldes PXX6. Aceros rpidos Mxx (Base Molibdeno), Txx7 (Base Tungsteno),. Propsitos especficos LXX Baja aleacin FXX Carbono y tungsteno

AISI X1 X2 X3X1 = Relaciona el medio de templeX2 = Composicin Qumica de alta ( elementos aleantes > 10%) o baja aleacin ( elementos aleantes hasta un 5%)X3 = Trabajo que va a realizar este acero

C: CobreA: AluminioG : Aceros de construccinF: FundicionesT: Aceros de herramientasS: Aceros Inoxidables

UNS T X1 X2 X3 X4 X5X1 = # de importancia o grupo de la UNSX2 X3 = Convertir la letra a un nmero segn el alfabeto inglsX4 X5 = # Nmero que trae de la AISIAISI W1UNS T 72301

ACEROS INOXIDABLESFerriticosMgneticos, ms dctiles, forma cristalina BCC, endurecen por trabajo en fro ( no endurecen por tratamiento trmico), tienen buena resistencia a la corrosin ( son ms resistentes a la corrosin que los martensiticos pero menos que los austeniticos), se usan a alta temperatura, alta tenacidad, buena soldabilidad, regular maquinabilidad.

MartensiticosMagnticos, endurecen por tratamiento trmico, duros, estructura cristalogrfica tetragonal, baja soldabilidad.

AusteniticosNo Magnticos, forma cristalogrfica FCC, alta resistencia a la corrosin, mediana resistencia mecnica, no endurecen por tratamiento trmico sino por trabajo en fro, buena maquinabilidad, regular soldabilidad, dctiles y tenaces.

AISI X1 X2 X3X1 = Tipo de microestructura X2 X3 = Nmeros clasificatoriosX1 = 2 Aceros inoxidables austeniticosX1 = 3 Aceros inoxidables austeniticosX1 = 4 Aceros inoxidables martensiticos y ferriticosX1 = 5 Aceros inoxidables martensiticos

DesignacinTipo2XXCr Ni-MnNo templable, austenitico no magntico3XXCr-NiNo templable, austenitico no magntico4XXCrTemplable martensitico magntico

4XXCrNo Templable, ferritico, magntico5XXCrBajo cromo, resistente a alta temperatura

FUNDICIONES Introduccin.

Las fundiciones, como los aceros, son en esencia aleaciones de hierro y carbono aunque, considerando el diagrama Fe-C, las primeras contienen una cantidad de carbono superior a la de saturacin de la austenita a temperatura eutctica. Por tanto, el contenido en carbono de las fundiciones vara de 2 a 6,67%. Sin embargo como los contenidos de carbono elevados confieren una gran fragilidad a la fundicin, la mayora de los tipos comerciales fabricados contienen una cantidad comprendida entre el 2,5 y el 4%. La ductilidad de las fundiciones es muy baja, por lo que no puede laminarse, estirarse o deformarse a temperatura ambiente, no siendo la mayor parte de ella maleable a ninguna temperatura. Sin embargo, funden fcilmente y pueden moldearse formas complicadas que usualmente se mecanizan despus a dimensiones.

Tipos De Fundicin

La mejor manera de clasificar las fundiciones es en funcin de su estructura metalogrfica. Al estudiar los distintos tipos hay que considerar cuatro variables que influyen considerablemente en su formacin, a saber: el contenido de carbono, el contenido en elementos de aleacin e impurezas, la velocidad de enfriamiento durante y despus de la solidificacin, y el tratamiento trmico que reciben posteriormente. Estas variables determinan la condicin y forma fsica del carbono. El carbono puede encontrarse en la fundicin combinado con el hierro en forma de cementita, o bien libre en forma de grafito. La forma y distribucin de las partculas de carbono libre influyen considerablemente en las propiedades fsicas de la fundicin. Los distintos tipos de las mismas son los siguientes:

Fundiciones Blancas Fundiciones Grises Fundiciones Nodulares Fundiciones Maleables Fundiciones en Coquilla Fundiciones Aleadas

