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INSTITUTO TECNOLOGICO DEL VALLE DE ETLA Ingeniería industrial Procesos de fabricación Unidad 1 Materiales ferrosos Presenta: Manuel Salvador Martínez Muñoz Sergio Rolando Martínez Cruz Daniel Muñoz Díaz Esteban Rafael López García Carlos García Sosa Esteban Francisco Lavariega Sumano

MATERIALES FERROSOS

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materiales ferrrosos

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Page 1: MATERIALES FERROSOS

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL VALLE DE ETLA

Ingeniería industrial

Procesos de fabricación

Unidad 1 Materiales ferrosos

Presenta:

Manuel Salvador Martínez Muñoz

Sergio Rolando Martínez Cruz

Daniel Muñoz Díaz

Esteban Rafael López García

Carlos García Sosa

Esteban Francisco Lavariega Sumano

Page 2: MATERIALES FERROSOS

1.- PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Page 3: MATERIALES FERROSOS

Toda sustancia elemental esta constituida por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos, los cuales son todos semejantes y no pueden subdividirse ni descomponerse por procesos químicos.

Se observara que esta aseveración es virtualmente una definición del termino sustancia elemental y una limitación del termino proceso químico. Existen tantas clases o familias diferentes de átomos como elementos químicos.

Page 4: MATERIALES FERROSOS

Si los átomos que componen las moléculas de cualquier sustancia pura son todos de la misma clase, la sustancia es, como ya se estableció, una sustancia elemental. Si los átomos que componen las moléculas de una sustancia química pura no son todos de la misma clase, la sustancia es una sustancia compuesta.

Page 5: MATERIALES FERROSOS

Los neutrones son partículas que tienen aproximadamente la masa de un protón, pero no tienen carga eléctrica. Loe electrones son partículas cargadas negativamente, todas idénticas, situadas exteriormente idénticas, situadas exteriormente al núcleo, y suficientes en numero para neutralizar la carga nuclear de un átomo.

