Hierro fundido, hierro colado, más conocido como fundición gris



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HIERRO FUNDIDO

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Puente construido con piezas de hierro fundido.

El hierro fundidohierro colado, más conocido como fundición gris es un tipo de aleación conocida como fundición, cuyo tipo más común es el conocido como hierro fundido gris.

El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleación ferrosa contiene en general más de 2% de carbono y más de 1% de silicio, además de manganesofósforo y azufre. Una característica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este grafito es el que da la coloración gris a las superficies de ruptura de las piezas elaboradas con este material.

Las propiedades físicas y en particular las mecánicas varían dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la composición química, rapidez de enfriamiento después del vaciado, tamaño y espesor de las piezas, práctica de vaciado, tratamiento térmico y parámetros microestructurales como la naturaleza de la matriz y la forma y tamaño de las hojuelas de grafito.

Un caso particular es el del grafito esferoidal, que comienza a utilizarse en los años 1950, a partir de entonces ha desplazado otros tipos de hierro maleable y hierro gris.

Entre los primeros usos de este material se dieron, en Europa occidental, en el año 1313, específicamente en la fabricación de cañones, y presumiblemente en la misma época se comenzaron a utilizar también en la construcción de tuberías. Se tienen registros de que en 1455 la primera tubería de hierro fundido fue instalada en Alemania, en el Castillo Dillenberg.

El proceso de fabricación de los tubos de hierro fundido ha tenido profundas modificaciones, pasando del método antiguo de foso de colada hasta el proceso moderno por medio de la centrifugación.



Estructura

La composición típica para obtener una microestructura grafitica es de 2.5 a 4% de carbono y de 1 a 3% de silicio, el silicio juega un papel importante en diferenciar a la fundición gris de la fundición blanca, esto es debido a que el silicio es un estabilizador de grafito, esto significa que ayuda a precipitar el grafito desde los carburos de hierro. Otro factor importante que ayuda a la formación de grafito es la velocidad de solidificación de la colada, una velocidad lenta tenderá a producir más grafito y una matriz ferritica, una velocidad moderada tenderá a producir una mayor matriz perlitica, para lograr una matriz 100% ferritica, se debe someter la fundición a un tratamiento térmico de recocido.

Un enfriamiento veloz suprimirá parcial o totalmente la formación de grafito y en cambio propiciará la formación de cementita, lo cual se conoce como Fundición Blanca.

Hierro Dúctil


Hierro Dúctil ACIPCO

Propiedades Físicas Mínimas para Tubería de Hierro Dúctil



AWWA C151 ISO 2531

Estas propiedades son verificadas por muestras de tracción de la pared del tubo.

Resistencia a la tracción 60.000 psi 420 N/mm2

Límite elástico 42.000 psi 300 N/mm2

Elongación 10% 10%

El hierro dúctil se produce mediante el tratamiento de hierro fundido de base de bajo contenido en azufre con magnesio bajo control estricto de condiciones. El cambio sorprendente en el metal se caracteriza por el grafito libre en hierro dúctil que se deposita en forma esferoidal o nodular en lugar de forma como escamas en el hierro gris. Con el grafito libre en forma nodular, la continuidad de la matriz de metal está al máximo, lo cual representa la formación de un material dúctil mucho más fuerte, más resistente, superior al hierro gris en resistencia, en ductilidad, y en características de impacto por amplios márgenes.

Después del proceso de fundición, el hierro dúctil entonces se dirige a las máquinas centrífugas para fundición de tubería. Las últimas y más modernas de estas máquinas fueron diseñadas y construidas por A C I P C O . El hierro dúctil líquido se vierte de un cucharón a un molde de tubería rotativo dentro de la máquina de fundición. Un núcleo de cabeza hecho de arena recubierta con resina sirve para sellar el extremo campana del molde y para formar el interior de la campana del tubo.



Cuando los tubos salen de los hornos, cada pieza de tubo es sometida a una prueba hidrostática en conformidad con la norma ISO 2531. Esta fotografía muestra un tubo de 1.200mm, clase K9 siendo probado hidrostáticamente hasta una presión de 40 bares.


1.Acero negro

2.tuberias.jpg


 El acero negro es comúnmente conocido como el acero básico, es decir, el hierro normal y corriente que sale directamente del proceso de fundición. Este tipo de acero no ha pasado o sufrido algún tratamiento, como:

 - Galvanizado: proceso electroquímico en el cual se cubre el acero con otro metal.