FUNDICIN EN COQUILLA Las fundiciones en coquilla, se obtienen colando el metal fundido en coquilla metlica. De esta forma se obtienen piezas constituidas por una capa perifrica dura y resistente a la abrasin de fundicin blanca, que envuelve totalmente a un corazn ms blando de fundicin gris, siendo necesario para conseguir buenos resultados tener un control muy cuidadoso de la composicin y de la velocidad de enfriamiento. Las fundiciones en coquilla pueden obtenerse ajustando la composicin de la fundicin de tal modo que la velocidad de enfriamiento del normal en la superficie sea la justa para que se forme fundicin blanca, mientras que en el interior, al ser menor la velocidad, se obtiene fundiciones atruchadas y grises. Jugando con los espesores metlicos del molde y con algunos componentes de la aleacin como el silicio, manganeso, fsforo etc. se puede controlar el espesor de la capa de fundicin blanca que se desea obtener.

Son aquellas en las que todo el carbono se encuentra combinado bajo la forma de cementita. Todas ellas son aleaciones hipoeutcticas y las transformaciones que tienen lugar durante su enfriamiento son anlogas a las de la aleacin de 2,5 % de carbono. La figura 1 muestra la microestructura tpica de las fundiciones blancas, la cual est formada por dendritas de austenita transformada (perlita), en una matriz blanca de cementita. Observando la misma figura con ms aumentos, vemos que las reas oscuras son perlita (fig. 2). FUNDICIN BLANCA 100 X400 X

Estas fundiciones se caracterizan por su dureza y resistencia al desgaste, siendo sumamente quebradiza y difcil de mecanizar. Esta fragilidad y falta de maquinabilidad limita la utilizacin industrial de las fundiciones " totalmente blancas ", quedando reducido su empleo a aquellos casos en que no se quiera ductilidad como en las camisas interiores de las hormigoneras, molinos de bolas, algunos tipos de estampas de estirar y en las boquillas de extrusin. Tambin se utiliza en grandes cantidades, como material de partida, para la fabricacin de fundicin maleable.

PROPIEDADES MECANICASAlta resistencia MecnicaAlta durezaBaja ductilidad

PROPIEDADES FISICASBaja conductividad TrmicaTemperatura de Fusin 1200CAlta fluidezAlta contraccin volumtrica

Otras propiedadesPoco SoldablesFcil de fabricarDifcil de mecanizar

Normas ASTM A532 CLASE I, II, Y III.Los nmeros romanos indican la cantidad de cromo I = 2 10% Cr II = 130- 18% de CrIII = 23 28 % de CrDIN GHXXH = Dureza (Mtodo Shore)XX = DurezaDIN GH 40USOS: Cuerpos Moledores, placas de desgaste, materia prima para fabricar hierro maleable.

FUNDICIN GRIS

La mayora de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutcticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono. El proceso de grafitizacin se realiza con mayor facilidad si el contenido de carbono es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio, es la adecuada. Para que grafiticen la cementita eutctica y la proeutectoide, aunque no la eutectoide, y as obtener una estructura final perltica hay que controlar cuidadosamente el contenido de silicio y la velocidad de enfriamiento. El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas (Fig.1-4), que son las que proporcionan a la fundicin gris su caracterstica fractura griscea o negruzca.

Fig.1, x100 pulidaFig.2, x100

Si la composicin y la velocidad de enfriamiento son tales que la cementita eutectoide tambin se grafitiza presentar entonces una estructura totalmente ferrtica (Fig. 1, x100 pulida). Por el contrario, si se impide la grafitizacin de la cementita eutectoide, la matriz ser totalmente perltica (Fig. 2, x400). La fundicin gris constituida por mezcla de grafito y ferrita es la ms blanda y la que menor resistencia mecnica presenta; la resistencia a la traccin y la dureza aumentan con la cantidad de carbono combinada que existe, alcanzando su valor mximo en la fundicin gris perltica.