Page 6: MATERIALES FERROSOS

 ELEMENTOS QUÍMICOS

Elemento Símbolo Peso atómico Valencia Elemento Símbolo Peso atómico valencia

Aluminio Al 26.97 3 Litio Li 6.940 1

Antimonio Sb 121.76 3.5 Lutecio Lu 174.99 3

Argón A 39.944 0 Magnesio Mg 24.32 2

Arsénico AS 74.91 3.5 Manganeso Mn 54.93 2,3,4,6,7

Azufre S 32.06 2,4,6 Mercurio Hg 200.61 1,2

Bario Ba 137.36 2 Molibdeno Mo 95.95 3,4,5,6

Berilio Be 9.02 2 Neodimio Nd 144.27 3

Bismuto Bi 209.00 3,5 Neón Ne 20.183 0

Boro B 10.82 3 Niobio Nb 92.91 2,3,4,5

Bromo Br 79.916 1,3,5 Níquel Ni 58.69 2,3,4

Cadmio Cd 112.41 2 Nitrógeno N 14.008 3,5

Calcio Ca 40.08 2 Oro Au 197.2 1,3

Carbono C 12.010 2,4 Osmio Os 190.2 2,3,4,6,8

Cerio Ce 140.13 3,4 Oxigeno O 16.000 2

Cesio Cs 132.91 1 Paladio Pd 106.7 2,4

Cinc Zn 65.38 2 Plata Ag 107.880 1

Circonio Zr 91.22 4 Platino Pt 195.23 2,4

Cloro Cl 35.457 1,3,5,7 Plomo Pb 207.21 2,4

Cobalto Co 58.94 2,3, Polonio Po 210 2,4

Cobre Cu 63.54 1,2 Potasio K 39.096 1

Criptón Kr 83.7 0 Praseodimio Pr 140.92 3

Cromo Cr 52.01 2,3,6 Protoactinio Pa 231 5

Disprosio Dy 162.46 3 Radio Ra 226.05 2

Erbio Er 12.2 3 Radón Rn 222 0

Escandio Sc 45.10 3 Renio Re 186.31 1,4,7

Estaño Sn 118.70 2,4 Rodio Rh 102.91 3,4

Estroncio Sr 87.63 2 Rubidio Rb 85.48 1

Europio Eu 152.0 2,3 Flúor F 19.00 1

Samario Sa 150.43 3 Fosforo P 30.98 3,5

Selenio Se 78.96 2,4,6 Gadolinio Gd 156.9 3

Silicio Si 28.06 4 Galio Ga 69.72 2,3

Sodio Na 22.997 1 Germanio G 72.60 2,4

Talio Tl 204.39 1,3 Hafnio Hf 178.6 4

Tantalio Ta 180.88 4,5 Helio He 4.003 0

Telurio Te 127.61 2,4,6 Hidrogeno H 1.008 1

Terbio Tb 159.2 3 Hierro Fe 55.85 2,3

Titanio Ti 47.90 3,4 Holmio Ho 164.94 3

Torio Th 232.12 4 Indio In 114.76 1,2,3

Tulio Tm 169.4 3 Iridio Ir 193.1 2,3,4,6

Uranio U 238.07 4,6 Iterbio Yb 173.04 2,3

Vanadio V 50.95 1,2,3,4,5 Itrio Yt 88.92 3

Volframio W 183.92 3,4,5,6 Lantano La 138.92 3

Xenón Xe 131.3 0        

Yodo I 126.92 1,3,5,7        

Page 7: MATERIALES FERROSOS

  SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS INORGANICAS EN EL AGUA

Composición Temperatura

  0 50 110

Sulfato de aluminio Al2 (so4)3 313 521 891

Sulfato de aluminio y potasio Al2k2(so4)4.24h2O 30 170 1540

Bicarbonato de amonio NH4HCO3 119    

Cloruro de amonio (sal de amoniaco) NH4CI 297 504 760

Nitrato de amonio NH4NO3 1183 3440 8710

Sulfato de amonio (NH4)2S04 706 847 1033

Cloruro de bario BaCl2.2H2O 317 436 587

Nitrato de bario Ba(NO3)2 50 172 345

Carbonato de calcio CaCO3 0.018(1) . . . . 0.88

Cloruro de calcio CaCl2 594 . . . . 1576

Hidróxido de calcio Ca(NO)2 1.77 . . . . 0.67

Nitrato de calcio Ca(NO3)2.4H2O 931 3561 3626

Sulfato de calcio (yeso) CaSO4 2H2O 1.76 2.06 1.69

Sulfato de cobre (vitriolo) CuSO4 5H”O 140 334 753

Cloruro ferroso FeCl2 4H2O 644 820 1060

Hidróxido ferroso Fe(OH)2 0.0067    

Sulfato ferroso FeSO4 7H2O 156 482  

Cloruro férrico FeCl2 730 3160 5269

Cloruro de plomo PbCl2 6.73 16.7 33.3

Nitrato de plomo Pb(NO3)2 403 . . . . 1255

Sulfato de plomo PbSO4 0.042    

Carbonato de magnesio MgCO3 0.13    

Cloruro de magnesio MgCl2 6H2O 524 . . . . 723

Hidróxido de magnesio Mg(OH)2 0.009    

Nitrato de magnesio Mg(NO3)2 6H2O 665 903  

Sulfato de magnesio MgSO4 7H2O 269 500 710Carbonato de potasio K2CO3 893 1216 1562

Cloruro de potasio KCl 284 435 566

Hidróxido de potasio KOH 971 1414 1773

Nitrato de potasio KNO3 131 851 2477Sulfato de potasio K2SO4 74 165 241

Bicarbonato de potasio NaHCO3 69 145  

Carbonato de sodio NaCO3 10H2O 204 475 452

Cloruro de sodio NaCl 357 366 332Hidróxido de sodio NaOH 420 1448 3380

Nitrato de sodio NaNO3 733 1148 1755

Sulfato de sodio Na2SO4 10H2O 49 466 422

Cloruro de cinc ZnCl2 2044 4702 6147

Page 8: MATERIALES FERROSOS

SOLUBILIDAD DE LOS GASES EN EL AGUA(EN VOLUMEN, A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA)  

