Propiedades mecánicas del hierro fundido dúctil

El hierro fundido dúctil, también llamado hierro nodular o hierro fundido de grafito esferoidal (SG), no es un material único, sino que forma parte de un grupo de materiales que pueden producirse para tener una amplia gama de propiedades mediante el control de la microestructura. El hierro fundido nodular obtiene grafito nodular mediante un tratamiento de esferoidización e inoculación, que mejora efectivamente las propiedades mecánicas del hierro fundido, especialmente la plasticidad y tenacidad, para obtener una mayor resistencia que el acero al carbono. La fundición nodular es un material de fundición de alta resistencia. Sus propiedades integrales son cercanas a las del acero. Debido a sus excelentes propiedades, el hierro dúctil se ha utilizado con éxito para fundir componentes de fuerzas complejas, fuerza, tenacidad y resistencia al desgaste. El hierro fundido nodular se ha convertido rápidamente en un material de hierro fundido superado solo por el hierro fundido gris y ampliamente utilizado. La denominada "sustitución de hierro por acero" se refiere principalmente al hierro dúctil. El hierro dúctil se utiliza a menudo para producir piezas de cigüeñales y árboles de levas de automóviles, tractores y motores de combustión interna, así como válvulas de media presión para maquinaria en general.

La característica definitoria común del hierro fundido dúctil es la forma del grafito. En los hierros dúctiles, el grafito se encuentra en forma de nódulos en lugar de escamas como ocurre en el hierro gris. La forma afilada de las escamas de grafito crea puntos de concentración de tensiones dentro de la matriz metálica y la forma redondeada de los nódulos menos, inhibiendo así la creación de grietas y proporcionando la ductilidad mejorada que da nombre a la aleación. La formación de nódulos se logra mediante la adición de elementos nodulizantes, más comúnmente magnesio (obsérvese que el magnesio hierve a 1100°C y el hierro se funde a 1500°C) y, ahora con menor frecuencia, cerio (generalmente en forma de Mischmetal). También se ha utilizado telurio. El itrio, a menudo un componente del metal de Misch, también se ha estudiado como posible nodulizador.