¿Qué es la fundición CI?

Los componentes de la aleación afectan su color cuando se agrieta:el hierro fundido blanco contiene impurezas de carburo que crean vías para que la aleación se agriete y fluya. Y el hierro fundido gris puede poseer escamas de grafito que simulan las grietas. Esto inicia innumerables grietas nuevas cuando el material se rompe, y el hierro dúctil es "nódulos" de grafito esférico que inhiben el desarrollo de una mayor fractura.

Carbono (C) en una cantidad de 1,8 a 4% en peso. Y silicio (Si) 1-3% en peso Estos son los principales ingredientes de aleación del hierro fundido. Solo las aleaciones de hierro específicas y una cantidad mínima de carbono se definen como acero. El hierro fundido es frágil, a excepción del hierro fundido maleable. Debido al punto de fusión relativamente bajo, esto se relaciona con una buena fluidez. Y esto se relaciona con una excelente maquinabilidad, resistencia a la deformación y resistencia al desgaste.

Los hierros fundidos se han convertido en un material de ingeniería con una amplia gama de aplicaciones y se utilizan en tuberías, maquinaria y piezas de automóviles. Las aplicaciones típicas son culatas, bloques de motor y cajas de cambios. También es resistente al daño por oxidación, por lo que esto aumenta su utilidad.

La historia del casting de IC

Los primeros artefactos de hierro fundido datan del siglo V a. C. y fueron descubiertos por arqueólogos en lo que ahora es Jiangsu, China. Los investigadores creen que el uso del hierro fundido comenzó hace mucho tiempo, a principios de China continental. Creen que se usó para crear productos para granjas, hogares y peleas.

En el siglo XV, el hierro fundido se usó para cañones en Borgoña, Francia e Inglaterra durante la Reforma. Las cantidades de hierro fundido utilizadas para las armas requerían una producción a gran escala.

El primer puente de hierro fundido fue construido en 1770 por Abraham Darby III y se conoce como The Iron Bridge en Shropshire, Inglaterra. El hierro fundido también se utilizó para la construcción de muchos edificios. El amplio uso de la misma en un entorno arquitectónico comenzó a ser muy frecuente.

Uso de IC en Producción Masiva en la Industria

El hierro fundido se crea principalmente a partir del arrabio fundido o mediante la refundición del arrabio. Esto ocurre con frecuencia, también con cantidades sustanciales de hierro, acero, piedra caliza, carbón (coque) y se toman varias medidas para eliminar los contaminantes indeseables. Cuando se considera la aplicación, el contenido de carbono y silicio se ajusta a los niveles deseados, que pueden oscilar entre el 2 y el 3,5 % y entre el 1 y el 3 %, respectivamente.

El hierro fundido está hecho de arrabio, y este es el subproducto de la fundición del mineral de hierro del alto horno.

El fósforo y el azufre pueden satisfacer al quemarse del hierro fundido, pero esto también elimina el carbono, que debe ser reemplazado. Si se desea, se suministran otros elementos a la masa fundida antes de que se produzca la forma final por colada. El hierro fundido a veces se funde en un tipo único de alto horno y se llama cúpula.

Sin embargo, en las aplicaciones modernas, se funde con más frecuencia en hornos eléctricos de inducción o de arco eléctrico. Cuando finaliza la fusión, el hierro fundido fundido se vierte en un horno de mantenimiento o cucharón.

Propiedades del hierro fundido

Las propiedades del hierro fundido se modifican al agregar varios elementos de aleación o aleaciones. Además del carbono, el silicio es la aleación más importante ya que desplaza al carbono de la solución. El bajo porcentaje de silicio permite que el carbono permanezca en solución, formando carburo de hierro y produciendo fundición blanca.

Un alto porcentaje de silicio desplaza el carbono de la solución, creando grafito y produciendo hierro fundido gris. Otros elementos de aleación, manganeso, cromo, molibdeno, titanio y vanadio, contrarrestan el silicio y favorecen la retención de carbono y la formación de estos carburos. El níquel y el cobre aumentan la resistencia y la maquinabilidad, pero no cambian la cantidad de grafito producido.