T (grados C) 0 20 100 T (grados C)= O 20 100

Aire 0.032 0.020 0.012 Cloro 5.0 2.5 0.00

Acetileno 1.89 1.12 . . . . . Hidrógeno 0.023 0.020 0.018

Amoniaco 1250 700 . . . . . Acido sulfúrico 5.0 2.8 0.87

Anhídrido carbónico (bióxido de carbono)

1.87 0.96 0.26 Acido clorhídrico 560 480 0.0105

Oxido de carbono (monóxido de carbono)

0.039 0.025 . . . . . Nitrógeno 0.026 0.017 0.0185

Page 9: MATERIALES FERROSOS

DENSIDADES ABSOLUTAS Y RELATIVAS APROXIMADAS 

SUSTANCIAS DENSIDAD RELATIVA

DENSIDAD ABSOLUTA MEDIA KM/M3

SUSTANCIAS DENSIDAD RELATIVA

DENSIDAD ABSOLUTA MEDIA KM/M3

 Carbón y coque apilados

  

  Pino gigantesco de Cali fornia    

Carbón de antracita 0.75-0.93 753-929 Fornia 0.42 417

Carbón bituminoso 0.64-0.87 641-865 Pino rojo 0.48 481

Carbón de coque 0.37-0.51 368-513 Roble Blanco 0.77 769

Carbón de turba 0.32-0.42 320-417 Roble castaño 0.74 737

Carbón vegetal 0.16-0.23 160-224 Roble o encina perenne 0.87 865

Excavaciones de agua

Arcilla 1.28 1280 Teca africana 0.99 993

Arena o grava 0.96 961 Teca de india 0.66-0.88 769

Arena Grava o Arcilla 1.00 1040      

Escollera de piedra 1.00 1040      

Lodo de rio 1.44 1440      

Tierra vegetal 1.12 1120      

Page 10: MATERIALES FERROSOS

DENSIDADES ABSOLUTAS Y RELATIVAS APROXIMADAS (CONCLUSION)

SUSTANCIA DENSIDAD RELATIVA

DENSIDAD ABSOLUTA MEDIA KM/M3

SUSTANCIA DENSIDAD RELATIVA

DENSIDAD ABSOLUTA MEDIA KM/M3

Petróleo refinado 0.78-0.82 801 Escollera de arenisca

1.4 1440

Pez 1.07-1.15 1100 Escollera de caliza

1.3-1.4 1280-1360

Tierra, etc, excavadas     Escollera de esquisto arcilloso

1.7 1680

Arcilla húmeda, plástica

1.76 1760 Tierra seca, envasada

1.5 1520

Arcilla seca 1.0 1010 Tierra húmeda, envasada

1.6 1540

Arcilla y grava secas 1.6 1600 Tierra húmeda suelta

1.3 1250

Arena y grava húmedas

189-2.16 2020 Tierra lodo de, envasado

1.8 1840

Arena y grava secas, envasada

1.6-1.9 1600-1920 Tierra lodo de, fluido

1.7 1730

Arena y grava secas, sueltas

1.4-1.7 1440-1680 Tierra seca, suelta

1.2 1220

Page 11: MATERIALES FERROSOS

DENSIDAD ESPECIFICA DEL AGUA A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICATemperatura a ºC

Densidad especifica

Temperatura a ºC

Densidad especifica

Temperatura a ºC

Densidad especifica

Temperatura a ºC

Densidad especifica

0 0.99987 20 0.99823 40 0.99224 60 0.98324

2 0.99997 22 0.99780 42 0.99147 62 0.98220

4 1.00000 24 0.99732 44 0.99066 64 0.98113

6 0.99997 26 0.99681 46 0.98982 66 0.98005

8 0.99988 28 0.99626 48 0.98896 68 0.97894

               

10 0.99973 30 0.99567 50 0.98807 70 0.97781

12 0.99952 32 0.99505 52 0.98715 72 0.97666

14 0.99927 34 0.99440 54 0.98621 74 0.97548

16 0.99897 36 0.99371 56 0.98524 76 0.97428

18 0.99862 38 0.99299 58 0.98425 78 0.97307

Page 12: MATERIALES FERROSOS

VOLUMEN ESPECIFICO DEL AGUA EN FUNCION DE LA PRESION Y LA TEMPERATURA

(TOMADO DE “INTERNATIONAL CRITICAL TABLES”)

Temperatura grados C (F)

PRESIÓN EN ATMOSFERAS

0 500 1000 2000 3000 4000 5000 6500 8000

1.0000 0.9769 0.9566 0.9223 0.8954 0.8739 0.8565 0.8361  

0(32) 20(68)50(122)80(176) 

1.0016 0.9804 0.9619 0.9312 0.9065 0.8855 0.8675 0.8444 0.8244

1.0128 0.9925 0.9732 0.9428 0.9183 0.8974 0.8792 0.8562 0.8369

1.0287 2.0071 0.9884 09568 0.9315 0.9097 0.8913 0.8679 0.8481

Page 13: MATERIALES FERROSOS

2.- HIERRO Y ACERO

Page 14: MATERIALES FERROSOS

HIERROEl mineral de hierro es reducido en un alto horno hasta que se forme al arrabio, que es la materia prima practicamente todos los productos de hierro y acero. Casi el 90 por ciento del mineral de hierro beneficiado en los Estados Unidos proviene de la region de Lago Superior.

Page 15: MATERIALES FERROSOS

Este mineral tiene las ventajas de ser de alta calidad y de bajo costo, por lo que se arranca y se transporta a traves de los Grandes Lagos. el mineral consta principalmente de hematites ( Fe2O3 ) y contiene de 50 a 70% de hierro.

Page 16: MATERIALES FERROSOS

HIERRO DULCE Y FORJADO

Metalurgia. El arrabio es calentado en un horno de puleado a una temperatura un poco mayor que su punto de fusion, con adicion de oxidos de hierro ( mineral, costras o batiduras de laminacion, etc.)

Page 17: MATERIALES FERROSOS

HIERRO ELECTROLITICO El hierro electrolitico se ha producido en cantidades

comerciales desde 1904 y ha sido util en la produccion de metal con propiedades pocos comunes.

Page 18: MATERIALES FERROSOS

El hierro electrolitico recocido tiene una resistencia atraccion de 2460 a 2810 kg/cm al cuadrado; resistencia a la fluencia, 703 a 1400 Kg/cm al cuadrado; alargamiento en 38mm (1.5 pulg.) , 40 a 60 por ciento.

Page 19: MATERIALES FERROSOS

ACERO

Fabricacion del acero. El acero se produce a partir del arrabio por la supresion de las impurezas , lo cual se puede efectuar en un horno de hogar abierto a Martin Siemens, en un convertidor Bessemer o en un horno electrico

Page 20: MATERIALES FERROSOS

CONSTITUCION Y ESTRUCTURA DE ACERO

Como resultado de métodos de fabricacion, se encuentra siempre presentes en el acero los siguientes elementos: carbono, manganeso, fosforo azufre, silicio y trazas de oxigeno, nitrogeno, nitrogeno y aluminio. Frecuentemente se le agregan diversos elementos de aleacion, tales como niquel, cromo.

Page 21: MATERIALES FERROSOS

3.- Aceros comercialesLa variedad de aplicaciones del acero para fines de ingeniería se debe al amplio intervalo de propiedades físicas que se puede obtener por cambios en el contenido de carbón y en el tratamiento térmico. Para las especificaciones de la ASTM

Page 22: MATERIALES FERROSOS

Los aceros al carbón se dividen en tres:

1.-de bajo contenido de carbono, 0.50-0.25 % de carbono, en los que solamente se requiere una resistencia moderada unida a una plasticidad considerable

2.-aceros para maquinaria 0.30-0.55 % de carbono, los cuales pueden tratarse térmicamente para desarrollar alta resistencia

3.-aceros para herramientas con 0.60-1.30 % de carbono. Este último grupo comprende también los aceros para rieles y para resortes.

Page 23: MATERIALES FERROSOS

Porcentaje (C)

Aplicaciones

0.05-0.100.10-0.20

Lamina, tira, tubos, clavos de alambre o puntas de parís, remaches, tornillos, partes para cementarse o templarse superficialmente.

0.20-0.35 Acero estructurado, placa o palastro, piezas forjadas tales como el eje de levas.

