¿Cómo se funden las Aleaciones?

FUNDICIÓN ALEADA

Las fundiciones aleadas son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu, etc., en porcentajes suficientes para mejorar las propiedades mecánicas de las fundiciones ordinarias o para comunicarles alguna otra propiedad especial, como alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la corrosión, a1 calor etc.

EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LAS FUNDICIONES

Los elementos de aleación modifican la microestructura de las fundiciones y con ello su dureza y resistencia, estando en ocasiones estos cambios influenciados, además, por una variación de la templabilidad.

Los elementos de aleación modifican también como en los aceros, la situación de los puntos críticos y además ejercen una acción muy importante y compleja de la grafitización.

En la tabla I se señala la influencia que los diversos elementos aleados ejercen sobre la formación del grafito y de los carburos y sobre las características de la matriz, y en la tabla II se señala la influencia que tienen sobre los puntos críticos.

Ciertos elementos como el Silicio, aluminio, níquel y cobre, que se disuelven en la ferrita, la endurecen y la hacen aumentar su resistencia, Son elementos que favorecen la grafitización.

Otros elementos como el cromo, manganeso, y molibdeno son formadores de carburos, son elementos que tienden a formar fundición blanca en vez de gris y dificultan la grafitización.

CLASIFICACION DE LAS FUNDICIONES ALEADAS

De una forma general, se pueden clasificar las fundiciones aleadas en dos grupos: 

1. Fundiciones de baja y media aleación, que se caracterizan por tener pequeñas cantidades de Ni, Cr, Mo, y Cu, generalmente en porcentajes inferiores a 5%. En general, son fundiciones de alta resistencia a la tracción, de 25 a 50kg/mm2 , muy superior a la de las fundiciones ordinarias. 

Suelen ser de estructura perlitica, sorbítica, bainítica y martensítica. También pertenecen a este grupo de fundiciones de baja aleación las fundiciones con 1 a 2% de cromo resistente al calor y las fundiciones martensíticas muy resistentes al desgaste. 

2. En esta familia, se suelen agrupar las fundiciones muy resistentes al desgaste, al calor y a la corrosión y cuya micro estructura suele ser austenítica o ferriítica. 

FUNDICIONES DE BAJA Y MEDIA ALEACION

Estas fundiciones suelen contener cantidades de níquel, cromo, molibdeno y cobre en porcentajes generalmente inferiores al 1.5%. En estas fundiciones de gran resistencia, es frecuente que los elementos aleados estén en la proporción de una parte de cromo y dos o tres partes de níquel. El cobre y el molibdeno, en general, suelen encontrarse en cantidades relativamente pequeñas, empleándose estos elementos unas veces solos y otras con níquel o cromo, o con ambos a la vez. En ocasiones mucho menos frecuentes, estas fundiciones contienen también pequeñas cantidades de titanio y vanadio, que son añadidos principalmente para conseguir disminuir el tamaño de las láminas de grafito o para afinarar la matriz, y para mejorar también la resistencia al desgaste. 

FUNDICIONES DE ALTA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

En este grupo se incluyen una gran variedad de fundiciones de composiciones muy diversas y 

resistencia a la tracción, variables de 25 a 50 kg/mm2 .A este grupo pertenecen ciertas fundiciones al níquel, fundiciones al cromo, al cromo-níquel, al cobre etc. 

En estas fundiciones, una de las ventajas más importantes del empleo de los elementos de aleación, es que con ellos se evita la formación de grandes laminas de grafito y se aumenta la resistencia de la matriz. 

También es importante señalar que la presencia de esos elementos reducen la susceptibilidad de las fundiciones a las variaciones de sección. Es decir, se consiguen que las propiedades sean más constantes en piezas de diferentes espesores. Además, la matriz de las fundiciones aleadas tienen más resistencia y dureza que la matriz de las fundiciones ordinarias. 

Como es tan grande el número de fundiciones que pertenecen a este grupo y tan numerosas y 

particulares sus aplicaciones, es difícil señalar las características propias de cada composición. 

En algunos aspectos puede decirse que en ellas la influencia de los elementos de aleación es la 

misma que en la de los aceros. 

