Hierro fundido versus hierro forjado:diferencias clave explicadas

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Algunos ingenieros y diseñadores podrían pensar que “hierro fundido” se refiere a los primeros trabajos en hierro, o que todos los primeros trabajos en hierro eran “forjados”, o que ambas cosas pueden ser ciertas. Estarían equivocados.

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Este artículo se actualizó el 9 de enero de 2023. Se publicó originalmente el 1 de abril de 2016.

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La diferencia entre hierro forjado y fundido es sencilla:el hierro fundido se funde, se vierte en un molde y se deja enfriar. El hierro forjado ha sido calentado y trabajado con herramientas. (Para su información, el término "forjado" tiene su origen en la palabra "trabajado").

Aquí hay algunos detalles más distintivos de las dos formas comunes de hierro.

Hierro fundido es un término genérico para aleaciones de hierro que contienen entre un 2 y un 4% de carbono, junto con cantidades más pequeñas de silicio y manganeso e impurezas como azufre y fósforo. La más común de estas aleaciones es el hierro gris.

El hierro fundido se forma fundiendo mineral de hierro o fundiendo arrabio (un producto de la extracción del mineral de hierro) y luego mezclándolo con chatarra y otras aleaciones. La mezcla fundida se vierte en moldes para enfriarse y solidificarse, lo que hace como una aleación heterogénea que contiene varios materiales en diferentes fases. Los materiales y fases específicos de cada aleación de hierro fundido afectan sus propiedades físicas.

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Un trabajador de una fábrica que fabrica piezas de hierro fundido se encuentra cerca del pozo de fusión.

El hierro fundido es más duro, más quebradizo y no tan maleable como el hierro forjado o el acero. No se puede doblar, estirar ni martillar para darle forma. Tiene poca resistencia a la tracción, por lo que se fractura antes de doblarse o deformarse. En el lado positivo, tiene una alta resistencia a la compresión, lo que lo hizo fundamental para la construcción de edificios a principios del siglo XX, antes de que el acero estuviera disponible.

En comparación con el acero, el hierro fundido tiene un punto de fusión más bajo. También es más fluido y reacciona menos con los materiales del molde, lo que lo hace muy adecuado para la fundición. Se necesita mucho menos trabajo para fundir una pieza que forjar una versión de hierro forjado de la misma. Esto convirtió al hierro fundido en un material destacado durante los siglos XVIII y XIX. Ha sido reemplazado en gran medida por el acero en la construcción, pero todavía se utiliza en muchas aplicaciones industriales.

El hierro forjado se compone principalmente de hierro con entre un 1 y un 2 % de escoria añadida, que es el subproducto de la fundición del mineral de hierro y es una mezcla de óxidos de silicio, azufre, fósforo y aluminio. Durante la fabricación, el hierro se retira del fuego y se trabaja con un martillo mientras aún está caliente para darle su forma final.

El hierro forjado es más blando y dúctil que el hierro fundido. También es muy maleable y se puede calentar, recalentar y trabajar en varias formas. De hecho, se vuelve más fuerte cuanto más se trabaja.

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Esta valla de hierro forjado no se oxidará si se pinta y se le da mantenimiento.

El hierro forjado tiene mucha más resistencia a la tracción que el hierro fundido, lo que lo hace más adecuado para vigas horizontales en la construcción. En general, resiste fuertemente la fatiga y se deforma sin fallar a menos que se sobrecargue mucho más allá de su capacidad o se deforme por la exposición al calor intenso.

Al igual que el hierro fundido, se utilizó ampliamente durante el siglo XIX en la construcción de edificios, pero fue reemplazado por el acero en el siglo XX. Hoy en día, el hierro forjado se utiliza principalmente con fines decorativos.

La corrosión afecta a las piezas fundidas y de hierro forjado si tienen superficies metálicas desnudas y están expuestas al oxígeno en presencia de humedad. A diferencia de metales como el cobre o el aluminio, que forman capas protectoras oxidativas, el hierro se oxida y se desprende por completo con el tiempo suficiente. Esto hace que las piezas y conjuntos de hierro forjado y fundido sean problemáticos para ambientes exteriores debido a sus precipitaciones y humedad.

Para evitar la oxidación, los productos de hierro deben recubrirse para evitar la exposición del metal desnudo. La pintura se usa comúnmente para proteger el metal desnudo. Los recubrimientos en polvo son otro método y son muy adecuados para muebles de exterior susceptibles al desgaste en áreas de mucho tráfico. Los recubrimientos en polvo son duraderos y no se desvanecen, se astillan ni se agrietan durante períodos prolongados de tiempo.

Brad Done era vicepresidente de Reliance Foundry Co. Ltd. en Columbia Británica, Canadá, cuando escribió este artículo.

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