porosidad presentacion solidificacion

8/19/2019 POROSIDAD PRESENTACION SOLIDIFICACION

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POROSIDAD


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La porosidad en una fundición suele sercausada por contracción, por gases o por

ambos. La porosidad perjudica laductilidad de una fundición y su acabadosuperficial, haciéndola permeable, y portanto, afectando la compacidad a lapresión de un recipiente fundido.


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Se pueden desarrollar regiones porosasen las fundiciones debido a la contracción

del metal solidificado.Las secciones delgadas de la fundición

solidifican mas pronto que las regiones

gruesas; como resultado el metal fundidono puede ser alimentado a las regionesmas gruesas que no han solidificado.


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Porosidad gaseosa


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Formación de gases en unafundicion

la energí a térmica de los sistemas constituidos por el metal y el resto de

dispositivos (revestimientos de horno, cucharas y moldes) es lo

suficientemente elevada como para favorecer de manera considerable laaparición de fenómenos de difusión y/o absorción de elementos quí micos,

incluso en estado sólido. Por otra parte, las variaciones de temperatura

asociadas a los procesos de enfriamiento en el interior de los moldes

también implican cambios en la solubilidad de estos elementos.


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A

disolución

+

B

disolución

← →

AB

gas (1)

ABdisolución ← → AB gas (2)

Estas porosidades son el resultado bien de reacciones qu í micas que generan un gas

como subproducto

ambien de la precipitación del propio gas como consecuencia de la saturación de

éste en la aleación lí quida

!os moldes evacuan gran parte del calor del sistema y se inicia un proceso de

enfriamiento previo a la transformación lí quido"sólido. #omo resultado de este

cambio de energí a, el equilibrio inicial reacciona siguiendo el principio de !e #hatelier

y la solubilidad del gas disminuye de manera cr í tica en el metal fundido, gener ándose

burbu$as de diferentes tamaños.


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Zonas mas propensas a formarporosidades gaseosas


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Tipos de porosidad gaseosa

Fisuras de nitrógeno

Se trata de un defecto con mayor incidencia en las piezas fabricadas

con fundición de hierro de bajo carbono y acero. Las fisuras de

nitrógeno son cavidades superficiales o subsuperficiales, que

presentan formas redondeadas o alargadas hasta !"# mm deanchura y en ocasiones con apariencia de grietas$. %stas porosidades

muestran tendencia a aparecer en &ngulos inter"nos de las piezas o

bien en zonas de 'ltima solidificación que est&n en contacto con el

molde y(o macho.


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%l origen de este defecto radica en la

diferencia de solubilidad que tiene elnitrógeno en las aleaciones de hierro cuando

éste se enfr)a y posteriormente pasa del

estado l)quido *+- ppm$ al sólido /!--

ppm$. 0l disminuir la temperatura del metal,

el nitrógeno se vuelve cada vez m&s insolubleen el hierro l)quido.


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Fisuras por nitrogeno


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Porosidad por oxigeno

La aparición de este tipo de defectos est& directamente

relacionada con los contenidos de o1)geno activo en el metal

l)quido y su capacidad de o1idación. 2ado que el aluminio

fundido origina aleaciones f&cilmente o1idables y las

fundiciones de hierro contienen concentraciones importantes

de carbono elemental, ambos materiales muestran niveles de

o1)geno activo o libre muy reducidos y no son propensos a la

aparición de este tipo de porosidades. 3or todo ello, son las

piezas fabricadas con fundición de acero las que muestran en

la pr&ctica mayores incidencias de este defecto.


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Sopladuras

%n este tipo de defectos se agrupan todas aquellas

porosidades provocadas por la generación m&s o

menos masiva de un gas como consecuencia de la

colada de los moldes. pueden ser consecuencia de

las reacciones de combustión de los materiales

utilizados en la fabricación de moldes de o de los

productos qu)micos empleados en el fraguado de

machos y(o moldes moldeo qu)mico$.


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Sopladuras

4tra posibilidad para la formación de sopladuras

radica en la presencia de aire atrapado en el inte"rior

de los moldes cuando éstos son colados con una

aleación met&lica l)quida y no e1isten v)as de

evacuación para la sali"da de estos gases hacia el

e1terior.