Las figuras 3 y 4 muestran la microestructura de una fundicin gris cuya matriz es totalmente perltica. Adems, en la micrografa a 200 aumentos igual que en la Fig. 2- se observan como unos granos blancos, los cuales resueltos a mayores aumentos (Fig. 4, x400) son, en realidad, esteadita. Fig.3, x200 Fig.4, x400

La mayora de las fundiciones contienen fsforo procedente del mineral de hierro en cantidades variables entre 0,10 y 0,90%, el cual se combina en su mayor parte con el hierro formando fosfuro de hierro (Fe3P). Este fosfuro forma un eutctico ternario con la cementita y la austenita (perlita a temperatura ambiente) conocida como esteatita (Fig. 4), la cual es uno de los constituyentes normales de las fundiciones. La esteadita, por sus propiedades fsicas, debe controlarse con todo cuidado para obtener unas caractersticas mecnicas ptimas.

PROPIEDADES FISICASAutolubricantesCapacidad de amortiguamiento de vibraciones

PROPIEDADES MECNICASResistencia mecnica regularEscasa ductilidadBaja tenacidadDureza media

NormasASTM A 48 Clase XXXX: resitencia tensil en PSIASTM A 48 Clase 30 : Fundicin gris con una resistencia tensil de 30000 PSI mnimo.DIN GG XX XX: Resistencia mecnica Kg-F/mm2 DIN GG XX : Fundicin gris no aleadaDIN GGL XX: Fundicin gris aleadaDIN GG 21 Fundicin gris con una resistencia mecnica de 21 Kg-F/mm2

USOS : rbol de levas, camisas para motor, bases para maquinaria pesada, piones, poleas, bujes, catalinas.

FUNDICIN MALEABLE

La tendencia que presenta la cementita a dejar en libertad carbono, constituye la base de la fabricacin de la fundicin maleable. La reaccin de descomposicin se ve favorecida por las altas temperaturas, por la presencia de impurezas slidas no metlicas, por contenidos de carbono ms elevados y por la existencia de elementos que ayudan a la descomposicin del Fe3C. La maleabilizacin tiene por objeto transformar todo el carbono que en forma combinada contiene la fundicin blanca, en ndulos irregulares de carbono de revenido (grafito) y en ferrita. Industrialmente este proceso se realiza en dos etapas conocidas como primera y segunda fases de recocido. En la primera fase del recocido, la fundicin blanca se calienta lentamente a una temperatura comprendida entre 840 y 980C. Durante el calentamiento, la perlita se transforma en austenita al alcanzar la lnea crtica inferior y, a medida que aumenta la temperatura, la austenita formada disuelve algo ms de cementita.

La segunda fase del recocido consiste en un enfriamiento muy lento al atravesar la zona crtica en que tiene lugar la reaccin eutectoide. Esto permite a la austenita descomponerse en las fases estables de ferrita y grafito. Una vez realizada la grafitizacin, la estructura no sufre ninguna nueva modificacin durante el enfriamiento a temperatura ambiente, quedando constituida por ndulos de carbono de revenido (rosetas) en una matriz ferrtica (Fig. 1 y 2). Este tipo de fundicin se denomina normal o ferrtica (Fig. 2). Bajo la forma de rosetas, el carbono revenido no rompe la continuidad de la matriz ferrtica tenaz, lo que da lugar a un aumento de la resistencia y de la ductilidad.

Si el enfriamiento en la regin eutectoide no se realiza a la velocidad necesaria para que todo el carbono quede en forma combinada, las zonas que rodean los ndulos de carbono de revenido estarn totalmente grafitizadas mientras que las ms distantes presentarn una estructura totalmente perltica, debido al aspecto que presenta estas estructuras al microscopio, se conocen como estructura de ojo de buey (Fig. 3 y 4). Este tipo de fundicin tambin puede obtenerse a partir de la fundicin maleable ferrtica mediante un calentamiento de esta ltima por encima de la temperatura crtica inferior, seguido de un enfriamiento rpido.

Se le hace un recocido de maleabilizacin a 920 C durante 80 horas a la fundicin blanca. La maleabilizacin tiene por objeto transformar todo el carbono que en forma combinada tiene la fundicin blanca, en ndulos irregulares de carbono revenido (grafito) y en ferrita.Los ndulos de grafito sirven para lubricar las herramientas de corte, lo que explica la maquinabilidad tan elevada de la fundicin maleable.