0.35-0.450.45-0.55

Aceros de maquinaria (arboles, ejes, vástagos de conexión, etc.)Piezas grandes de forja (cigüeñales engranajes para trabajo pesado, etc.)

0.60-0.70 Matrices para cabezas de pernos y para estampación: rieles, tornillos

0.70-0.80 Cuchillas para tijeras , cinceles, martillos, picos, cierras de cinta.

0.80-0.90 Matrices y punzones de corte, barrenas o perforadores para roca, cinceles de mano.

0.90-1.00 Resortes, brochaladoras, punzones pequeños y matrices o dados.1.00-1.10 Resortes pequeños, herramientas para tones, cepilladora, leñadoras y

ranuradora o mortajadora.1.10-1.20 Brocas salomónicas, machos de roscar pequeños, dados para

cortarrosca o cojinetes de terraja, cuchillería y herramientas pequeñas de torno.

1.20-1.30 Limas, asientos, o jaulas para bolas, mandriles, hileras para estirado o trefilado, hojas para rasurar.

Tabla 11. Aplicaciones de los aceros al carbón

Page 24: MATERIALES FERROSOS

Los aceros AISI, se presentan en una serie de cuatro números que designa la composición de acero, los dos primeros números indican el tipo de aleación y los dos últimos indican hasta donde es posible el contenido medio de carbono en puntos centésimos porciento.

Así, C 1020 es un acero al carbón con un intervalo de carbono de 0.18-0.23 fabricado en horno básico martin-ciemens o de hogar abierto y E 2512 es un acero con 5% de níquel, con 0.09-0.14 de carbono fabricado en horno eléctrico

Page 25: MATERIALES FERROSOS

C 1 008 C 1 010 C 1 012C 1 015 C 1 016  C 1 017C 1 019C 1 020C 1 022C 1 023

0.10 máx.0.08-0.130.10-0.150.13-0.180.13-0.18 0.15-0.200.15-0.200.18-0.230.18-0.230.20-0.25

0.25-0.500.30-0.600.30-0.600.30-0.600.60-0.90 0.30-0.600.70-1.000.30-0.600.70-1.000.30-0.60

0.0400.0400.0400.0400.040 0.0400.0400.0400.0400.040

0.0500.0500.0500.0500.050 0.0500.0500.0500.0500.050

1 0081 010 1 0151 016 1 0171 0191 0201 022

AISI N° Límites de composición química (porcentajes)

C Mn P máx. S máx.

Designación de grado SEA

Aceros de fácil labra (free- cutting )C 1 109C 1 114C 1 115C 1 116C 1 117

0.08-0.130.10-0.160.13-0.180.14-0.200.14-0.20

0.60-0.901.00-1.0300.60-0.901.10-1.401.00-1.30

0.0450.0450.0450.0450.045

0.08-0.130.08-0.130.08-0.130.16-0.230.08-0.13

1 1091 1141 1151 1161 117

Page 26: MATERIALES FERROSOS

Aceros inoxidables

Aceros resistentes a la corrosión y al calor. Ciertas aleaciones de hierro y cromo son altamente resistentes a la oxidación, temperaturas elevadas y mantienen una resistencia considerable a estas temperaturas. Estas aleaciones contienen níquel y pequeños porcentajes de silicio, molibdeno, tungsteno o cobre. Este grande y complejo grupo de aleaciones se conoce con el nombre colectivo de aceros inoxidables, aunque ninguno de ellos es verdaderamente inoxidable y muchos no son aceros en el sentido de que no toman temple al ser calentados y enfriados bruscamente.

Page 27: MATERIALES FERROSOS

Los aceros inoxidables pueden clasificarse, según su micro estructura como;

•Aleaciones que pueden templarse.•Aleaciones de bajo contenido de carbono que no pueden templarse.•Aleaciones al cromo níquel

Ferritico. Mas alrededor de 16% de cromo, el carbono es bastante bajo pero puede aumentarse a medida de que aumente en cromo. Pueden contener pequeños porcentaje de níquel, silicio, molibdeno, tungsteno este grupo es magnético.