El carbono en forma de grafito suaviza el hierro, reduce la contracción, disminuye la resistencia y reduce la densidad. El azufre, si está presente principalmente como impureza, forma sulfuro de hierro que evita la formación de grafito y aumenta la dureza.

El problema con el azufre es que crea hierro fundido fundido pegajoso, lo que provoca defectos. Para contrarrestar los efectos del azufre, se agrega manganeso ya que ambos forman sulfuros de manganeso en lugar de sulfuro de hierro. El sulfuro de manganeso es más liviano que el fundido, por lo que tiende a fluir desde el fundido hacia la escoria.

La cantidad de manganeso necesaria para la neutralización del azufre es 1,7 x contenido de azufre + 0,3 %. Si se agrega más manganeso que esto, se forma carburo de manganeso que aumenta la dureza y el enfriamiento, excepto para el hierro fundido gris, donde hasta un 1 % de manganeso aumenta la resistencia y la densidad.

Materiales refinados para fundición

El níquel es uno de los elementos de aleación más comunes, ya que refina la estructura de la perlita y el grafito, mejora la ductilidad y equilibra las diferencias de dureza entre los espesores de las secciones.

El cromo se agrega en pequeñas cantidades para reducir el grafito libre, enfriarlo y porque es un estabilizador de carburo fuerte; el níquel a menudo se agrega juntos. Los ingredientes ligeros se pueden añadir como sustituto del 0,5 % de cromo.

Se añade cobre en la cuchara o en el horno en una cantidad de 0,5-2,5% para reducir el frío, refinar el grafito y aumentar la fluidez.

Se añade molibdeno en una cantidad de 0,3 a 1% para aumentar el frescor y mejorar la estructura del grafito y la perlita; a menudo se agrega en combinación con níquel, cobre y cromo para producir hierro de alta resistencia.

El titanio cuando se introduce como desgasificador y desoxidante, pero también aumenta la fluidez. Se agrega 0.15–0.5% de vanadio al hierro fundido para estabilizar la cementita, aumentar la dureza y aumentar la resistencia al desgaste y al calor. El 0,1-0,3 % de circonio ayuda a formar grafito, desoxigena y aumenta la fluidez.

En fundidos de hierro maleable, se agrega bismuto en una escala de 0,002 a 0,01% para aumentar la cantidad de silicio agregado. Se agrega boro al hierro blanco para ayudar a la producción de hierro fundido maleable; también reduce el efecto basto del bismuto.

El tipo más común es el hierro fundido gris

La fundición gris se caracteriza por una microestructura de grafito que hace que las grietas del material parezcan grises. Es el hierro fundido más utilizado y el material de fundición más utilizado por peso. La mayor parte del hierro fundido tiene una composición química de 2,5 a 4,0 % de carbono, 1 a 3 % de silicio y el resto es hierro.

El hierro fundido gris tiene una resistencia a la tracción y una resistencia al impacto más bajas que el acero, pero su resistencia a la compresión es comparable a la del acero al carbono medio y bajo. Estas propiedades mecánicas están controladas por el tamaño y la forma de las escamas de grafito presentes en la microestructura y se pueden caracterizar de acuerdo con las pautas dadas por ASTM.

Entonces, en general, la fundición de CI es realmente solo hierro fundido. Este hierro fundido es solo una parte del grupo especializado de aleaciones de hierro y carbono. Solo preste atención al contenido de carbono si es superior al 2%. Y recuerda que eso significa que tiene un punto de fusión muy bajo.

Los componentes de la aleación cambian de color al agrietarse:el hierro fundido blanco contiene impurezas de carburo que permiten que las grietas se atraviesen. El hierro fundido gris tiene escamas de grafito y esto hace que solo refleje la grieta y comience muchas grietas nuevas cuando el material se rompe, y el hierro dúctil son "nódulos" de grafito esférico que inhiben el desarrollo de una mayor fractura. ¡Esto es todo sobre la fundición CI!