FUNDICIONES MARTENSÍTICAS RESISTENTES AL DESGASTE

Para la fabricación de piezas que deban tener gran resistencia al desgaste, o que exijan muy 

altas durezas o deban sufrir grandes presiones, se emplean fundiciones martensíticas al níquel y 

al manganeso. Las fundiciones martensíticas más utilizadas son las blancas. Sin embargo, 

también se fabricaban fundiciones martensíticas que son de usos mas restringidos. 

Fundiciones martensíticas blancas al níquel

Estas fundiciones suelen contener 4.5% de níquel, 2% de cromo, y bajo silicio, 0.50%, 

alcanzándose con ellas durezas variables de 500 a 700 Brinell. En América estas fundiciones 

martensíticas al níquel que son fundiciones blancas son conocidas con la denominación Ni-hard. 

Fundiciones martensíticas grises

Estas fundiciones un bruto de colada estructura martensítica por simple enfriamiento en arena. 

Suelen conocerse a veces con la denominación de fundiciones autotemplables por la elevada 

dureza 400 a 45º Brinell que adquieren directamente de la colada sin ningún tratamiento. No 

pueden ser mecanizadas con herramientas ordinarias.

FUNDICIONES RESISTENTES AL CALOR CON 1% DE CROMO

Una de las dificultades del empleo de las fundiciones ordinarias para ciertos usos es el 

hinchamiento que experimentan cuando sufren calentamiento a temperaturas superiores a 

4500 .Para muy elevadas temperaturas de servicio y en ocasiones en que no importa mucho el 

precio, se emplean fundiciones austeníticas con 15 o 20% de níquel. Pero cuando el 

calentamiento del material no pasa de los 700 °C y no se pueden emplear materiales caros, se 

pueden usar las fundiciones aleadas con pequeños porcentajes de cromo y bajo contenido en 

silicio, con las que se obtienen muy buenos resultados. 

Se pueden usar de 0.6 a 1.25% de cromo que actúa como elemento estabilizador de carburos y 

contenidos bajos en silicio de 1.5 a 2% para limitar la grafitización, que es una de las causas del 

hinchamiento. 

FUNDICIONES DE ALTA DUREZA CON 1 A 3% DE CROMO

Empleando contenidos de cromo variables de 1 a 2% se obtienen fundiciones blancas de dureza 

muy elevada. Estas fundiciones se emplean bastante poco, casi exclusivamente en casos en que 

interesa gran resistencia al desgaste y a la abrasión, y no importa mucho la tenacidad del 

material. Para la fabricación de placas de blindaje, piezas de rozamiento, zapatas de freno, gúias 

de rodadura, son muy empleadas fundiciones blancas de 2 a 3% de cromo, con durezas 

variables 400 a 450 Brinell. 

FUNDICIONES ALEADAS CON ALUMINIO

Recientemente se han comenzado a fabricar y emplear ciertas fundiciones con aluminio. Sin 

embargo, en la actualidad todavía su empleo es muy limitado, porque su fabricación es muy dificil. 

La adición de cantidades de aluminio superiores al 6.5% hace desaparecer el grafito en las 

fundiciones y hace que aparezca la matriz formada por ferrita y carburos complejos. Esta 

estructura ferrítica como la de las fundiciones al silicio es muy inoxidable y refractaria al calor. 

Las dos clases más importantes son: 

1. Las fundiciones con 7% de aluminio que tienen buena resistencia al fuego y pueden utilizarse hasta 950 °C Se mecanizan bastante bien. Su resist encia a la tracción es de unos 18 kg/mm2 y su dureza dc 300 Brinell. 12

2. Las fundiciones con más de 8% de aluminio que tienen muy buena resistencia a la oxidación y pueden ser utilizadas a más altas temperaturas, hasta unos 1000 °C. Son difíciles de mecanizar salvo a la muela. Su resistencia a la tracción es de unos 13 kg/mm2 y su dureza suele variar de 250 a 500 Brinell.

Opinión personal:

Con este tema se pudo conocer los tipos de fundiciones existentes para la gran variedad de aleaciones entre metales.