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Las fundiciones, como los aceros, son en esencia aleaciones de hierro y carbono pero con un % carbono que vara entre 2.1% y 6,67%.

A diferencia de los aceros presentan grafito libre en su estructura con diversas formas adems del C mezclado ntimamente con el Fe.

Generalmente llevan tambin Silicio en su composicin.

(A excepcin de la Fundicin blanca que slo presenta C ntimamente ligado al Fe y no lleva silicio)

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Se pueden producir en hornos cubilotes, con la fusin de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza a Ts menores que muchos aceros.

Son ms econmicas que los aceros.

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FUNDICIONES CLASIFICACIN

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La mejor manera de clasificar las fundiciones es en funcin de su microestructura metalogrfica

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ESTRUCTURA de las FundicionesEl carbono puede encontrarse en la fundicin combinado con el hierro en forma de cementita, perlita, o bien libre en forma de grafito.

Adems puede aparecer ferrita y martensita.

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La forma y distribucin de las partculas de carbono libre en la estructura influyen considerablemente en las propiedades fsicas de la fundicin

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Como los % de C 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%C.

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FUNDICIN BLANCA

El C aparece en forma de cementita y tambin puede aparecer en algunas regiones la cementita combianda con la ferrita para dar perlita

Hablando en general se podra decir (sin mucho rigor) que son aceros donde el % de C se nos fue de las manos o se nos pas de 2.1% pero por su fragilidad y propiedades se consideran fundiciones.

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Microestructura de la F blancaFotografa 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 tpica de placas de cementita y ferrita en matriz de cementita blanca.

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Fundiciones BlancasEstas 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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USOSMolinos de bolas.Algunos tipos de estampas de estirar. En las boquillas de extrusin.

Tambin se utiliza en grandes cantidades, como material de partida, para la fabricacin de fundicin maleable.

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FUNDICIN MALEABLE Fe3C 3Fe + C La tendencia que presenta la cementita a dejar en libertad el carbono a T alta, constituye la base de la fabricacin de la fundicin maleable.

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La maleabilizacin tiene por objeto transformar todo el carbono que est como cementita en la fundicin blanca, en ndulos irregulares de grafito en forma de gota de mancha de tinta.

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Fundicin maleable ferrtica

Este tipo de fundicin se denomina normal o ferrtica.

Bajo la forma de manchas de tinta el carbono o grafito no rompe la continuidad de la matriz ferrtica tenaz, lo que da lugar a un aumento de la resistencia y de la ductilidad

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Estructura tpica de una Fundicin Maleable Ferrtica.Obsrvece los granos de ferrita que conforman la matriz ferrtica y el grafito en forma de mancha de tinta.

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Influencia de la V de enf. en la formacin de la ferrita o de la perlita.De acuerdo a la velocidad de enfriamiento en la regin eutectoide, la matriz dejar de ser ferrtica y ser perltica o parcialmente perltica, como puede verse en la microfotografa siguiente.

Las regiones blancas son ferrita y estn rodeadas de perlita.

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Bella microfotografa de una F. maleable donde se ve el Grafito rodeado de Ferrita y esta a su vez de Perlita. Fotografa 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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FUNDICIN NODULAR, Dctil o Esferoidal

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Ndulos de grafito en matriz ferriticaFUNDICIN NODULAR

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El C aparece en forma esferoidal, ndulos o esferas minsculas.

Por tanto la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar o de manchas

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Mejores propiedades mecnicas de la F Nodular.

Lo anterior da lugar a una resistencia a la traccin y tenacidad mayores que en la fundicin gris ordinaria y la maleable.

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Diferencia entre la nodular y la maleable.A diferencia de la fundicin maleable, la nodular normalmente se obtiene directamente en bruto de fusin o colada sin necesidad de tratamiento trmico posterior.

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Adems los ndulos, presentan una forma ms esfrica que los aglomerados de grafito, ms o menos irregulares, que aparecen en la fundicin maleable.

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Las partculas esferoidales de grafito se forman durante la solidificacin, debido a la presencia de pequeas cantidades de algunos elementos de aleacin formadores de ndulos, normalmente magnesio y cerio, los cuales se adicionan al crisol inmediatamente antes de pasar el metal a los moldes.

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Tambin puede presentar matriz Perltica. Ndulos de grafito rodeados de ferrita y estos a su vez rodeados de perlita. 100X

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Misma anterior pero a 400X

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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 fundicin blanca, salvo que la sometan a un tratamiento trmico, superficial, especial.

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FUNDICIN GRIS

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Fundicin Gris Ferrtica

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La mayora de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutcticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono.

Presentan una alta resistencia a la vibracin.

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Factores que ayudan a la grafitizacin: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 fundicin gris su caracterstica fractura griscea o negruzca.

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Fundicin gris de matriz perltica. 100X

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Fundicin Gris Perltica(Misma anterior pero a mayores aumentos)

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Microestructura de una fundicin gris cuya matriz es totalmente perltica. 200X

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Diferentes formas de grafito en F. Gris

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Sus propiedades sonAlta resistencia a la compresin

Resistencia a la fatiga trmica

Amortiguamiento contra la vibracin.

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Piezas en fundicin gris

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Fundiciones atruchadasSon intermedias entre la blanca y la gris, poseen propiedades intermedias entre ambas fundiciones y su fractura presenta ambos colores caractersticos.

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Fundiciones aleadasLas fundiciones aleadas son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu, etc., en % suficientes para mejorar las propiedades mecnicas de las fundiciones ordinarias o para comunicarles alguna otra propiedad especial, como alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la corrosin, al calor etc.

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EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIN EN LAS FUNDICIONES. Los elementos de aleacin mejoran las propiedades como alta resistencia a la traccin, al desgaste, a las altas temperaturas, a la corrosin, etc.

Ejercen una accin muy importante y compleja sobre la grafitizacin.

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CLASIFICACION DE LAS FUNDICIONES ALEADAS.

1. Fundiciones de baja y media aleacin

2. Fundiciones de mayor % de aleacin

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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 fcilmente o sea que son muy fluidas y por tanto permiten la fabricacin de formas muy complicadas en piezas que usualmente se mecanizan despus a las dimensiones requeridas.

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5.Son ms maquinables que los aceros.

6 No requieren equipos ni hornos costosos.

8. Absorben las vibraciones y actan como autolubricantes.

9. Resistentes al choque trmico, a la corrosin y al desgaste.

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