Características de la fundición dúctil
Definición de las fundiciones
- hierro: 0 a 0,1% de C,
- acero: 0,1 a 1,7% de C,
- fundición: 1,7 a 5% de C
Para valores superiores al 1,7%, el carbono no se disuelve totalmente en la estructura de hierro. Éste se solidifica en forma de grafito (C puro) o carburo de hierro (Fe3C). La fundición es un material multifásico de estructura compleja: los componentes más habituales son ferrita (Feα) y perlita (Feα + Fe3C).
Otros elementos, presentes en la fundición en proporciones muy bajas, influyen también en la estructura, en las propiedades mecánicas y en la fundición del metal. El silicio (habitualmente entre el 1 y 3%) tiene una función particular y hace que la fundición sea, en realidad, una aleación ternaria: hierro, carbono y silicio.
Tipos diferentes de fundición
Influencia de la forma del grafito
Los metalúrgicos buscaron la forma de reducir o suprimir dichos efectos modificando el tamaño o la disposición de las láminas.
Con el proceso de centrifugación, se consiguieron láminas mucho más finas, lo que mejoró sustancialmente las propiedades mecánicas de la fundición.
En 1948 se dio el paso definitivo. Gracias a los estudios realizados en Estados Unidos e Inglaterra, se empezó a fabricar una fundición de grafito esferoidal (o fundición FGS), más conocida como fundición dúctil o nodular.
El grafito pasó de la forma de láminas a cristalizarse con forma esférica. De esta manera, se eliminaban las líneas de propagación de posibles rupturas.
La cristalización del grafito en pequeños nódulos se obtiene por la introducción de manera controlada de una pequeña cantidad de magnesio en la fundición de base previamente desulfurada.
Características de la fundición dúctil
Las excelentes características mecánicas de la fundición dúctil se deben a la forma nodular del grafito contenido en la misma:
- resistencia a la tracción,
- resistencia a los golpes,
- alto límite elástico,
- gran alargamiento.
Estas características pueden mejorarse aún más mediante el control del análisis químico y el tratamiento térmico de la matriz metálica.
Gracias a su fuerte contenido en carbono, la fundición dúctil conserva, además, las cualidades mecánicas tradicionales de la fundición:
- resistencia a la compresión,
- aptitud al moldeo,
- resistencia a la abrasión,
- maquinabilidad,
- resistencia a la fatiga.
La fundición dúctil PAM
Todos los tubos, racores y accesorios de PAM dedicados al suministro de agua se fabrican con una fundición de grafito esferoidal que cumple con las normas EN 545 e ISO 2531.
Tipo de pieza | Resistencia mínima a la tracción Rm MPa | Elongación mínima después de la rotura A % | |
DN 40 a 2000 | DN 40 a 1000 | DN 1100 a 2000 | |
Tubos centrifugados | 420 | 10 | 7 |
Tubos no centrifugados, racores y accesorios | 420 | 5 | 5 |
Nota 1:
Por acuerdo entre fabricante y cliente, puede medirse el límite convencional de elasticidad al 0,2% (Rp0,2),. Este límite no puede ser inferior a:
- 270 MPa si A ≥ 12% para los DN 40 a 1000, o ≥ 10% para DN > 1000;
- 300 MPa para los demás casos.
Comparación de características de distintos tipos de fundición para tubos centrifugados
La dureza Brinell no debe exceder de 230 HB para los tubos, y 250 HB para los racores y accesorios. En el caso de los componentes fabricados mediante soldadura, se admite una mayor dureza Brinell en la zona térmicamente afectada por la soldadura.
