Hierro fundido : un material con una estructura compleja

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La fundición es una aleación que se compone en gran parte de hierro, pero también contiene un 5 % de carbono. Se puede fundir fácilmente y su maleabilidad la sitúa entre los materiales más apreciados por los chatarreros.

Además, su flexibilidad hace que cueste notablemente más que el hierro. Las piezas que se obtienen por fundición son muy compactas. De hecho, aunque es voluminoso, su peso ligero le confiere algunas ventajas indiscutibles. Antes de entrar en sus cotizaciones y su precio, un homenaje a este metal tan necesario para la vida humana.

¿Cómo obtener la fundición?

La fundición de primera fusión es el metal obtenido al tratar el mineral. Para obtenerla, conviene extraer dicho mineral, triturarlo y molerlo, eliminar las gangas y recuperar los trozos para convertirlos en un bloque compacto.

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Por último, conviene reducir este mineral en un alto horno para

obtener fundición de primera fusión. Además, una parte de esta fundición se utilizará para el moldeo de las piezas de fundición.

Las fundiciones de composición química definida pueden realizarse con cubilotes y hornos eléctricos, fijos, de arco o de inducción.

Las fundiciones de segunda fusión se obtienen mediante una segunda fusión de los restos de la primera fusión de metales. El afinado y el dosificado se efectúan en función del grado deseado. Además, estos restos suelen volver a la fundición para que tengan una mejor consistencia.

Las fundiciones sintéticas, por su parte, se obtienen por fusión de una carga que permite realizar una síntesis química de todos los elementos que componen la fundición. Así, el hierro se aporta por riblons de aceros no aleados, los elementos a introducir se aportan por ferroaleaciones correspondientes.

El carbono, por su parte, se obtiene a partir de ferromanganeso carburado o de grafito.

La estructura de las fundiciones

La estructura de una fundición se parece a la de un acero que concentra un contenido de carbono variable y de grafito. Para la fundición blanca (sin grafito), la solidificación y el enfriamiento se realizan de acuerdo con el diagrama metastable, hierro-cementita. La fundición con grafito, por su parte, puede presentarse bajo diversas formas, pero el porcentaje de carbono en su composición sólo podrá depender de la velocidad de enfriamiento.

disques-weider-fonteAsí, si la velocidad de enfriamiento es lenta, entonces el enfriamiento desde el estado líquido se efectuará con el diagrama hierro-grafito, lo que dará al final una estructura final ferrita-grafito. Si la velocidad de enfriamiento es más rápida, entonces la solidificación debería comenzar con el diagrama hierro-grafito y terminar con el diagrama hierro-cementita. De hecho, este es el caso más complejo que se puede encontrar en la matriz. También puede ocurrir que una ledeburita mezclada con fósforo se encuentre en la matriz. Por último, si la velocidad de enfriamiento es rápida, entonces la solidificación y el enfriamiento seguirán el diagrama hierro-cementita. Este último caso permite, en particular, obtener ledeburita y ferrita.

Cabe señalar que varios factores influyen en la velocidad de enfriamiento, como la densidad de la pieza, el molde o incluso la temperatura de la fundición en el momento del vertido.

En resumen, la fundición presenta una estructura muy compleja; es en parte por eso que su precio es bastante elevado en comparación con otros metales. No obstante, las cuestiones de precio no le quitan nada a sus numerosas cualidades.

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