La contracción en las piezas fundidas es un aspecto crucial que afecta significativamente la calidad y la integridad del producto final. Comprender los diferentes tipos de contracción asociados con diversos materiales, como acero fundidoyhierro fundido, así como los factores que contribuyen a defectos como cavidades de contracción y grietas calientes, es esencial para prácticas de fundición efectivas.
Contracción en acero fundido y hierro fundido
Cuando se habla de contracción, es vital diferenciar entre los dos materiales principales utilizados en la fundición:acero fundidoyhierro fundido. Ambos materiales presentan contracción, pero los mecanismos y velocidades pueden diferir.
El acero fundido normalmente experimenta una contracción total de aproximadamente1,5% a 2%desde su estado fundido hasta su forma solidificada. Esta contracción se debe principalmente a la contracción térmica del material a medida que se enfría. Por el contrario, el hierro fundido tiene una tasa de contracción más alta, generalmente alrededor de2% a 3%. La contracción adicional del hierro fundido se puede atribuir a su composición, que incluye un mayor contenido de carbono que afecta su comportamiento de solidificación.
Contracción real de piezas fundidas
La contracción real se refiere al cambio dimensional total que experimenta una pieza fundida desde su estado líquido a su estado sólido final. Esto puede incluir tanto la contracción volumétrica durante el enfriamiento como los efectos de la solidificación. El diseño y el cálculo adecuados de la geometría de la fundición son esenciales para adaptarse a esta contracción, ya que no hacerlo puede provocar imprecisiones dimensionales y propiedades mecánicas comprometidas.
Cavidades por contracción y porosidad
Las cavidades de contracción, también conocidas como huecos de contracción, ocurren cuando el metal líquido no logra llenar el molde debido a una alimentación insuficiente durante la solidificación. Este fenómeno puede provocar puntos débiles en la pieza fundida, haciéndola susceptible a fallar bajo carga. Por otro lado, la porosidad, que a menudo se observa en las piezas fundidas, es causada principalmente por el atrapamiento de gas o por técnicas de vertido inadecuadas, que pueden disminuir aún más la integridad estructural.
Tensiones de agrietamiento y fundición en caliente
Las grietas calientes son otra preocupación importante en la fundición. Estos ocurren cuando la pieza fundida todavía está a temperaturas elevadas pero ya ha comenzado a solidificarse. Las tensiones inducidas durante el enfriamiento pueden exceder la resistencia a la tracción del material y provocar fracturas. Controlar la velocidad de enfriamiento y comprender las propiedades térmicas del material puede ayudar a mitigar los riesgos de agrietamiento en caliente.
Agrietamiento en frío y deformación
El agrietamiento en frío ocurre después de que la pieza fundida se ha enfriado a temperatura ambiente y, a menudo, es el resultado de tensiones residuales. Estas tensiones pueden surgir de un enfriamiento desigual, lo que conduce a una contracción diferencial en toda la pieza fundida. Tales tensiones también pueden provocar deformaciones, lo que afecta la forma final y la usabilidad de la pieza fundida.
Para reducir la probabilidad de agrietamiento en frío y deformación, es fundamental implementar técnicas de enfriamiento y procesos de alivio de tensiones adecuados durante y después del proceso de fundición.
Hora de publicación: 25 de octubre de 2024