PRÁCTICA N° 06 FUNDICIONES

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UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

DEPARTAMENTO DE MECÁNICA

SECCION DE MATERIALES Y MANUFACTURAS

LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA II

PRÁCTICA N° 06

FUNDICIONES

(ESTUDIO MICROESTRUCTURAL DE DIFERENTES TIPOS DE FUNDICIONES DE HIERRO Y SU CLASIFICACIÓN A PARTIR DE LA MORFOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROCONSTITUYENTES).

BARCELONA, MARZO 2003

INDICE.

                                                                            Pagina

Resumen                                                                                              iii

Objetivos                                                                        iv        

Introducción                                                                        5

Marco teórico                                                                                  6

Materiales y equipos                                                        9

Procedimiento  experimental                                                10

Resultados                                                                        11

Análisis  de  resultados                                                        12

Conclusiones                                                                        13

Asignación                                                                        14

RESUMEN.

En el estudio realizado se determino el tipo de grafito  que presenta distintas probetas. Se utilizó el análisis microscópico para el estudio microestructural de una probeta sometida al ensayo metalográfico, para poder clasificarlas según el tipo de grafito, se la aplico ensayo de dureza. Los datos obtenidos en el microscopio revelaron la variación de las matrices de grafito en el variante de la fundición (gris o blanca). Además se examinó la variación de la dureza de cada pieza de acuerdo con el tipo de grafito, y las fases encontrada en la microestructura.

OBJETIVOS.

• GENERAL:

Evaluar los microconstituyentes típicos de las fundiciones a fin de establecer diferencias estructurales y de comportamiento mecánico entre diferentes tipos de fundiciones.

• ESPECIFICOS:

Comparar los aspectos microestructurales que distingue a las fundiciones ferrosas de los aceros.

Clasificar fundiciones diferentes, basándose en la designación del grafito contemplada en la norma COVENIN 1068 y en la microestructura de la matriz metálica de las fundiciones asignadas para estudio.

Analizar la existencia de relaciones entre la microestructura y la dureza de las fundiciones asignadas para estudio.

INTRODUCCIÓN.

El  acero  en  sus  diferentes  tipos  y  aleaciones  es  el  material  de  construcción  más  importante  en  muchas  ramas  de  la  ingeniería, ya  que  presenta  una  gama  de  propiedades  tan  variada  que  se  ajusta  perfectamente  a  casi  cualquier  requerimiento  que  se  deba  cumplir  en  una   determinada  situación  de  diseño, especialmente  en  la  ingeniería  mecánica. Existen  situaciones  sin  embargo en  las  que  no  son  completamente  indispensables   algunas  de  las  propiedades  exhibidas   por  el  acero, entonces  por  lo  general  como  forma  de  reducir  costos  se  recurre  a  otros   tipos  de  materiales  de  construcción  que  a  pesar  de  que  teóricamente  se  sabe  que  no  tienen  cualitativamente  el  nivel  del  acero  en  cuanto  sus  propiedades, pueden  cumplir  perfectamente  la  función  del  acero  bajo  determinadas  especificaciones  de  uso.

El  hierro  fundido  es  uno  de  los  materiales  más  utilizado  para  reemplazar  al  acero   en  muchas  aplicaciones, al  igual  que  los  aceros  es  básicamente  una  aleación  de  hierro  y  carbono. En  relación  con  el  diagrama  Fe-Fe3C , los  hierros  fundidos  contienen  más  cantidad  de  carbono  que  la  necesaria  para  saturar  austenita  a  la  temperatura  eutéctica;  por  tanto, contienen  entre  2  y  6.67 %  de  carbono. Como  el  alto  contenido  de  carbono  tiende  a  hacer  muy  frágil  al  hierro  fundido, la  mayoría  de  los  tipos  manufacturados  comercialmente  están   en  el  intervalo  de  2.5  a  4 %  de  carbono.

Aunque  los  hierros  fundidos  comunes  son  frágiles  y  tienen  propiedades  de  resistencia  más  bajas  que  la  mayoría  de  los  aceros, son  más  baratos  y  pueden  fundirse  más  fácilmente  que  el  acero  y  tienen  otras  propiedades  útiles  como  por  ejemplo  su  alta  resistencia  a  la  compresión. Además, mediante  una  aleación  apropiada, buen  control  de  fundición  y  un   tratamiento  térmico  adecuado, las  propiedades  de  cualquier  tipo  de  hierro  fundido  pueden  mejorarse  y  variar  ampliamente.                          

MARCO TEÓRICO.

Los hierros fundidos son básicamente aleaciones de hierro y carbono. En relación con el diagrama hierro-carburo de hierro, los hierros fundidos contienen mayor cantidad de carbono que la necesaria para saturar la austenita a la temperatura eutéctica, por tanto, contiene entre 2 y 6.67% de carbono. Como el alto contenido de carbono tiende a hacer muy frágil el hierro fundido, la mayoría de los tipos manufacturados comercialmente están en el intervalo de 2.5 a 4% de carbono.

        Existen diferentes tipos de Hierro fundido, como los hierros fundidos Blancos, en los cuales el carbono está en la forma combinada con la cementita, como el hierro fundido blanco contiene una cantidad de cementita relativamente grande como una red interdendrítica continua, hace al hierro fundido duro y difícil de maquinar. Los hierros fundidos “completamente Blancos” tienen pocas aplicaciones en ingeniería debido a esta fragilidad y falta de maquinabilidad, mas bien se utilizan en casos en que se requiera una alta resistencia al desgaste, y su utilización no requiera ductilidad. El hierro fundido blanco sirve de base para la manufactura del hierro fundido maleable.

        El hierro fundido maleable es otro tipo de fundición, en el cual la cementita tiene tendencia a que la cementita se descomponga en hierro y carbono sin combinar. El hierro fundido maleable se obtiene a partir de la fundición blanca mediante un tratamiento de maleabilización, el propósito de la maleabilización es convertir todo el carbono combinado presente en el hierro blanco en nódulos de carbono revenido (grafito). Los nódulos de compactos de carbono revenido aumentan la ductilidad y disminuyen  la fragilidad respecto a las fundiciones blancas.

        La fundición gris constituye una de las aleaciones de hierro más utilizadas. En la manufactura de los hierros fundidos grises la, la tendencia de la cementita a separarse en grafito y austenita o ferrita es favorecida controlando la composición de la aleación y las rapideces de enfriamiento. La mayoría de los hierros fundidos grises son aleaciones hipoeutécticas que contienen entre 2.5 y 4% de carbono. En el hierro gris el grafito aparece como muchas placas irregulares, generalmente alargadas y curvas, las cuales dan al hierro fundido gris su característica fractura de color grisáceo o negruzco. Se debe aclarar que mientras la microestructura representa su apariencia sobre una superficie plana. Las hojuelas son partículas tridimensionales, en efecto son placas curvas algunas veces enlazadas.

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