Atlas Internacional (G 111 - G 144)

G 111
Inclusiones Metálicas



Inclusiones metálicas o intermetálicas de varios tamaños que son claramente diferentes en su estructura y color desde el material de base, y más especialmente diferente en las propiedades. Estos defectos más frecuentemente aparecen después del maquinado.

Posible cuasas
Combinaciones formadas como intermetálicas entre fusión y impurezas metálicas (imprezas extrañas).
Fundición de aleación de aluminio en el molde duradero, especialmente aleaciones de Al-Si-Cu conteniendo hierro: compuestos intermetálicos (combinación de Fe-Al-Mn-Si) que se forman localmente o a través de la fusión en la forma de granos o cristales parecidos a aguja por razón de
temperatura excesivamente baja en el horno de crisol de mantenimiento. Adicional absorción de hierro puede ocurrirse en el caso de fundición de hierro del horno de crisoles.
Materiales de carga o agregaciones de aleación (por ejemplo ferroaleación) que no se ha disuelto completamente en la fusión.
Alambres o varas de corazón expuestos.
Durante la solidificación, compuestos intermetálicos insolubles se forman y se segregan concentrando en el líquido residual.
Componentes de la aleación que no están disuelto completamente, aleaciones principales o metal extraño accidentalmente introducido formando inclusiones durante solidificación.

Remedios
Asegurar que materiales de carga estén limpios; eliminar materiales extraños.
Usar piezas pequeñas de material para aleación y aleaciones principales preparando la carga.
Estar seguro que el baño esté suficientemente caliente cuando preparando los agregados. Agitación vigorosa acelera la fusión y solución. No preparar los agregados demasiado cerca al momento de colada.
(continuado)
Para aleaciones no-ferrosas, proteger crisol de hierro fundido con pintura de revestimiento adecuada.
En la fundición de molde permanente y fundición de molde duradero de aleaciones de aluminio, estar seguro de que la temperatura esté suficientemente alta en el horno de mantenimiento.
Cuidar de colada para evitar cualquier depósitos de sedimientos que pueden estar presente en el fondo del crisol.

G 111 – Hierro fundido Figura 222
Fragmento de una fundición de hierro gris conteniendo inclusión metálica extraña.



G 111 – Aleación de aluminio, Fundición de molde duradero Figura 223
Fundición de molde duradero de aluminio con inclusiones metálicas (Al-Fe-Mn-Si) en la área del canal de colada.




G 112
Gotas Frias


Inclusiones metálicas, generalmente esferoidal, ubicado sobre la superficie de bajera de la fundición.
Composición química de ellas es idéntica al de la fundición. La superficie de las inclusiones es generalmente oxidada.

Posible causa
Gotitas de metal que entra en el molde prematuramente, se solidifica, y falla a refundir y se funde al metal permanecido que llena el molde. No confundir con el defecto G 113, exudación interna.

Remedios
Proteger aperturas de mode contra chapuzón de metal.
Arregular corredores y mazarotas correctamente (espacio y altura relativa).
Colar cuidadosamente.

G 112 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 224
Superficie de bajera de pistones hechos por hierro gris muestra gotas frias (G 112) también como sopladuras (B 111).



G 113
Exudación interna, Exudación fosfuro


Todas aleaciones, pero especialmente hierros fundidos.

Inclusiones metálicas, generalmente esfericas y superficie suavizada y a veces brillante. Ellas se hallan en el interior de sopladuras o otras cavidades internas. Tales inculsiones usualmente tienen una composición química diferente desde el metal de base y acercarse a la composición eutéctica. Esto es el carácter que sirve para ditinguir el defecto que G 112 (gotas frias).

Posible causa
El líquido eutético se presenta en límites intergranulares cerca del final de solidificación puede ser estrujado hacia espacio libre, también hacia superficie externa donde causa exudación externa (A 311), o hacia sopladuras o otras cavidades internas donde puede ocurrirse exudación interna (G 113). Esta fuerza de exrusión está causada por la presión eutéctica grafitización, en el caso de hierros fundidos, por la liberación de gas disuelto, o aún por la contracción de la porción de la fundición que ya ha sido solidificada. En el caso de hierro fundido, estas gotas son a veces más alta de fósforo que masa de la fundición. Ellas son muy duras y a veces dan dificultades durante maquinado.

Remedio
El mejor remedio sería eliminar defectos primarios, tales como sopladuras o otras cavidades internas, sin las cuales exudación interna (G 113) no se puede ocurir.










G 113 – Hierro fundido, Arena seca Figura 225
Exudación interna (fosoforo alto) que se ocurrió dentro de una sopladura grande ubicada en el base de una mazarota sobre banco del torno de hierro gris de 20 toneladas. (ver dibujo).

Figura 226






Figura 227G 113 - Hierro fundido, Arena en verde
Figura 227
G 113 - Hierro fundido, Arena en verde
Cierre de válvula de hierro fundido alto contenido de fósforo mostrando defecto G 113 (exudación interna) en el interior de una solpladura (B 100).
Composición, %: C Si Mn S P
3.38 2.65 0.41 0.09 1.59
Gotitas de 1.90 0.25 2.51
Fundición


G 113 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 228
Fotomicrografo mostrando estructura de la fundición (izquierda), gotita (derecha), y hueco formado por la sopladura (arriba). La gotita está más alta en eutético fosforoso.
Remedio: Eliminar la sopladura.



G 121
Inclusiones de escoria, Sedimento o
Fundente; Ceroxida



Inclusiones en forma irregular no-metálicas parecen la escoria o sedimento formado en el horno de fundición o cucharones de tratamiento. Las inclusiones puede ocurrirse en la superficie de la fundición (donde ellas son a veces parcialmente removida durante la limpieza, dejando cavidades irregulares), o dentro de las paredes de la fundición, y desde allí visible solo por radiografia o maquinado. En casos donde solpladuras estén presentes, ver defecto G 122.

Posible causas
El origen de las inclusiones puede ser fusión o escorias finales (tal como escorias de carburo usadas para desulfuración) o el material fundente o sedimento que está presente cuando tratando aleaciones no-ferrosas. Para acero, el defecto está relacionado a la reacción entre los productos de deoxidación y otro material refractario (ver bibliografia – ceroxidas). Estos materiales se ponen despachados en el metal durante operaciones de colada.
Estas partículas no-metálicas se acumulan, como una regla, en la superficie de la semi-caja superior del molde de fundición o pueden alojarse en las esquinas entrantes o contra corazones, donde ellas se ponen entrapado por el metal congerado.

Remedios
Eliminar despacho de escoria y sedimento desde el horno mientras llenando el cucharón de colada.
Mantener cucharones limpios: también espesar la escoria para facilitar en despumación por la agregación de arena sílice limpia y seca o cal.
Asegurar que escoria y sedimento estén retenido en el cucharón durante la colada, preferiblemente por uso de cucharón de sifón, cucharón para colada de sifón o boca de caldero.
Mantener artesa de colada y embudo de colada lleno durante la colada.
Usar macho filtrante o filtros.
Proveer trampa en el sistema de canal de colada. (por ejemplo tengencial bebedero en torbellino).
Ubicar superficies para ser maquinado en la mitad de bajera del molde.
(Ejemplos, páginas siguientes)



G 121 – Acero, Arena en verde Figura 230
Sistema de corredores para la fundición de parte automotriz de acero colada en arena verde.
Una inclusión de escoria aparece en la derecha arriba (circlado).
Análisis química mostró que la escoria se originó del horno de fusión (presenta CaO). Uso de un sistema de corredor conteniendo dos corazones de filtros de cerámica permitió la eliminación de escoria del molde.




G 121 – Acero, Arena seca Figura 231
Inclusión de escoria en la fundición de acero (la inclusión ha sido parcialmente arrancada).



G 121 – Aleación de aluminio, Molde permanente Figura 232
Pistón hecho por aleación de aluminio fundido en el molde permanente. Una inclusión de fundente apareció durante maquinado.

Remedio:
Desescoriar el baño de metal; Servir con cucharón el líquido de metal desde el horno de mantenimiento con cuidado.


G 121 – Aleación de cobre Fgura 233
Disco de latón con diámetro 200 mm (8 pulgadas), conteniendo inclusiones de sedimento.















G 121 – Aleación de magnesio Figura 234
Una parte de la fundición de aleación de magnesio. La fractura muestra inclusiones de fundente.










G 122
Defecto de sopladura de escoria



Aleaciones de todos ferrosos

Inclusiones no-metálicas que normalmente están asociadas con solpraduras dentro de las inlusiones así como en la masa de la fundición. Las inclusiones están distribuida a través de la fundición pero se ocurre muchas veces sobre la superficie de semi-caja superior, o alojado en los águlos entrantes y contra los corazónes.
Análisis química muestra alto contenido de S y porcentage grande de óxidos de Si, Mn y Fe, con el contenido de CaO virtualmente zero.
Examinación microscópica, o aún visual frecuentemente descubre granos sin color de fase de sílice puro, que no debe ser confundido con la inclusión de arena (ver Figura 235).
Posible causa
Reacciones complejas que se ocurren dentro de la aleación del mismo líquido dentro de varios elementos (C, Mn, S, Al, Ti, etc.) o entre la aleación y su óxidos, la atmósfera, revestimientos de cucharón o el molde y su revestimientos.
Estas reacciones a veces aparecen como un resultado de las condiciones de fundiendo el metal, y puede realmente originarse desde la calidad de los materiales primarios usados o la manera a través de cual ellas fueron producidas. Ver tambén defecto B 113.