 - Inoxidable: cuando existe una aleación de hierro con cromo. 

  - Zincado: tratamiento, en el cual por medio de una electrólisis se le añade zinc al acero para protegerlo de la corrosión.

  - Lacado: es cuando se le añade pinturas o pigmentos al acero.

Existen diferentes tipos de aceros negros, las cuales se definen por su composición de carbono y su dureza, creando diferentes calidades en el acero negro.



HIERRO BLANCO

Es uno de los metales más abundantes (41000ppm en la corteza terrestre) y probablemente más importantes ya que se utiliza ampliamente con respecto a cualquier otro metal. Su fabricación en altos hornos no carece de documentos. El hierro puro es un metal blanco lustroso muy maleable. Sin embargo es reactivo y forma fácilmente una capa de óxido hidratado en su superficie en presencia de aire húmedo. Este capa es no coherente y se separa en escamas revelando superficies nuevas que pueden ser atacadas posteriormente. El hierro es soluble en ácidos diluidos, donde Fe (II) se produce en solución. Acidos más oxidantes producen soluciones Fe(III) y agentes altamante oxidantes (p.ej. dicromato o ácido nítrico concentrado) producen una forma pasiva del metal, probablemente resultante de la formación de una película superficial de óxide coherente.

Según la temperatura, el hierro puro existe en tres formas distintas denominadas hierro alfa, hierro gamma y hierro delta. El hierro alfa es una forma polimorfa del hierro estable por debajo de 906C y es magnético hasta 768C. El hierro gamma es una forma polimorfa estable entre 906C y 1403C y es no magnético (su campo de estabilidad está reducido por la presencia de carbono, manganeso y níquel y es la base soluciones de sólidas austeníticas). El hierro delta es una forma polimorfa del hierro estable entre 1403C y el punto de fusión.

El hierro es la base de muchas aleaciones de acero. Las propiedades se obtienen por la aleación de hierro con carbono, níquel, cromo y otros elementos en proporciones variadas que resultan en materiales con propiedades mecánicas y físicas muy diferentes.

El hierro también es un elemento esencial de todo ser humano, el cuerpo humano contiene un promedio de 4 g de este elemento. La mayoría del hierro del cuerpo humano está presente en la hemoglobina, pigmento respiratorio a la base del mecanismo de transporte del oxígeno por los glóbulos rojos.






Hierro Blanco de sputtering,    
Espesor:6,0 mm,    Pureza:99,99+ %,    




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Material  Hierro


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FE009600




 




FE009601







HIERRO DÚCTIL AUSTENITICO

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 EL HIERRO DÚCTIL AUSTENITICO, se ha conocido a partir de finales de 1940, pero ha crecido en importancia relativa y en la actualidad representa alrededor del 20 al 30% de la producción de hierro fundido de la mayoría de los países industrializados. El hierro dúctil también seconoce como el hierro nodular o fundición de grafito esferoidal. A diferencia del hierrogris, que contiene escamas de grafito, el hierro dúctil tiene una estructura de colada quecontiene partículas de grafito en forma de pequeñas redondeadas, nódulos, esferoidales enuna matriz metálica dúctil. Por lo tanto, el hierro dúctil tiene mucha mayor resistencia queel hierro gris y un considerable grado de ductilidad; así que estas propiedades del hierrodúctil, además de muchos de las otras, pueden ser mejoradas aún más por tratamientotérmico.El hierro dúctil también complementa y amplía las propiedades y aplicaciones de loshierros maleables. Tiene la ventaja de no tener que ser fundido como un hierro blanco y, acontinuación recocido para piezas de fundición que tengan espesores de alrededor de 6 mm(¼ pulgada) y mayores, además puede ser fabricado en secciones mucho más gruesas. Sinembargo, no se puede producir de forma rutinaria en secciones muy finas con ductilidaddirectamente de colada, y dichas secciones por lo general tiene que ser tratadastérmicamente para desarrollar ductilidad. Tiene la ventaja, al igual que el hierro gris, de unaexcelente fluidez, pero requiere de más cuidado para asegurar buenas coladas y evitar los bordes duros y carburos en secciones delgadas, y por lo general tiene un rendimientoinferior a la fundición de hierro gris. En comparación con el acero y los hierros maleables,es más fácil para hacer buenas coladas, y se obtiene un rendimiento más alto de colada, sinembargo, se requiere a menudo más cuidado en el moldeo y colada

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