UNIVERSIDAD FERMN TOROVICE-RECTORADO ACADMICOESCUELA DE INGENIERIA MECNICA

HIERRO FUNDIDO GRIS

Integrantes : Oscar Galindo C.I: 21.728.023Francisco Vargas C.I:

BARQUISIMETO MAYO DE 2015

Introduccin

El tema a tratar se basa en explicar detalladamente el tipo de aleacin que se obtuvo al observar las imgenes o pruebas obtenidas en el laboratorio de corrosin, por lo tanto al reconocer la microestructura, la dureza y el tipo de chispa se lleg a la conclusin que la pieza estudiada se encuentra en un rango mayor al 2,5% de carbono, por ende se sabe que la mayora de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutcticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono. El proceso de grafitizacin se realiza con mayor facilidad si el contenido de carbono es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio, es la adecuada. La dureza es un trmino muy importante ya que con tan solo observar el ndice de HRB y compararlas con la dureza Brinell se puede obtener la resistencia a la cual el elemento fundido se encuentra establecido, adems, la fundicin gris se puede mecanizar fcilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado, que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta, la Viruta es siempre escamosa.

Hierro fundido

Las fundiciones de hierro son aleaciones de hierro carbono del 2 al 5%, cantidades de silicio del 2 al 4%, del manganeso hasta 1%, bajo azufre y bajo fsforo. Se caracterizan por que se pueden vaciar del horno cubilote para obtener piezas de muy diferente tamao y complejidad pero no pueden ser sometidas a deformacin plstica, no son dctiles ni maleables y poco soldables pero s maquinables, relativamente duras y resistentes a la corrosin y al desgaste.Las fundiciones tienen innumerables usos y sus ventajas ms importantes son:1. Son ms fciles de maquinar que los aceros.2. Se pueden fabricar piezas de diferente tamao y complejidad.3. En su fabricacin no se necesitan equipos ni hornos muy costosos.4. Absorben las vibraciones mecnicas y actan como autolubricantes.5. Son resistentes al choque trmico, a la corrosin y de buena resistencia al desgaste.

De acuerdo con la apariencia de su fractura, las fundiciones pueden ser grises, blancas, atruchadas, aunque tambin existen las fundiciones maleables, nodulares y especiales o aleadas.

Identificacin del metal

Prueba de imn.Como algunos materiales base son magnticos y otros no, una simple prueba con un imn puede ayudar a seleccionar el nmero de posibles tipos de aleaciones para la muestra en cuestin:Aleaciones magnticas. Aceros Inoxidables de las series 400 y 500. Aceros al carbono de baja y mediana aleacin. Hierros colados, excepto hierros colados qumicamente tratados y por lo tanto endurecidos. Nquel 20Aleaciones no magnticas. Acero al manganeso ( Hadfield).No endurecido. Aceros inoxidables de la serie 300. Aluminio y sus aleaciones. Cobre y sus aleaciones. Inconels e incoloys. Hastelloys. Aleaciones de magnesio. Zinc y aleaciones de Zinc. Titanio y aleaciones de titanio.Debido que el material se senta atrado al elemento magntico se lleg a la conclusin que el metal estudiado es magntico y contena alto grado de hierro.

Prueba de chispa.La prueba de chispa puede ser un mtodo confiable para clasificar los metales ferrosos, ya que una composicin especfica produce una chispa con caractersticas especficas. Cuando un metal es puesto contra piedra de esmeril, pequeos fragmentos se desprenden con dicha friccin, los cuales se vuelven incandescentes. La diferencia en el patrn de la corriente de la chispa puede identificar los metales.Esta prueba es muy importante y debido a que no es muy costoso muchos profesionales lo practican, y con tan solo observar detalladamente la chispa, visualizando el color, la explosin que genera y la distancia aproximada del flujo se puede determinar el tipo de metal.Para el caso del hierro fundido se tiene:

MetalColor de la chispaTamao aprox. Del flujo

Hierro colado blancoMuy poca cantidad de rojo en la rueda, convirtindose en un color paja.45 cm.

