Fundición gris

1. Definiciones

Se le denomina fundición gris porque el aspecto de su fractura, es de color gris. Encontrando el carbono en alto grado o en su totalidad en estado libre en forma de grafito laminar.

El hierro fundido o hierro colado, más conocido como fundición gris, es un tipo

de aleación, 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 manganeso, fósforo 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.

2. Características

Las fundiciones grises son aleaciones hipo eutécticas que tienen una composición

que varía entre 93 y 93.8% de hierro, 2.5 y 4% de carbono y 1 a 3% de silicio. El

proceso de grafitización se realiza con mayor facilidad si el contenido de carbono

es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes

presentes, especialmente el silicio es la adecuada tensión.

El color gris oscuro que tienen las fracturas de las fundiciones grises se debe a la

presencia en las mismas de una gran cantidad de láminas por grafito.

Su punto de fusión se encuentra entre 1200 y 1300°C.

Son las más utilizadas en la industria metalúrgica para la producción de piezas que

requieren operaciones de mecanizado finales debido a que son de fácil

mecanizado en todo tipo de máquinas y herramientas.

Tiene un peso específico de 7-7-2 según sea la composición, es muy fluida y tiene

la propiedad de llenar bien los moldes por dilatación al solidificarse.

La mayor parte del contenido de carbono en el hierro gris se da en forma de

escamas o láminas de grafito, las cuales dan al hierro su color y sus propiedades

deseables.

El hierro gris es fácil de maquinar, tiene alta capacidad de templado y buena

fluidez para el colado, pero es quebradizo y de baja resistencia a la tracción.

3. Propiedades

Contracción: En las fundiciones grises, en las cuales en el momento de la

solidificación se segregan las laminillas de grafito ( de peso específico - 2 ) con

aumento de volumen de la masa, la contracción final resulta menor ( 10 por 1000);

la contracción varia también según los obstáculos mayores o menores que

encuentra la colada en el molde.

Resistencia a la tracción: La fundición gris tiene una carga de rotura a la tracción,

de cerca de 15 Kg/mm2, llega a los 30 , 40 y 45 Kg/ mm2.

Resistencia a la compresión: La resistencia a la comprensión es mayor, y para las

fundiciones grises normales resulta cerca de tres veces la de la tracción: por eso,

es aconsejable someter las piezas de fundición a esfuerzos de compresión, más

bien que a los de tracción.

Resistencia al choque: Las fundiciones grises, resisten no muy bien a los choque y

son frágiles porque no sufren deformaciones plásticas.

Resistencia química: tiene poca resistencia química; se deteriora con los ácidos,

los álcalis y las oxidaciones.

Dureza: La fundición gris tiene una dureza de 140 a 250 Brinell, se puede

mecanizar fácilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de

grafito liberado, que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta, la

Viruta es siempre escamosa.

4. Tipos

Las fundiciones grises se pueden clasificar de varia formas, pero una de las más usuales

es la clasificación por la estructura de la matriz, clasificándola en:

Fundición gris perlítica.

Fundición gris ferrítica.

Fundición gris ferrito-p

-Fundición gris perlítica.

Su estructura está formada de perlita con inclusiones de grafito. Como se sabe, la perlita

contiene un 0,8 % de C, por consiguiente, esta unidad de carbono se halla en la fundición

perlítica gris en estado ligado (es decir, en forma de cementita). La cantidad restante se

encuentra en estado libre, o sea, en forma de grafito.

-Fundición gris ferrítica.

En esta fundición la matriz es ferrita y todo el carbono que hay en la aleación está en

forma de grafito.

-Fundición gris ferrito-perlítica

La estructura de esta fundición está formada por ferrita y perlita e inclusiones de grafito. En

esta fundición la cantidad de carbono ligado es menor que el 0,8 % de Carbono.

5. Ventajas en la Utilización de las fundiciones grises

El empleo de la fundición gris respecto a otras aleaciones posee las siguientes

ventajas:

Las piezas obtenidas de fundiciones grises son, en general más baratas que las de

acero (siendo el material que más se utiliza en los talleres y fábricas de

maquinaria, motores, instalaciones, y otros). Su fabricación es también más

sencilla por emplearse instalaciones menos costosas y realizarse la fusión a

temperaturas relativamente poco elevadas y más bajas que aquellas

correspondientes al acero.

Para mecanizar las fundiciones grises son en lo general mucho más fáciles que los

aceros.

Con las fundiciones grises se pueden fabricar con relativa facilidad piezas de

grandes dimensiones y también piezas pequeñas y complicadas que se pueden

obtener con gran precisión de formas y medidas. Además en ellas es mucho

menos frecuente la aparición de zonas porosas que en las piezas fabricadas con

acero fundido.

En la obtención de la fundición gris exige menos precauciones que la del acero y,

sin necesidad de conocimientos técnicos muy especiales, se llegan a obtener

fundiciones con características muy aceptables para numerosas aplicaciones.

La solidificación en las fundiciones grises presentan mucho menos contracción que

los aceros y, además, su fabricación no exige como en los aceros, el empleo de

refractarios relativamente especiales de precio elevado en el mercado.

6. Aplicación de las Fundiciones Grises

Las fundiciones grises son bastantes utilizada en aplicaciones como:

Bases o pedestales para máquinas.

Herramientas.

Bastidores para maquinaria pesada

Bloques de cilindros para motores de vehículos.

Discos de frenos.

Herramientas agrícolas entre otras.

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