Remedios
Usar materiales primarios coteniendo una mínima de inclusiones de óxido interno o oxidación externa tal como orín.
Evitar contenido bajo de Si y alto de Mn; donde posible, mantener la proporción Si Mn + 0.5%.
Limitar el contenido de Al y Ti de fusión colada.
Mantener el sulfuro bajo 0.1%.
Fundir y sangrar escorias a la temperatura alta.
Mantener temperatura correcta de colada al molde.
Colar rapidamente con un sistema de canal de colada no-turbulento.


(x 100) Figura 235


G 122 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 236
Fragmento de pared de cilindro hecho por hierro fundido con espesor 25 mm (1 pulgada), mostrando defcto de sopladura de escoria.



G 122 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 237
Areas de inclusiones de escoria porosa sobre la superficie de la fundición de acero (color: blanco, blanco verdoso a blanquizco-gris).



Figura 238
G 122 – Acero, Arena seca
Areas de inclusiones de escoria porosa sobre la superficie de una fundición de acero (color: blanco, blanco verdoso a griz blanquizco).




131

Inclusiones de arena



Todas aleaciones, especialmente ferrosa,
fundición en moldes de arena.

Inclusiones de arena con forma irregular, normalmente compacto, en la vecindad de la superficie de
semi-caja superior de la fundición. A veces ellas son visibles sobre la fundición áspera, pero puede aparecer solo en maquinado. En general, existen otras ubicaciones sobre la fundición donde aparecen salientes metálicas masivas (defecto sub-grupo A 220).
También, como arriba pero con cavidades 2 a 6 mm (0.08 pulgadas) de espesor que están más o menos expuestos y con inclusiones de arena adyacente a ellas. Este defecto siempre aparece en conjunto con defectos de sub-grupo D 230 (dartas).

Posible causas
Piezas removido desde el molde o el corazón (sub-grupo A 220).
Falta de cuidado en moldeo (sub-grupo F 230).
Erosión o choque (defectos A 212, A 213).
Formación de costra y removido de la arena debido a la expansión del sílice (defecto sub-grupo D 230, dartas).

Remedios
Ver métodos correctivos enlistados bajo sub-grupo A 220 y D 230; también bajo defectos A 212 y A 213. (Ver también D 121, aspereza superficial)
(ejemplos, páginas siguientes)







Figura 239





G 131- Hierro fundido, Arena en verde Figura 240
Inclusiones de arena incrustrada en una fundición de hierro gris.









G 131 – Hierro fundido, Arena seca Figura 241
Inclusiones de arena incrustrada sobre la superficie de semi-caja superior de la fundición de hierro gris resultando desde la formación de dartas (D 231 sobre la superficie de bajera.







G 131 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 242
Caja de hierro gris con inclusiones de arena.



G 131 – Aleación de magnesio, Arena en verde Figura 243
Fundición de aleación magnesia, diámetro 180 mm (7.2 pulgadas), con inclusiones de arena.






G 131 – Aleación de cobre, Arena en verde Figura 244
Cuerpo de válvla de bronce con inclusiones de arena. Causada por erosión del corazón, que debió ser apisonado más fuertemente.

G 131 – Acero, Arena seca Figura 245
Plato de acero en forma de disco con inclusiones de arena causada por erosión del molde durante la colada.

G 132
Inclusiones de negro o revestimiento refractorio




Inclusiones de escamas de material que son generalmente ubicadas debajo de la superficie sobre las áreas de semi-caja superior de la fundición. En otras ubicaciones en la fundición existen pocas salientes superficiales de metal cuyo espesor corresonponde a dichas inclusiones.

Causa
Partes del negro o pintura de revestimiento que ha pelado y se puso removido y entonces flota a la superficie de la tapa del molde como el metal llena el molde (ver defecto D 233, darta de negro).

Remedios
Usar un revestimiento o pintura cuyas expainsión térmica es parecida a la del molde o material de corazón.
No aplicar pintura de grafito a moldes o corazones calientes.
Limitar el espesor del negro.
Reducir el contenido de arcilla de la pintura de revestimiento.
(Ver defecto D 233).











G 141
Manchas negras

Fundición de hierro dúctil

La superficie de la fractura muestra claramente manchas negras definidas de forma irregular, cuyas más grandes dimensiones puede extenderse desde espesor encima de 25 mm (1 pulgada) y son normalmente descubiertas en las secciones arriba (tapa del molde) de la fundición.
Cuando se presenta, propiedades mecánicas de la fundición son muy bajas.

