¿Por qué algunas piezas de fundición de hierro destacan en la absorción de vibraciones mientras que otras tienen una mayor resistencia al desgaste? Las piezas de fundición de hierro, parte integrante de la maquinaria y los componentes estructurales, se presentan en varios tipos, cada uno con propiedades únicas. Desde la excelente amortiguación de vibraciones de la fundición gris hasta la impresionante tenacidad de la fundición dúctil, es fundamental conocer estas diferencias. En este artículo, exploramos las características, ventajas y aplicaciones de los siete tipos principales de fundición de hierro, mejorando sus conocimientos y ayudándole a elegir el material adecuado para sus necesidades.
Las piezas de fundición de hierro son artículos fabricados fundiendo hierro. Sin embargo, debido a diversos factores, como las impurezas, es habitual que aparezcan defectos como poros, agujeros de alfiler, inclusiones de escoria, grietas y picaduras.
Las piezas fundidas de hierro poseen una buena fluidez durante el proceso de fundición y presentan una contracción volumétrica y una contracción lineal reducidas. Sin embargo, sus propiedades mecánicas generales son relativamente bajas, con una resistencia a la compresión unas 3-4 veces superior a la resistencia a la tracción.
Las piezas de fundición de hierro también presentan una buena absorción de las vibraciones debido a su bajo módulo elástico. Estas piezas son adecuadas para formas complejas y estructuras asimétricas.
Por ejemplo, las piezas de fundición de hierro se utilizan habitualmente en bloques de cilindros de motores, camisas de cilindros, diversas bancadas de máquinas, bases, placas planas, plataformas y otras aplicaciones similares.
La fluidez de este material es similar a la del hierro fundido gris. Sin embargo, su contracción corporal es mayor y su contracción lineal es menor, lo que lo hace susceptible a las cavidades de contracción y a la formación de porosidades.
A pesar de ello, el material presenta unas propiedades mecánicas globales y un módulo elástico superiores en comparación con el hierro fundido gris. También cuenta con una excelente resistencia a la abrasión, tenacidad al impacto y resistencia a la fatiga.
Sin embargo, su capacidad de amortiguación de las vibraciones es inferior a la de la fundición gris.
En términos de aplicación, se recomienda generalmente diseñar piezas con un espesor de pared uniforme. Para piezas gruesas y de gran sección, puede adoptarse una estructura hueca, como el muñón del cigüeñal de fundición nodular.
La fluidez de este material es peor que la de la fundición gris. La contracción aparente también es significativa, lo que resulta en una contracción lineal final muy pequeña después de recocido. Además, antes de recocidoEl material es muy quebradizo, por lo que es fácil dañar la pieza en bruto.
Aunque las propiedades mecánicas globales son ligeramente inferiores a las de la fundición nodular, su tenacidad al impacto es 3-4 veces superior a la de la fundición gris.
Este material se utiliza normalmente para piezas uniformes de paredes finas con un grosor común de 5-16 mm. El requisito de la boca blanca como fundición significa que la forma de la sección transversal suele tener forma de I, de T o de caja para evitar el corte transversal. Las partes salientes del componente deben reforzarse con nervios para aumentar su rigidez.
La fluidez del material es escasa y es muy sensible a la contracción volumétrica, la contracción lineal y el agrietamiento.
Posee propiedades mecánicas muy completas, con una resistencia a la compresión casi igual a la resistencia a la tracción.
Sin embargo, absorbe mal las vibraciones.
Para su aplicación, la estructura debe tener nodos térmicos mínimos y ofrecer condiciones para la solidificación secuencial. La conexión y la transición de las paredes adyacentes deben ser más suaves. La sección de colada debe adoptar formas de caja, de ranura u otras estructuras cerradas aproximadas. Algunas paredes horizontales pueden transformarse en paredes inclinadas o formas onduladas.
Para reducir la posibilidad de grietas, la pared integral debe cambiarse por una pared con ventana. Las formas preferidas de la ventana son ovaladas o circulares, con los bordes hechos salientes.
El rendimiento de la fundición de este material es similar al de la fundición gris. Sin embargo, presenta algunos inconvenientes. En primer lugar, el intervalo de cristalización es amplio, lo que significa que es más probable que se produzca una cavidad de contracción. En segundo lugar, tiene poca liquidez.
Además, se comporta mal a altas temperaturas y tiende a volverse quebradizo. Por último, la resistencia del material disminuye considerablemente a medida que aumenta la sección transversal. El lado positivo es que presenta una buena resistencia al desgaste.
En cuanto a la aplicación, es importante tener en cuenta que el grosor de la pared no debe ser demasiado grande. Si hay partes salientes en las piezas, deben reforzarse con nervaduras finas de refuerzo para evitar el agrietamiento en caliente. Además, es aconsejable evitar las formas demasiado complicadas.
Este material presenta una contracción significativa, un rango de cristalización estrecho y es propenso a producir agujeros de contracción concentrados. Sin embargo, tiene buena liquidez y demuestra una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión.
Este material puede aplicarse de forma similar a las fundiciones de acero.
La propiedad de fundición es similar a la del acero moldeado, pero la resistencia disminuye más significativamente con el aumento del grosor de la pared. Por lo tanto, se recomienda que el grosor de la pared no sea demasiado grande. Además, esto también se aplica a otras fundiciones de acero similares.
1. El proceso de diseño del hierro fundido.
Durante el proceso de diseño, es esencial determinar la geometría y el tamaño de la fundición en función de las condiciones de trabajo y las propiedades de los materiales metálicos. Sin embargo, también es importante considerar la racionalidad del diseño desde el punto de vista de la aleación de fundición y proceso de fundición características. Esto incluye tener en cuenta el evidente efecto del tamaño, la solidificación, la contracción, la tensión y otros posibles problemas para evitar o minimizar la aparición de segregación de la composición, deformación, agrietamiento y otros defectos en la fundición.
2. Debe haber un proceso de casting razonable.
En función de la estructura, el peso y el tamaño del hierro fundido, así como de las características de la aleación de fundición y las condiciones de producción, es importante seleccionar la superficie de separación, el moldeado y el método de fabricación del núcleo adecuados. Además, para garantizar la calidad del producto final, es fundamental ajustar de forma razonable las costillas de colada, el hierro frío, la contrahuella y el sistema de inyección.
3. La calidad de las materias primas para la fundición.
El uso de materiales de baja calidad, como carga metálica, refractario, combustible, fundente, modificador, arena de moldeo, aglutinante de arena de moldeo, revestimiento y otros materiales, puede provocar defectos como porosidad, agujeros de alfiler, inclusiones de escoria y adherencias de arena en la fundición. Estos defectos no sólo afectan al aspecto, sino también a la calidad interna de la fundición. En casos graves, puede ser necesario desguazar la fundición.
4. Funcionamiento del proceso.
Es esencial desarrollar procedimientos adecuados para las operaciones de proceso, mejorar la competencia técnica de los trabajadores y garantizar la ejecución precisa de estos procedimientos.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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