Atlas Internacional (G 211 - G 264)

G 211
Temple Primario, Puntos Blancos o Borde
endurecido, Endrecimiento anomalía



Hierro fundido.

Estructura de fundición blanca, al menos parcialmente, especialmente en secciones delgadas o en esquinas y bordes, que cambia progresivamente a estructura normal. La transición entre la estructura gris y blanca puede ser muy gradual (temple primario normal) o puede ser descontinuo con áreas blancas en la estructura gris y áreas grises en el blanco (jaspeado).

Causa
El equivalente al carbono y/o proporción de carbón/silicio no son correctos para el espesor, o proporción de enfriamiento, de la fundición involucrada.

Remedios
Inocular propiamente y adecuadamente.
Reducir proporcion de enfriamiento (por ejemplo, eliminar aletas que causa congeramiento local rápido).
Limitar y controlar el contenido de elementos que forma carburo (tal com Cr).
Evitar corecalentamiento o espera prolongada del líquido de metal (causa de jaspeado).
(ejemplos, páginas siguientes)










Arreglo de fundiciones en el molde.

Sección de fundición mostrando el defecto.
G 211 – Hierro fundido, Combinación de Shell y Lingotera Figura 255
Brazo automotriz endrecido hecho por hierro gris; colada en un molde de coquilla contra drag chill plate.
El hierro fue fundido en un horno de crisol de inducción.
The end cast contra el plato endrecido muestra estructura de fundición blanca normal, pero existe también punto blanco no deseado en el final opuesto.
Causa: Sobrecalentamiento o espera prolongada de la fusión, resultando en desaparición de grafitización núcleo (decolorar), y inoculación insuficiente para reestablecer grafitización normal durante enfriamiento.
Remedio: Prestar más cuidado para controlar composición de carga, temperatura, adiciones y secuencia de operaciones.










G 211 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 256
Soporte de cojinete cigueñal de hierro gris mostrando valores de dureza fuera de tolerancia.
La dureza medida en la esquina de mano izquierda arriba de la fundición fue 241 Bhn, fluctuandose cerca de 220 Bhn en otra parte de las secciones más gruesas.
Análisis de fundición:
% C Si Mn S P
3.3 1.6 0.8 0.15 0.20

Remedio usado con éxito: Reubicar el canal de colada para proveer temperatura más uniforme de molde durante enfriamiento. En este caso, la fundición fue colada en la esquina dura, causando una caida a 230 Bhn sin ninguna necesidad de cambiar la composición del hierro de base.








G 211 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 257
Fundición de hierro gris con bordes endurecidos causados por el equivalente al carbono bajo, y especialmente por el contenido de carbono demasiado bajo. La área relativamente grande de temple no pudo ser eliminado simplemente por inoculación de ferrosilicio.




















G 212
Temple no-jaspeado, Temple claro



Hierro fundido

Zonas con la estructura de fundición blanca, especialmente en secciones delgadas, en bordes o esquinas, o cerca de aletas. Contrario a defecto G 211, transición desde la estructura del blanco al gris se ocurre bruscamente.

Posible causa
Donde las causas dadas para defecto G 211 no puede ser econtradas para culpar, es normalmente asunto de proporción excesivamente alta de azfure/manganeso en el hierro.

Remedios
Temple claro no es siemple un defecto. Al contrario, es requerido en ciertas aplicaciones tal como molinos de laminador. Entre otros factores se favorece por proporción alta de S/Mn.
Para eliminación completa de las zonas endrecidas, con o sin transición, ver remedios para G 211.














G 213
Temple inverso


Hierro fundido
Los bordes alrededores de la superficie fracturada muestra una estructura normal de hierro gris, en vista de que secciones interiores puede ser totalmente blanco sin transición, muestra solo áreas pequeñas blancas, o puede ser jaspeada ampliamente.

Posible causas
Proporción excesiva de S/Mn.
Contenido alto de hidrógeno.
Contenido alto de titánio en combinación con azfure bajo.
Remedios
Reducir contenido de azfure; desulfurar si es necesario. Neutrarizar el azfure con manganeso (Mn debe exceder 1.75 x %S + 0.3).
Proveer calentamiento especial apropiado y inoculación.
Reducir contenido de hidrógeno usando cucharas previamente bién calentadas. Secar los moldes.

G 213 – Hierro fundido, Arena en verde Figura 258
(derecha)
Muestra preparadas en 6 diferentes fundidoras, todas muestran caracteristica de temple inverso.
Para cada caso, como mostrado en los análisis abajos, la proporción de S/Mn es alta:



C
Si
Mn
S
P
a
b
c
d
e
f
2.75
3.09
2.91
2.85
2.90
3.11
2.77
2.76
2.11
2.27
2.34
2.08
0.23
0.36
0.33
0.28
0.34
0.28
0.074
0.102
0.080
0.104
0.140
0.180
1.63
1.29
1.67
1.97
1.66
1.42

G 221
Grafito primario


Hierro maleable


Estructuras fundidas, antes de maleabilización recocida, no son totalmente blancos y contienen algunos grafitos primarios que fueron formados durante la solidificación. El defecto es visible en las superficies fracturadas antes de taratamiento térmico, aparecen como puntos de gris oscuro en las secciones gruesas. Después del recocido de los puntos son negros y grano grueso.

Posible causas
Contenido de carbono y silicio demasiado alto para las secciones gruesas de la fundición.
Efecto de inoculación de adiciones.

Remedios
Evitar diferencias grandes en la sección gruesa para una fundición dada, también como puntos calientes que puede ocurrirse desde sistema de canala de colada o mazarota inapropiado.
Usar temples.
Ajustar composición metal para el espesor de sección de la fundición. Prefarablemente, ajustar contenido de carbón para corazón negro, silicio para maleable blanca con núcleo blanco.
Tomar cuidado para seleccionar material de carga correcto y en fusión.
Agregar bismuto (aproximadamente 2¼ oz. por ton).







G 221 – Hierro maleable Figura 259
Hierro maleable mostrando grano grueso, fractura gris negro. Los bordes de color gris mate muestra la estructura normal.




















G 222
Capa de perlita excesiva


Hierro Maleable ferrítica

La fractura después de tratamiento térmico muestra claro brillante borde en contraste al interior oscuro.
La estructura consiste de una capa perlítica que puede contener algún carbón temple, en adición a lo cual puede haber también borde exterior de ferrita. El interior está compuesto de carbón temple en un matriz de ferrita. Una capa de perlita del espesor 0.5 mm (0.02 pulgadas) no constituye un defecto.












Figura 260

Fractura





(x 100) (x 100)
Borde ferrita Interior
Figura 261 Capa perlita Figura 262

Posible causa
Humedad en la atmósfera del horno de tratamiento térmico, elevandose de secado incompleto del revestimiento de ladrillos refractarios o de cargas de fundciones húmedas puestos en el horno.
Oxígeno y hidrógeno en la atmósfera húmeda reaccionan en la temperatura alta con carga del horno.
Como resultado del efecto de discarburización de oxígeno, un delgado, ferrítico borde. El hidrógeno esparce hacia al interior de la fundición, donde estabiliza perlita y previene descomposición durante recocido de la segunda etapa.
Donde la capa de perlita se eleva desde los efectos de carburización atmosférica en el horno de tratamiento térmico, el borde de ferrita no será presente.

Remedios
Tomar precausiones para asegurar que la atmósfera en el horno de recocido es absolutamente neutral.
Estar seguro que el revestimiento de horno esté completamente seco.
No cargar fundiciones húmedosas o mohosas al horno de recocido.









G 223

Puntos Duros localizados o Areas Blancas


Gris perlítico y Hierros Maleables.
Delgada, áreas martensítica muy dura en la superficie de la fundición.



(x 100) Figura 263



Posible causas
Sobrecalentamiento localizado de la superficie seguido por enfriamiento rápido debido a transmisión de calor por la masa fria de la fundición y por el áire alrededor.
Resulta desde:
sobrecalentamiento durante el pulido.
formación de arco debido a mal contacto de electrodo con la fundición durante inspección de partícula magnética.


Remedios
Reducir presión durante el pulido.
Pulir hierro maleable fundido antes de recocido.
Ubicar áreas que requiere pulido (canal de colada, cojin de la canalización vertical) en posiciones de la fundición que no tiene que ser maquinada.
Asegurar buen contacto electrodo con la fundición durante prueba de partícula magnética.
Aplicar el corriente solo después de la prueba de fundición haya sido totalmente mojada por el líquido de suspensión de partículas magnéticas.
Puntos blancos ubicados puede ser eliminados facilmente por templando 1 a 2 horas a 450-650 C
(840-1200 F).



























G 261
Puntos de grafito Kish, Grano grueso


Hierro fundido

Puntos porosos relativamente grande con bordes rasgados, normalmente sobre la superficie de semi-caja superior de la fundición, que aparecen sección gruesa de hierro gris durante maquinado.
Los poros están lleno con grafito enpolvado. El material generalmente está bajo de endrecimiento y normalmente se infiltra bajo presión.

Posible causas
Equivalente al carbono demasiado alto, especialmente el carbón, con respecto a espesor de sección.
Enfriamento lento, llevando a la formación de grafito lamellae tipo A muy grande.
Diferencias muy grande en espesor de sección (defecto de diseño).

Remedios
Arregular para diseñar de nuevo si es posible, con el objeto de reducir las secciones más gruesas.
Ajustar el equivalente al carbono, y lo más particularmente el contenido de carbón, para igualar espesor de sección y proporsión de enfriamiento.
Evitar proporsción excesivamente alta de coque en el cubirote.
Usar arrabio fino, más bien grafito grueso de tamaño de escama (arrabio de carbón bajo).
Establecer proporción más uniforme de enfriamiento en el molde por poniendo temples contra secciones gruesas (espesador).
Usar cuchara tipo colada en sifón o boca de caldero, permitiendo el líquido de metal se quede antes de la colada, y no vaciar la cuchara completamente al molde.
Colar a la temperatura lo más baja posible para la marcha apropiada de la fundición.






G 261 – Hierro fundido Figura 264
Fragmento de cilindro de hierro gris mostrando puntos de grafito kish: bajar el equivalente al carbono.
















G 262
Inclusiones de Grafito Kish


Hierro fundido

Porosidad gruesa llenado con grafito, aparece durante maquinado. Existe también grafito libre dentro de las cavidades por contracción. La estructura es gruesa, irregular, y falta de prueba de presión.

Posible causas
Misma como de G 261 pero a grado más extensa, permitiendo el grafito unirse en más masiva inclusiones.
Remedios
Mismo como para G 261, prestando la atención más particular para la composición y preparando la carga para cubirote (proporción de coque, grado de arrabio).
















G 262 – Hierro fundido Figura 265
Fragmento de la caja de distribuidor para prensa hidráulica hecho por hierro girs. La porosidad fue descubierta durante maquinado; la parte derramada y rota en la prueba de presión de 250 daN/cm2 (3580 psi).
La carga en fusión consistió de 40% de carbón alto de arrabio de alto horno y 60% de canal de colada y chatarra.


Análisis de fundición: C Si Mn S P
% 3.66 2.15 0.94 0.056 0.470

Diagnosis: Contenido total de carbón está demasiado alto, el contenido eutéctico siendo aproximadamente 3.4% para los porcentages de silicio y fosforoso presente.

Remedio aplicado: Adición a la carga de 10% de chatarra de acero seleccionada y 30% de lingote comercial 2.5% de carbón. Contenido de carbón de la fundiciones fue reducido a al menos 3.4%. La estructura de grano se puso fino y uniforme y las inclusiones de grafito desaparecido.




G 263
Flotación Carbónica


Hierro dúctil

El material tiene mala propiedad mecanica. Fracturas de fundición de espesor más que 25 mm (1 pulgada) muestra algo grande, bordes neguros osculos ubicados en las secciones de semi-caja superior de la fundición. En la zona donde grafito se ha acumulado por flotación, examinación miscroscópica descubre nódulos estallados, asi como enriquesimiento de sulfuros y óxidos de magnesio.

Posible causas
Equivalente al carbono está demasiado alto con respecto al espesor de sección de la fundición.
Tratamiento de magnesio y inoculación fueron ejectados a la temperatura demasiado baja.
- menos que 1450 C (2643 F).
Demasiado tarde entre tratamiento y colada.
Proporción de enfriamiento en el molde es demasiado lento.

ligeramente
hipereutéctico hipereutéctico muy hipereutéctico
CE = 4.45 CE = 4.85 CE = 5.00

(x 100) Figura 266
Flotación de nódulos de grafito como una función de equivalente al carbono.
Remedios
Limitar el equivalente al carbono como una función del espesor de fundición. Por ejemplo:
Espesor 10 mm (0.4 pul.): CE = 4.5 max.
Espesor 30 mm (1.2 pul.): CE = 4.3 max.
Proceder tratamiento de magnesio y inoculación en una estensión de temperatura óptima, es decir entre 1400 y 1360 C (2552 y 2480 F).
Colar no más tarde que 10 minutos después de tatamiento.
Mantener temperatura de colada entre 1400 y 1360 C (2552 y 2480 F).
Estar seguro de que proporciones de enfriamiento y solidificación del molde sean tan rápido como posible.
Figura 267 G 263 – Hierro dúctil
Figura 267
G 263 – Hierro dúctil

Fundición mostrando flotación de carbono.

Muestra de fundición de tamaño de sección cilindrico graduado, colada horizontalmente.
Estructura es normal y sano.

Igual que arriba, excepto el espesor de la sección gruesa mustra flotación de carbono,
defecto G 263.

G 264

Fractura labrada en facetas (Dendrítica)





Hierro dúctil

La superficie fracturada muestra una apariencia consistente de planos fortuitamente orientados y labrados en facetas.
Examinación microscópica muestra la presencia de dendrítas con filas alineadas de grafito nódulos en el caso de hierro dúctil.

Posible causa
Formación de grandes dendrítas durante la solidificación.

Remedio
Esta anomalía no es un defecto. Ni propiedades mecánicas estáticas ni dinámicas del material están afectadas.
Nota: La misma anomalía de la estructura se ocurre con cierta eutética de aleaciones de Al-Si.

















G 264 – Hierro dúctil, Silicato/Arena de CO2 Figura 270
Sigueñal automotriz hecho por hierro dúctil perlítico mostrando fractura labrada en facetas, fractura dendrítica. No existió ningún efecto detrimento de las propiedades mecánicas.