Clasificación de las fundiciones.
Por ser muchos y muy diferentes los factores que hay que tener en cuenta para la calificación y selección de las fundiciones, es difícil establecer una clasificación simple y clara de las mismas. La más antigua y conocida de las clasificaciones establece cuatro grupos: fundición blanca, gris, atruchada y maleable. A estos cuatro grupos se añade en la actualidad otro grupo, el de las funciones especiales, en el que se pueden incluir las fundiciones aleadas que contienen elementos especiales, las fundiciones nodulares, aciculares, inoculadas, etc…
Clasificación de las funciones por su micro estructura: Las fundiciones que se obtienen en los altos hornos y en los cubilotes se pueden clasificar de acuerdo con la microestructura en tres grandes grupos:
- Fundiciones en las que todo el carbono se encuentra combinado, formando cementita y que al romperse presentan fractura de fundición blanca.
- Fundiciones en las que todo el carbono ser encuentra en estado libe, formando grafito. Son fundiciones ferríticas.
- Fundiciones en las que parte del carbono se encuentra combinado formando cementita y parte libre en forma de grafito. A este grupo que es el más importante de todos pertenece la mayoría de las fundiciones que se fabrican y utilizan normalmente, como son las fundiciones grises, atruchadas, perlíticas, etc… Es interesante señalar que en la práctica es muy difícil encontrar fundiciones en las que todo el carbono aparezca en forma de grafito. Con un criterio amplio, también se podrían incluir en este segundo grupo, auque no encajan exactamente en él, las fundiciones maleables, cuya matriz es de ferrita y en las que el grafito se presenta en forma de nódulos. La fundición maleable se obtiene en dos etapas: primero se fabrica la fundición blancas y hierro nodular.
Principales constituyentes microscópicos de las fundiciones. Los más importantes son la ferrita, la cementita, la perlita (formada por ferrita y cementita), el grafito y la steadita. También aparecen en ocasiones, la sorbita, la troostita, la bainita y la martencita. También se pueden señalar las inclusiones no metálicas de sulfuro de manganeso, y como menos importante los silicatos complejos de hierro y manganeso. El grafito es una forma elemental del carbono. Es blando, untuoso, de color gris oscuro, con peso específico = 2,25, que es aproximadamente 1/3 del que tiene el acero. Se presenta en estado libre en algunas clases de fundiciones, ejerciendo una influencia muy importante en sus propiedades y características. Estas dependen fundamentalmente de la forma del grafito, de su tamaño, cantidad y de la forma en que se encuentre distribuido. En las fundiciones grises, que son las de mayor aplicación industrial, se presentan en forma de láminas u hojuelas. En las fundiciones maleables se presentan en forma de nódulos, y en otras especiales en forma esferoidal. En el caso de fundiciones grises, la presencia de grafito en cantidad importante, baja la dureza, la resistencia y el módulo de elasticidad, en comparación con los valores que corresponderían a las mismas microestructuras sin grafito, es decir, a la matriz que se puede considerar como un acero. El grafito, además reduce casi a cero su ductilidad, su tenacidad y su plasticidad.
En cambio, el grafito mejora su resistencia al desgaste y a la corrosión. Disminuye el peligro de los agarrotamientos por roces de mecanismos y piezas de máquinas y motores, ya que en cierto modo actúa como un lubricante. También mejoran la maquinabilidad y reduce las contricciones durante la solidificación. Cuando se presenta en forma de nódulos o esferoidal, la reducción de la resistencia y de la tenacidad es menor. Por ello estas fundiciones tienen mayores resistencia y alargamiento que las fundiciones grises ordinarias. La steadita es un compuesto de naturaleza eutéctica, duro y frágil de bajo punto de fusión ( 960 º c) que aparece en las fundiciones de alto contenido en fósforo ( en general se presentan cuando el P> 0.15%). La steadita tiene un 10 % de fósforo y su peso especifico es próximo al del hierro.
Las principales características de la ferrita se señalan al estudiar el acero. Cuando se presenta en las fundiciones suele tener en disolución cantidades muy importantes de silicio que elevan su dureza y resistencia. Perlita . Aquí conviene señalar que, debido a la presencia de silicio, el contenido de carbono de la perlita de las fundiciones es menor al de los aceros. Al variar en las fundiciones el silicio de 0.5 a 3 %, varia el % de carbono de la perlita de 0.8 a 0.5 %. Ledeburita. Es el constituyente eutéctico que se forma en el enfriamiento de las fundiciones a 1145º C aproximadamente, en el momento en el que termina la solidificación. Está formada por 52% de cementita y 48% de austenita saturada. La ledeburita no existe a temperatura ambiente en las fundiciones ordinarias, debido a que en el enfriamiento se transforma en cementita y perlita. Sin embargo, en las fundiciones se puede conocer las zonas donde existió la ledeburita, por el aspecto eutéctico con que quedan esas agrupaciones de perlita y cementita.
Colaborado por: Peter E.