Posible causa
Muy alto contenido de óxido y sulfuro en el metal fundido.
Remedios
Evitar uso de arrabio que es muy bajo en silicio.
Restringir contenido de azufre del baño, antes de tratamiento de magnesio, a menos que 0.01%.
Contrarrestar contenido mínimo de residuo de magnesio.
Limitar contenido de aluminio del hierro.
Usar la más alta temperatura práctica de colada.
Agregación de criolita u otro material que promueve la coagulación de las partículas de escoria.
Uso de cucharón de sifón.
Reducir turbulencia durante traspaso y colada después de tratamiento de magnesio.




Figura 246
G 141 – Hierro dúctil
Hierro dúctil fundido fracturado
mostrando manchas negras.


G 142
Inclusiones de óxido o Costras, Hendiduras



Hierro dúctil y aleaciones no-ferrosas

Inclusiones no-metálicas en la forma de costras que causa descontinuidad localizada en la fundición.
El color corresponde al tipo de óxido que contiene las inclusiones.

Posible causa
Formación de costras de óxido durante el llenado del cucharón o colada del molde. Estas costras se quedan atrapadas en el líquido de metal por causa de los efectos de trubulencia metálica.

Remidios
Evitar oxidación del corriente de metal.
Colar con presión la más pequña posible, usando canal de colada del fondo.
Usar corredores y canal de colada plana y extendida.
Para las aleaciones no-ferrosas, colar win turbulencia (inclinar colada si es posible).
En el caso del hierro dúctil, mantener el contenido de magnesio del hierro tan bajo como posible.
En general, observar las mismas precausiones como para defecto G 121 (inclusiones de escoria o sedimento).













G 142 – Aleación de aluminio, Arena en verde Figura 247
Fundición de aleación liviana con inclusiones de pelíicula de óxido. El metal entra al molde con turbulencia y las costras de óxido de aluminio fueron atrapadas en la pared de la fundición.

















G 143
Películas carbón brillante,
Trayectorias de grafito

Todos hierros fundidos colados en fundición en arena.

Delgada, brillante películas de grafito que son claramente bosquejadas, generalmente plegadas y arrugadas en figura; ellas son descubiertas dentra de la pared de fundición, donde ellas causan descontinuidad linear en la estructura. Generalmente ellas pueden verse solo por fracturando la fundición. El defecto a veces se acompaña por hendiduras arrugadas en la superficie de fundición.

Posible causa
Hidrocarbonos presentan en el molde o aditivos de corazón y aglomerantes, o en líquido compuestos de partición, volatilizan y descomponen a formar películas de "brillante carbón" dentro de la cavidad de molde. Estas películas se ponen despachadas en el líquido de metal y son atrapadas en la películas de fundición durante solidificación (especialmente cuando el flujo de líquido de metal ha sido turbulento).

Remedio
Reducir la proporción de materiales en el moldeo y mezcla de arena de corazón que son capaces de discompuesto para formar carbón brillante; minimizar el uso del líquido compuestos de partición sobre el modelo.










G 143 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 248
Fractura causada por una película carbón brillante interior de la pared de fundición de hierro gris.




G 143 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 249
Arrugas o "trayectorias de grafito" sobre la superficie de fundición causada por la presencia de películas de carbón brillante.


G 143 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 250
Escamas de carbón brillante removidas desde la pared de la fundición de hierro.





G 143 – Hierro maleable, Arena en verde Figura 251
Conección de tubo hecho por hierro maleable con fractura en superficie mostrando la presencia de una película de carbón brillante.









G 144
Putons duros


Aleaciones de aluminio y cobre

Inclusiones de puntos duros, más o menos dispersados finamente y a veces poco grande. En el caso de fundiciones de molde duradero de aluminio ellas pueden ser descubiertas a través de la fundición.
Ellas normalmente son detectadas durante maquinado, acabado o tratamiento superficial.

Posible causa
Inclusiones de corundum, espinela, carburo de silicio o abundante intermetálicos en hierro.
Remedios
Tomar precausiones en fundición para evitar contaminación.
Permitir suficiente tiempo de espera después de fusión para permitir inclusiones no-metálicas se presenten para levantar a la superficie por decantación.
No usar crisol para fundición de hierro revestido con una pintura inapropiada.
No usar materiales de carga contaminados.
(Ver bibliografia para G 111)

(x 10)
G 144 Figura 252
Puntos duros que causó "colas de cometa" durante pulimento.


Sanded Figura 253




Pulido Figura 254
G 144 – Aleación de aluminio, Fundición de molde duradero
Fundición de molde duradero de aleación de aluminio con punto duro que apareció en relief durante pulimento.