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Las sopladuras se originan debido a deficiencias de

los machos y(o moldes utilizados en la fabricación

de las piezas. Los factores m&s importantes son la

e1istencia de permeabilidades reducidas, una gran

formación de gases durante la colada o tras

finalizar ésta y un e1ceso de humedad en las

mezclas de arena utlizadas para fabricar los

moldes.


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Pinholes

Se trata de peque5os orificios habitualmente

redondeados #/ mm de di&metro$, producidos de la

formación de burbujas de gas y localizados en las zonas

superficiales o subsuperficiales de las piezas. %n general,

estos defectos muestran una superficie interior esférica y

lisa, la cual puede aparecer recubierta por una pel)cula de

grafito de te1tura lisa y sin que haya ó1idos u otros

materiales depositados. los poros superficiales pueden

mostrar morfolog)as distorsionadas debido al granallado

al que se somete a las piezas.


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Los poros se clasifican en función del tipo de gas que los

origina. Las &reas afectadas por este defecto suelen situarse

en las zonas opuestas a las entradas del metal y(o en la

parte superior de las piezas, originados por gases

inicialmente disueltos en el metal fundido o en localizaciones

m&s espec)ficas. %n el caso de que estos defectos esténmotivados por reacciones molde"metal, su localización suele

ser variada y su distribución m&s uniforme por toda la pieza.


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Eliminacion de porosidad


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La porosidad causada por contracción puede

reducirse o eliminarse de diferentes maneras; es

el uso de enfriadores internos o e1ternos en

fundiciones de arena es un medio efectivo de

reducir la porosidad causada por contracción.

La función de los enfriadores internos por lo

general es incrementar la solidificación enregiones criticas.


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Los enfriadores internos por lo general est&n hechos del

mismo material que se funde y se dejan en la misma.

Sin embargo e1isten muchos problemas involucrados en

la fusión apropiada de los enfriadores internos, por esta

razón las fundidoras evitan los enfriadores internos.

Los enfriadores e1ternos est&n hechos del mismo

material o pueden ser de hierro, cobre o grafito.


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%n general cualquier tipo de porosidad se puede

eliminar por un abrupto gradiente de

temperatura, por ejemplo se pueden utilizar

materiales para el molde con una conductividad

térmica mas elevada


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icro porosidad


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La micro porosidad se genera cuando el metal

liquido solidifica y se contrae entre dendritas y

entre ramas interdendriticas.


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!ontracción "rechupe#


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607068%79S8960S:

7echupe primario, aparece como cavidades abiertas

o cerradas al e1terior, la superficie suele ser lisa y

aparecen en las zonas de 'ltima solidificación.

8ambién puede presentarse como una depresión o

hundimiento de la superficie e1terior en la parte

superior del molde, sin llegar a ser una cavidad.


29/32!ausas

%l rechupe primario se debe a la contracción liquida que sufre el metal desde la

colada hasta el inicio de la solidificación.

0 menor carbono equivalente, mayor es la contracción del metal y en

consecuencia mayor tendencia al rechupe.

8emperatura de colada altas, m&s tiempo est& el metal contrayendo y en

consecuencia mas tiempo de formación del rechupe.

9nadecuado sistema de alimentación y(o incorrecto sistema de llenado.

3untos calientes resultantes de entradas mal dise5adas.

ajas propiedades mec&nicas del molde, causando una dilatación del molde.

8ama5o y posición de los enfriadores insuficientes.

0lta temperatura del liquidus, seg'n la posición del carbono equivalente.9nsuficiente, pobre o baja inoculación.

0lto magnesio residual.

2ise5o erróneo de la pieza debido a la diferencia entre secciones, que dificultan

la alimentación o que generan zonas aisladas. 7adios agudos.


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!ontrol


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Factores a tomar en cuenta

>elocidad: %s la distancia recorrida por la materia prima

derretida en un espacio de tiempo determinado conocida como la

velocidad de disparo.

8emperatura. La temperatura es un factor importante en la

producción de cualquier componente.


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