Clasificación y características de tipos de fundición

“Clasificación y características de tipos de fundición”

Las fundiciones son aleaciones hierro-carbono donde el contenido de carbono varía entre 2,14% y 6,67% (aunque estos porcentajes no son completamente rígidos). Comúnmente las más usadas están entre los valores de 2,5% y 4,5%, ya que las de mayor contenido de carbono carecen de valor práctico en la industria. Además de hierro y carbono, lleva otros elementos de aleación como silicio, manganeso, fósforo, azufre y oxígeno.

Seguirán el diagrama de equilibrio estable (Fe-C)(o su porción Fe-Fe3C) o meta estable dependiendo de distintos factores, principalmente de si se produce o no la grafitización.

Obtienen su forma definitiva por colada, permitiendo la fabricación con relativa facilidad de piezas de grandes dimensiones y pequeñas complicadas. Son más baratas que los aceros y de fabricación más sencilla por emplearse instalaciones menos costosas y realizarse la fusión a temperaturas más bajas (además son fáciles de mecanizar). Actualmente, se fabrican fundiciones con excelentes propiedades mecánicas, haciéndole la competencia a los aceros tradicionales.

Se dividen en dos tipos:

Fundiciones grises:

• Presentan el carbono en forma de grafito laminar.

• Suelen estar aleados con silicio (elemento muy grafitizante).

• Una lenta velocidad de enfriamiento favorece la formación de una fundición gris ya que la lentitud en las reacciones favorece que se formen los constituyentes más estables: la cementitase transforma en ferrita y grafito (grafitización). Son fácilmente mecanizables ya que el grafito favorece la salida de la viruta.

Fundiciones blancas:

• El carbono aparece en forma de cementita.

• La cantidad de silicio es mínima.

• Las velocidades rápidas de enfriamiento favorece la formación de la cementita.

• Tienen una alta resistencia mecánica y dureza, pero también gran fragilidad (propiedades debidas a la cementita), por lo que son difíciles de mecanizar.

“Principales variables del control de procesos”

El objeto de todo proceso industrial será la obtención de un producto final, de unas características determinadas de forma que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado, cada día más restrictivos. Esta constancia en las propiedades del producto sólo será posible gracias a un control exhaustivo de las condiciones de operación, ya que tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo. La misión del sistema de control de proceso será corregir las desviaciones surgidas en las variables de proceso respecto de unos valores determinados, que se consideran óptimos para conseguir las propiedades requeridas en el producto producido.

El sistema de control nos permitirá una operación del proceso más fiable y sencilla, al encargarse de obtener unas condiciones de operación estables, y corregir toda desviación que se pudiera producir en ellas respecto a los valores de ajuste.

Las principales características que se deben buscar en un sistema de control serán:

1. Mantener el sistema estable, independiente de perturbaciones y desajustes.

2. Conseguir las condiciones de operación objetivo de forma rápida y continua.

3. Trabajar correctamente bajo un amplio abanico de condiciones operativas.

4. Manejar las restricciones de equipo y proceso de forma precisa.

“Proceso de Formado en caliente, sus variables, características y clasificación””

Una de las propiedades más importantes de los metales es su maleabilidad, este término, indica la propiedad de un metal para ser deformado mecánicamente por encima de su límite elástico, sin deformarse y sin incremento considerable en la resistencia a la deformación.

La materia prima (para los procesos de formado) es el acero en lingote, este, con su estructura cristalina típica gruesa y dendrítica, no es útil para las aplicaciones en las que se requiera resistencia mecánica. Las partes fabricadas directamente del acero en lingote pueden estrellarse al recibir fuerzas de trabajo y cargas de impacto. Los granos dendríticos que contiene un lingote vaciado deben recristalizarse para dar al acero la resistencia necesaria esto se logra mediante procesos de trabajo en caliente como forjado o laminación. Los factores que influyen en el tamaño de grano que se obtiene con la deformación en caliente son:

*Temperatura final del proceso.

*Velocidad de enfriamiento.

*Tamaño inicial del grano.

*Cantidad de la deformación.

Como el metal se encuentra a alta temperatura, los cristales reformados comienzan a crecer nuevamente, pero estos no son tan grandes e irregulares como antes. AI avanzar el trabajo en caliente y enfriarse el metal, cada deformación genera cristales mas pequeños, uniformes y hasta cierto grado aplanados, lo cual da al metal una condición a la que se llama anisotropía u orientación de grano o fibra, es decir, el metal es mas dúctil y deformable en la dirección de un eje que en la del otro.

Esta condición (anisotropía) nos ayuda a explicar las siguientes ventajas del trabajo en caliente.

No aumenta la dureza o ductilidad del metal ya que los granos distorsionados deformados durante el proceso, pronto cambian a nuevos granos sin deformación.

*El metal se hace más tenaz pues los cristales formados son más pequeños y por lo tanto más numerosos, además porque se disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas.

*Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el material es más maleable.

*Facilidad para empujar el metal a formas extremas cuando esta caliente, sin roturas ni desgastes pues los cristales son más plegables y se forman continuamente.

*Ayuda a perfeccionar la estructura granular.

*Se eliminan zonas de baja resistencia.

*Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas presiones

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