PROPIEDADES MECANICASAlta ductilidadAlta tenacidadRegular durezaRegular resistencia mecnica

NORMASASTM A 220ASTM A 47DIN GTSDIN GTW

USOS: Cajas de direccin, pedales de embriagues y frenos, vlvulas de presin, guarniciones de las tuberas, en los montacargas de cadena, muchas piezas de material automvil, ferroviario y maquinaria agrcola,

FUNDICION NODULARSe caracteriza por que en ella el grafito aparece en forma esferoidal o de glbulos minsculos. La fundicin nodular se diferencia de la maleable en que normalmente se obtiene directamente en bruto sin necesidad de tratamiento trmico posterior. Adems los ndulos presentan una forma ms esfrica que los aglomerados de carbono recocido, ms o menos irregulares que aparecen en la fundicin maleable.

PROPIEDADES MECANICASAlta ductilidadAlta tenacidadBuena resistencia mecnicaRegular dureza

OTRAS PROPIEDADESBaja capacidad de amortiguamiento de vibracionesBaja conductividad trmicaTemperatura de fusin 1200CProceso ms complicado, ms costoso , hay que adicionarle una liga de Mg para formar ndulosMuy fluidoAlta contraccin volumtrica.

NORMASASTM A 536 grado X1X1 X2X2 - X3X3X1X1 = Resistencia tensil miles de PSIX2X2 := Punto de cedenciaX3X3 = % de elongacinASTM A 536 100 80 03DIN GGG XXXX = resistencia mecnica en Kg-F/mm2

USOS: Araas de carros, poleas, piones, zapatas para frenos, fabricacin de piezas de tractores y de aperos agrcolas, cigeales, pistones, culatas, cajas de cambios, carcasas de motores, volantes y jaulas de montacargas, puertas de hornos y casquilletes, fabricacin de estampas y matrices para la obtencin de llaves inglesas, palancas, empuaduras, tornillos, manguitos portaherramientas y matrices diversas para la estampacin de piezas de acero, aluminio, latn , bronce y titanio

FUNDICIN ALEADA Las fundiciones aleadas son aquellas que contienen uno o ms elementos de aleacin en cantidades suficientes para mejorar las propiedades fsicas o mecnicas de las fundiciones ordinarias. Los elementos que normalmente se encuentran en las primeras materias, como el silicio, manganeso, fsforo y azufre no se consideran como elementos de aleacin. Los elementos de aleacin se adicionan a las fundiciones ordinarias para comunicarles alguna propiedad especial, tal como resistencia a la corrosin, al desgaste o al calor, o para mejorar sus propiedades mecnicas. La mayora de los elementos de aleacin adicionados a las fundiciones aceleran o retardan la grafitizacin, y sta es una de las principales razones de su empleo. Los elementos de aleacin ms utilizados son el cromo, cobre, molibdeno, nquel y vanadio.

COMPOSICION QUIMICA TIPICA DE LAS DIFERENTES FUNDICIONES

BLANCAC: 2.2 3.6; Mn : 0.4 0.8; Cu : 1.2 Max; P: 0.1 Max; S:0.06 MaxGRISC: 2.5 4; Mn : 0.3 0.8; Cu : 1.2 Max; P: 0.9; S: 0.12; Si: 1.2 3.5NODULARC: 3.5 3.9; Mn : 0.3 0.6; P: 0.05 Max; S:0.015 Max; Si: 1.2 3.5; Cr: 0.06 0.1MALEABLEC: 2.0 3.0; Mn : 0.4 0.6; P: 0.1 Max; S: 0.1 Max; Si: 0.5 1.25

BIBLIOGRAFIA Valencia Asdrbal. Tecnologa del tratamiento trmico de los metales. Editorial Universidad de Antioquia.Avner Sidney. Introduccin a la metalurgia Fsica. McGRAW HILL. Primera Edicin . 1966