Los fundamentos de la fundición de acero

La creación de un acero de fundición de metal implica una serie de pasos que están diseñados para garantizar los mejores resultados. El proceso comienza con la selección de la aleación adecuada, la formación del metal fundido y luego el enfriamiento del líquido hasta el punto en que pueda solidificarse. Una vez que el metal se ha solidificado, se lleva a cabo una serie de procesos para producir un producto terminado.

Se utilizan varios procesos para la fundición de acero y las propiedades del producto terminado dependen del tipo de aleación y del tratamiento térmico. Estos incluyen la aleación de metales para mejorar la tenacidad o la realización de tratamientos térmicos especializados para fortalecer el acero.

Las fundiciones tienen métodos de prueba especializados para determinar las propiedades mecánicas de sus productos. Por lo general, una muestra de fundición representativa se somete a una carga de tracción controlada hasta que se produce la falla. Estos se pueden utilizar para identificar defectos o problemas, y también para comprobar el acabado de la superficie.

Además de la prueba de tracción estándar, las piezas fundidas también están sujetas a propiedades de impacto, que miden la energía requerida para romper una muestra estándar con muescas. Estas pruebas son importantes porque permiten ajustes rápidos antes de lanzar. El resultado es una representación más precisa y consistente de todo el calor del metal.
Propiedades

Se han llevado a cabo varios estudios para estudiar las propiedades del acero de fundición. Entre ellos están: determinar el efecto de la microestructura sobre las propiedades mecánicas, y la efectividad de varias técnicas para eliminar defectos. Algunos de estos estudios han sido publicados en varias revistas. Transacciones metalúrgicas A, Ciencia e ingeniería de materiales y Metalurgia ferrosa. Estos estudios demuestran la importancia del proceso de refinado del material para aumentar su rendimiento.

Otros estudios se han centrado en el acero de ultra alta resistencia y la resistencia al frío de las nuevas piezas fundidas. La tecnología más importante para producir productos de fundición de acero es el proceso de fundición.

Se evaluó el primer proceso de fundición. Se midieron los defectos superficiales en ambos lados y se examinaron sus efectos sobre el rendimiento del producto. Esto se hizo utilizando métodos no destructivos como la radiografía y los líquidos penetrantes. Se realizó una prueba de tracción usando un dispositivo de prueba de tracción para todo uso. Después de medir la resistencia a la tracción, se midió el alargamiento para calcular el límite elástico.

Durante el proceso de solidificación, se forman estructuras cristalinas en el acero. Estas estructuras difieren según el tipo de acero. Además, los átomos que componen la estructura cristalina varían. Algunas aleaciones tienen un contenido de carbono más bajo que el metal principal, mientras que otras contienen más. La estructura cristalina se puede ver bajo un microscopio.

La estructura cristalina de un acero se puede clasificar en tres tipos. Estos son: paquete compacto hexagonal (HCP), cúbico centrado en las caras (FCC) y cúbico centrado en el cuerpo (BCC). Cada una de estas estructuras tiene su propia disposición atómica.

La más conocida de estas estructuras es la HCP, que tiene una estructura atómica cuyos ejes cuaternarios representan el cubo. Sin embargo, hay una serie de otras estructuras cristalográficas en un acero. Por ejemplo, la martensita es una aleación de hierro y carbono que contiene niveles relativamente altos de carbono. A pesar de esto, es un material fuerte y duradero.
Límites para silicio y manganeso

El aumento del contenido de silicio y manganeso en el acero fundido puede aumentar la resistencia y la dureza. Sin embargo, también puede resultar en cambios no deseados en las propiedades de la superficie. Estos cambios incluyen un aumento en el desgaste y el daño abrasivo.

Además, la adición de cromo aumenta la dureza y la resistencia a la tracción de los materiales. Estos elementos se pueden combinar con tratamientos térmicos adecuados para mejorar las propiedades deseables. En el presente estudio, se estudiaron los efectos de los elementos de aleación en las propiedades mecánicas y de microestructura del hierro fundido. La Fig. 9 ilustra los niveles variables de dureza y resistencia a la tracción de un material de hierro fundido modificado que contiene 2,91 % de Mn y 3,00 % de Si.

Los resultados de este estudio confirman los efectos beneficiosos de añadir Cr a la fundición gris. Se demostró que la dureza del material aumentó hasta nueve veces y la resistencia a la tracción hasta ocho veces.

Ya sea que esté en la industria de la construcción o en la industria minera, seguramente necesitará herramientas que sean duraderas y que puedan soportar una gran tensión. El acero y el hierro fundido son los dos metales populares utilizados en la industria. Son fuertes, duraderos y resistentes a la corrosión. También te permiten crear formas y geometrías complejas.

Tanto el acero como el hierro fundido tienen sus propias ventajas y desventajas. Comprender sus características puede ayudarlo a elegir el material adecuado para sus necesidades.

El acero es más fuerte y más duro que el hierro. Es una mejor opción para ciertas aplicaciones, especialmente cuando se trata de resistencia a la tracción. Sin embargo, se desgasta más rápido. Además, no es tan dúctil como el hierro.