Austeniticos. Contienen bastante cromo y níquel para hacer el acero austenico y no magnético. Generalmente contienen doble cantidad de cromo que de níquel el contenido total de aleación es por lo menos el 26%, y el contenido de carbono bastante bajo

Page 28: MATERIALES FERROSOS

Especificaciones ASTM

Los estándares de la ASTM, parte I-1946, contiene más de 200 especificaciones por materiales y productos ferrosos. Para especificaciones contienen también detalles sobre la preparación de las muestras de ensayo, la localización de las partes en las que deben tomarse, y las diferencias admisibles en las dimensiones del material perdido.

Page 29: MATERIALES FERROSOS

N° ASTM Grado o claseResistencia a

tracción, Tm/cm2

Punto de fluencia Alargamiento mínimo, porcentaje

Mín.No por debajo

de Tm/cm2En 20 cm (8”) En 5 cm (2”)

Acero estructural y acero para remaches

A-746 

A8-46 

A94-46 

A283-46T       

A284-46T     

A131-46 

A131-46 

A242-46   

A141-39

Aceros para puentes y edificios

Acero estructural al níquel

Acero estructural al silicio

Placas de acero al carbono de calidad estructural (50 mm

o menos de espesor)Grado AGrado BGrado CGrado D

Placas de acero al carbono-silicio de más de 50 mm de

espesor*Grado AGrado B

Acero estructural para locomotorasAcero estructural

para buquesAcero estructural, bajo contenido de

aleación (hasta ¾”, ó 19 mm de

espesor)Acero estructural,

para remaches

4.22-5.06 

6.32-8.08 

5.62-6.68     

3.16-3.863.51-4.223.86-4.574.22-5.06

    

3.86 mín.4.22 mín.

 3.86-4.57

 4.22-5.06

   

4.92 mín. 

3.65-4.36

0.5 de R.T. 

0.5 de R.T. 

. . . . . . . . .     

0.5 de R.T.0.5 de R.T.0.5 de R.T.0.5 de R.T.

    

.. . . . . . . . .. . . . . . . . . .

 0.5 de R.T.

 0.5 de R.T.

   

. . . . . . . . . .  

0.5 de R.T.

2.31 

3.86 

3.16     

1.681.902.112.32

    

1.932.11

 . . . . . . . . .

 2.32

    

3.511.97

105/R.T. 

112 480/R.T. 

105/R.T.     

105/R.T.105/R.T.105/R.T.105/R.T.

    

. . . . . . . . .   

105/R.T. 

105/R.T.   

 105/R.T.105/R.T.

22   

112 480/R.T.     

30272422    

112 480/R.T.  

22 

22 

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Alambre, lámina y varilla

Calibres para alambre y lámina metálica de espesores pequeños se fabrican en diversos calibres o galgas. El alambre de acero se fabrica generalmente al calibre o galga Washburn and Moen (W&M) o Roebling. La galga o calibre estándar de los estados unidos para láminas metálicas está basada en el peso por pie cuadrado; los valores tabulados con los espesores correspondientes para hierro dulce con peso de 7690 Kg/m2 (480 lb/pie2), y para acero y hierro Siamens con peso de 7843 Kg/m2 (489.6 lb/pie2).

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4.- FUNDICIONES DE HIERRO Y ACERO.

CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDICIONES.

Fundiciones de hierro. El termino fundición de hierro, o simplemente fundición, cubre un amplio intervalo de aleaciones de hierro-carbono-silicio que contienen de 2.0 a 4.0 por ciento de carbono y 0.25 a 3. 00 por ciento de silicio en combinación con porcentajes variables de manganeso, azufre y fosforo, y a veces uno o más elementos de aleación, tales como níquel, cromo, molibdeno, cobre, vanadio y titanio.

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Las fundiciones de hierro pueden agruparse ampliamente en dos clases:

FUNDICION GRIS DE HIERRO. Una fundición que contiene un porcentaje relativamente grande de su carbono en forma de grafito. Su fractura es gris.

FUNDICIONES DE HIERRO EN COQUILLA: Fundición de hierro con alguna sección enfriada al propósito con coquillas o partes metálicas, tan rápidamente que el carbono es retenido en la forma combinada (hierro blanco o fundición blanca), mientras que otras secciones se dejan enfriar más lentamente, reteniendo el carbono en la forma encontrada en la fundición gris.

