Manual de Soldadura OERLIKON - Welding Perú

Manual de Soldadura
Manual de Soldadura
• undiciones en las que todo el carbono está en estado
libre, formando grafito.
• undiciones en las que parte del carbono está libre en
forma de grafito y parte combinado en forma de cementita.
6.2. Características
6.2.1. ierro fundido blanco
La fundición blanca se caracteriza por la presencia
del compuesto intersticial duro y frágil, denominado carburo
de hierro o cementita y por el color de sus superficies
fracturadas. Como fundición blanca contiene cantidades
relativamente altas de cementita, esta fundición posée gran
dureza y resistencia al desgaste, siendo muy frágil y difícil
de maquinar.
Esta fragilidad y falta de maquinabilidad limita su utilización
industrial, quedando reducido su empleo a guías de
laminadoras, molinos de bolas, estampas de estirar y boquillas
de extrusión, etc., en general piezas sujetas al desgaste.
También se usa en grandes cantidades como material
de partida para la fabricación de fundición maleable.
Para evitar la formación de grietas o fisuras durante
el desarrollo de una unión soldada, como consecuencia
de las tensiones de contracción, es esencial que tanto el
metal base como el metal de aporte posean ductilidad. Al
carecer la fundición blanca de esta propiedad, se entiende
que soldar este material es dificultoso.
ig. 1.- undición Blanca
6.2.2. ierro fundido gris
Este tipo de fundiciones es de uso más difundido.
Su nombre se debe al color gris que
presentan sus superficies fracturadas, las cuales
manchan de negro los dedos cuando estas superficies
rotas son frotadas, lo que es debido a la
presencia de partículas de carbono en estado
libre (grafito).
La resistencia a la tracción de las fundiciones grises
es función de la estructura de la matriz, en la que se encuentra
el grafito disperso en forma laminar.
Si la composición química y la velocidad de enfriamiento
son tales que la cementita se grafitiza, la
matriz presentará una estructura ferrítica, perlítica. La
constitución de la matriz puede variar de Perlita pura a
errita pura, pasando por una serie de mezclas de Perlita
y errita en distintas proporciones.
ig. 2.- undición Gris errítica
ig. 3.- undición Gris Perlítica
La fundición gris ferrítica, se caracteriza porque las
láminas de grafito se encuentran sobre granos de ferrita;
mientras que en la fundición gris perlítica, las láminas de
grafito se hallan sobre fondo perlítico (oscuro), con la
presencia de algunos granos de ferrita (blanco).
Las fundiciones grises se clasifican en siete tipos según
ASTM (números 20, 25, 30, 35, 40, 50 y 60), los cuales
expresan en miles de libras por pulgada cuadrada la mínima
resistencia a la tracción del material. La tabla adjunta presenta
la característica típica de la fundición gris en estado
bruto de fundición.
La resistencia a la tracción tiene gran importancia en la
elección de la fundición gris para la fabricación de piezas,
que en servicio están sometidas de manera indirecta a cargas
estáticas de tracción o flexión. Entre éstas podemos
mencionar, soportes, válvulas, accesorios de montaje y palancas.
En las fundiciones grises la resistencia a la compresión
tiene gran importancia y es mucho mayor que la
Tipo
ASTM
20
25
30
35
40
50
60
Resistencia
a la
tracción,
kg /mm 2
15,40
18,20
21,70
25,55
29,75
36,75
43,75
Resistencia a
la
compresión,
Ag/
mm 2
58,10
67,90
76,30
86,80
98,00
114,80
131,25
resistencia a la tracción; este material se emplea para la
construcción de bases o bancadas de máquinas y estructuras.
Desde un punto de vista práctico puede establecerse,
que en las fundiciones la resistencia a la tracción coincide
con el límite elástico, lo que significa que el material no se
deforma plásticamente y que, por consiguiente, es el metal
de aportación el que normalmente debe “absorber” las
tensiones de contracción originadas al soldar.
6.2.3. ierro fundido maleable
Este tipo en las fundición se obtiene al aplicarle al hierro
fundido blanco un tratamiento de recocido, calentándolo
a una temperatura comprendida entre 850 y 950ºC,
con el objeto de descomponer la cementita, quedando el
carbono libre en forma de nódulos irregulares, denominados
normalmente carbono de revenido. Pueden originarse
dos tipos diferentes:
• El primero es del tipo “europeo” que se obtiene realizando
el tratamiento arriba mencionado durante uno
o dos días y en presencia de óxido férrico, que oxida
el carbono superficialmente, con la natural reducción
del porcentaje del mismo en la composición final. En
la figura adjunta puede verse el fondo perlítico y el
carbono revenido uniformemente distribuido.
ig. 4.- undición Maleable (Europea)
Características mecánicas típicas de las probetas normales
de fundición gris en estado bruto de fundición*
Resistencia
al
cizallamento
por torsión
kg/mm 2
18,20
22,40
28,00
33,95
39,90
51,10
61,95
Módulo de elasticidad
en miles de kg/mm 2
Tensión
6,72 - 9,80
8,50 - 10,36
9,10 - 11,48
10,15 - 12,04
11,20 - 14,00
13,16 - 15,96
14,28 - 16,45
Torsión
2,73 - 3,92
3,22 - 4,20
3,64 - 4,62
4,06 - 4,83
4,48 - 5,46
5,04 - 5,60
5,46 - 5,95
Límite a la
fatiga por
flexión
alternada
kg/mm 2
7,00
8,05
9,80
11,20
12,95
15,05
17,15
Resistencia
transversal de una
barra de 1,2
pulgadas de
diámetro y 18 de
longitud en kg.
839,90
987,45
1146,35
1293,90
1441,45
1634,40
1679,80
BHN
156
174
201
212
235
262
302
• El segundo tipo es la llamada “fundición maleable
americana”, que se obtiene prolongando el recocido,
a veces hasta ocho días, y con una estructura de
fondo ferrítica, en la que los nódulos irregulares del
carbono de revenido están uniformemente distribuidos,
como puede observarse en la figura adjunta.
ig. 5.- undición Maleable (Americana)
En la microestructura anterior, se observa la errita
(con fondo blanco) y grafito estriado (con fondo negro).
Las aplicaciones más corrientes de las fundiciones
maleables son:
• Industria automotriz: Cajas del puente posterior
y diferencial, árboles de leva y cigüeñales.
• abricación de equipos de transporte: Ruedas dentadas,
eslabones de cadenas, soporte de los elevadores.
• Construcción de elementos de máquinas:
Cilindros para laminar, bombas, levas, balancines.
• abricación de armamentos.
• Construcción de numerosas herramientas pequeñas: Llaves
inglesas, martillos, prensas de mano, tijeras, etc.
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