Hierro colado
Hay cuatro tipos principales de hierro colado que son el blanco, el maleable, el gris y el dúctil (o nodular). El hierro colado blanco tiene una estructura que puede predecirse a partir del diagrama de hierro y carburo de hierro.
Puesto que este tipo de hierro colado tiene una red maciza de cementita y puesto que esta última es muy dura y frágil, la aleación es dura, frágil, resistente al desgaste y no labrable a máquina.
El hierro volado maleable puede labrarse a máquina y es dúctil, tenaz y bastante resistente. Si se calienta hierro colado blanco durante periodos prolongados de tiempo (1700°F durante 50 horas), la mayor parte de la cementita que contiene se descompone para formar grafito y ferrita.
Esta última se convierte en la fase continua y, puesto q ue la ferrita es dúctil, la aleación lo es también. El grafito existe en el acero colado maleable en forma de nódulos redondeados e inofensivos.
El hierro colado maleable se emplea para fabricar piezas de máquinas, tales como ejes y conexiones de engranes de dirección, así como también para objetos de ferretería.
El hierro colado gris tiene una microestructura que contiene carbono en la forma de copos de grafito. El grafito va incrustado en una matriz ya sea de ferrita (la más débil y blanda), de perlita mezclada con ferrita (de resistencia intermedia) o de perlita (la más fuerte).
La naturaleza de la matriz depende principalmente, de la composición química del hierro: cuanto mayor sea el contenido de carbono y silicio, tanto más blando y grafítico tiende a ser el hierro (también el níquel, si se encuentra presente, favorece la formación de grafito).
Cuando disminuyen los contenidos de carbono y silicio, la estructura ferrítica se reemplaza con perlita. La reducción todavía mayor de las cantidades de carbono y silicio permite la estabilización de carburo de hierro macizo. El Fe3C no se descompone en trazas de grafito, y el resultado es hierro colado blanco.
También los índices más elevados de rapidez de enfr iamiento tienen tendencia a impedir la formación de grafito. El que un hierro colado sea blanco o gris no sólo depende de su contenido de carbono y silicio, sino también de su rapidez de enfriamiento.
En los hierros colados grises, los ajustes de la composición sirven para controlar las resistencias a la tensión, que son de entre 20,000 y 70,000 lb/plg2.
El hierro colado gris designa por medio de número de clase; v.gr.: la clase
20 significa que tiene una resistencia mínima a la tensión de 20,000 lb/plg2; la clase 35, una resistencia mínima a la tensión de 35,000 lb/plg2, etc.
Puesto que las trazas de grafito en el hierro colado gris son muescas internas, todos los hierros colados de este tipo son frágiles.
Esas trazas de grafito son también ventajosas, ya que producen una buena capacidad de amortiguación y facilidad para el labrado a máquina del hierro cola do.
El hierro nodular o dúctil tiene todas las buenas propiedades del hierro colado gris, además de una buena ductilidad.
Su estructura se parece a la del hierro colado gris, excepto que el grafito se forma en partículas nodulares o esféricas, en lugar de en copos, lo que da como resultado que el material no sea quebradizo.
El hierro dúctil se hace controlando la composición química del hierro y efectuando adiciones especiales a la aleación, que se conocen como inoculantes.
Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG