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HIERROS SOMETIDOS A PROCESOS ESPECIALES (Meehanita, etc.).

Fundición de hierro producida por procesos con licencia o controlados por patente que permiten la obtención de fundiciones específicas para fines específicos.

Fundiciones maleables. El hierro maleables es una mezcla de hierro y carbono que incluye pequeñas cantidades de silicio, manganeso, fosforo y azufre, la cual, después de fundida, se convierte por tratamiento térmico en una matriz de ferrita con nódulos de carbono de temple.

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FUNDICION (DE HIERRO)

Composición. Las propiedades de la fundición se regulan por el control de la cantidad, tipo, tamaño y distribución de las diversas formaciones de carbono. Los factores importantes son: 1) proyecto de la pieza fundida, 2) composición química, 3) tipo de la chatarra o pedacería empleada para fundir, 4) proceso de fusión, 5) velocidad de enfriamiento en el molde, y 6) tratamiento térmico subsiguiente.  

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Procesos de fusión.La fusión puede hacerse en crisoles, en el cubilote, en un horno de tiro natural o en el horno eléctrico.

El proceso de crisol se emplea ocasionalmente para fabricar pequeñas cantidades de hierro fundido. La usencia de contacto entre el metal y el combustible hace que este proceso sea ideal, pero el rendimiento es pequeño y el costo de combustión es alto.

El horno de cubilote es la unidad más antigua para fundir lingotes de arrabio y pedacería y hoy en día sigue siendo generalmente usado para esta segunda fusión en que se obtiene la fundición

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El horno de aire o tiro natural es uno de reverbero de tiro natural. El metal que se encuentra en su interior, o laboratorio, es fundido por el calor absorbido de la llama y de los gases calientes que pasan sobre él y por la radiación del techo y las paredes.

Fundición dúctil.

El hierro dúctil o nodular, un nuevo material de ingeniería, se produce agregando aleaciones de magnesio o de cerio a la fundición gris.

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5.- FUNDICIONES DE HIERRO• Los materiales Férricos se clasifican en dos

grandes grupos aceros y fundiciones. Acero es la aleación [Fe-C] cuyo contenido es

de 0,03 a 1,76 % de carbono. Fundición es la aleación [Fe-C-Si] cuyo

contenido es de 1,76 a 6,67 % carbono.• Todas las fundiciones y aceros del mercado

tienen, además de carbono, otros elementos que les confieren características peculiares.

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CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDICIONES

• Para la clasificación de las fundiciones de hierro es posible utilizar diversos criterios, tales como dureza, resistencia, composición química, etc.

• Esta forma de realizar la clasificación se basa fundamentalmente en el aspecto que presenta la superficie de fractura. Según este criterio, las Fundiciones de Hierro se denominan:

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FUNDICIÓN GRIS• La superficie de fractura de estas fundiciones es

gris con totalidades diferenciadas.• El color grisáceo tiene su origen en las laminas de

grafito.

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FUNDICIÓN BLANCA• Es aquella cuya superficie de fractura es blanca. • La ausencia de grafito da a esta fundición el

aspecto blanco que le sirve de denominación. • Su solidificación se ha producido de acuerdo con

el modelo carbúrico.

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FUNDICIÓN ATRUCHADA• La conjunción de Fundición Gris y Blanca

proporciona el aspecto atruchado de la superficie de rotura.

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FUNDICIONES ESPECIALES• La presencia o no del grafito y su morfología

condicionan la estructura del material y sus características. Ello permite identificar las funciones de hierro, dando lugar a una clasificación como la que se presenta a continuación.

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FUNDICIÓN GRAFÍTICA LAMINAR• Es aquella fundición de hierro en la que el carbono

libre (carbono grafítico) adopta la forma laminar.• Las características finales vendrán determinadas por la

interacción de dichos grafitos y la estructura matricial.

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FUNDICIÓN NO GRAFÍTICA• En estas fundiciones el carbono se presenta en

forma combinada, es decir, la solidificación es carbúrica, no mostrando ninguna forma de grafito.

• El constituyente característico de estas fundiciones es la cementita; en ella está integrado prácticamente todo el carbono de la fundición.