Hierro colado grisRojas convirtindose en color paja.60 cm, el volumen es pequeo con muchas espigas.

Hierro maleableAmarillo paja.75 cm, terminando con espigas

Tabla por la cual se determina el tipo de metal (Acero o hierro fundido)

En la imagen se observa que la chispa no conlleva a mucho flujo y la distancia de la misma es corta y con varias espigas.

Como se observ anteriormente, el metal tuvo poca densidad de chispas y su color tenda de anaranjado convirtindose en amarillo, por lo tanto, se concluye hasta los momentos que es un hierro colado gris, pero solo hasta los momentos ya que todava faltan otras pruebas importantes.

Prueba de dureza.La prueba de dureza mide la resistencia a la penetracin de la superficie de un material por un objeto duro. La dureza como trmino no puede definirse de manera precisa. La dureza, dependiendo del contexto, representa la resistencia a los rayones o a la indentacin y una medido cualitativa de la resistencia del material. En general, en las mediciones de la macrodureza, la carga aplicada es de ~ 2N. Se ha diseado una variedad de pruebas de dureza, pero las ms comnmente utilizadas son la prueba de Rockwell y la prueba de Brinell.La prueba de dureza de Rockwell utiliza una esfera de acero de dimetro pequeo para materiales blandos y un cono de diamante, o Brale, para materiales ms duros. La produndidad de la penetracin del penetrador es medida de manera automtica por la mquina para la prueba y se convierte a un nmero de dureza de Rockwell (DR). Dado que no se necesita una medicin ptica de las dimensiones de la indentacin, la prueba de Rockwell tiende a ser ms popular que lo prueba de Brinell. Se utilizan diversas variaciones de la prueba de Rockwell, incluyendo las descritas en la siguiente tabla. Se utiliza una prueba de Rockwell C (DRC) para aceros duros, mientras que podra seleccionarse una prueba de Rockwell F (DRF) para el aluminio. Las pruebas de Rockwell proveen un nmero de dureza que no posee unidades.

DUREZA ROCKWELL BLas fundiciones grises contienen tpicamente de 2,5 a 4% de carbono, 1% a 1,2% de silicio y adiciones de manganeso que dependen de la microestructura que se desee obtener (tan bajo como 0,1% Mn en fundiciones ferriticas y tan alto como 1,2 en las perliticas). Tambin existen pequeas cantidades de azufre y fsforo que son consideradas impurezas.Una clasificacin simple y conveniente para las fundiciones grises se encuentra en la norma A 48 de ASTM, que clasifica los distintos tipos en trminos de cifras mecnicas.

Se realizaron 5 prueba de dureza y el promedio da un total de 100 HRB, lo que equivale a 241 HB y por lo cual da una resistencia a la traccin entre 303,16Mpa.

Composicin qumica.La composicin qumica general para este material es presentada en la tabla abajo.

Nota: 1 - Las fajas de carbono son especificadas para cada grupo de medidas, de manera a controlar el tipo y tamao del grafito. La variacin dentro de la misma faja es de aproximadamente 0,20.

Microestructura.

La fundicin gris tiene un contenido en carbono entre 2.5 y 4.0 % y de silicio entre 1 y 3 %. El grafito suele aparecer como escamas dentro de una matriz de ferrita o perlita, la microestructura se observa en la siguiente figura. El nombre se debe al color de una superficie fracturada. Desde un punto de vista mecnico las fundiciones grises son comparativamente frgiles y poco resistentes a la traccin. La resistencia y la ductilidad a los esfuerzos de compresin son muy superiores. Estas fundiciones amortiguan la energa vibracional de forma mucho ms efectiva que los aceros. As los equipos que vibran mucho se suelen construir de esta aleacin. A la temperatura de colada tienen mucha fluidez por lo que permite moldear piezas de forma muy complicadas. Adems, la fundicin gris es uno de los materiales metlicos ms baratos. Se utiliza en bloque de motores, tambores de freno, cilindros y pistones de motores.

Hierro gris colado perltico/ferrtico

Fundicin gris con escamas de grafito embebidas en una matriz de ferrita-.