• Author / Uploaded
• Alejandra Castellanos

Citation preview

LABORATORIO DE FUNDICION FUNDICION DE NO FERROSOS Y CONTROL DE CALIDAD LATON

ALEJANDRA CASTELLANOS LOPEZ VICTOR JAVIER SAMACA CARABALLO JAVIER ORLANDO RODRIGUEZ ARCOS DANIEL JOYA FERNANDO LANDAZABAL

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE METALURGIA TUNJA 2019

LABORATORIO DE FUNDICION FUNDICION DE NO FERROSOS Y CONTROL DE CALIDAD LATON

ALEJANDRA CASTELLANOS LOPEZ VICTOR JAVIER SAMACA CARABALLO JAVIER ORLANDO RODRIGUEZ ARCOS DANIEL JOYA FERNANDO LANDAZABAL

Presentado a Ing. ARCENIO RINCON

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE METALURGIA TUNJA 2019

TABLE DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL 2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 3. PROCEDIDMIENTO 4. MARCO TEORICO 5. RESULTADOS Y ANALISIS 5.1. ENSAYO DE DUREZA 5.2. ENSAYO DE COMPRESION 5.3. ANALISIS METALOGRAFICO 6. CUETIONARIO 7. CONCLUSIONES 8. BIBLIOGRAFIA

2

1. INTRODUCCION

Se entiende por pieza de fundición o pieza obtenida por colada a un objeto metálico cuya forma se obtuvo al verter la aleación líquida en la cavidad de un molde, en la cual se deja solidificar para que quede con la forma de ésta. Esta es la manera más rápida y muchas veces el método más económico para obtener piezas de cierta composición. Si se usan moldes de arena, estos se destruyen una vez solidificada la pieza, pero al ser del tipo molde-permanente, es solamente abierto para poder extraer la pieza. Las industrias de la fundición se pueden clasificar según el tipo de aleaciones usadas o según el proceso de moldeo. Así tenemos Fundiciones de fierro (fundición gris, nodular, maleable y gris aleadas), Fundiciones de Aceros (aceros al carbono y aceros aleados), Fundiciones no ferrosas (latón, bronces o aleaciones base cobre, aleaciones de magnesio y aluminio, etc.) Los principales procesos de moldeo son: Moldeo en arena, en molde permanente, moldeo a presión, moldeo de precisión a la cera pérdida, fundición centrífuga, a molde lleno (moldeo de plumavit), etc. En este laboratorio vamos a describir todo el proceso de obtención de latón fundido y el estudio de la calidad de la pieza analizándolo desde su microestructura, sus propiedades mecánicas mediante los ensayos de compresión, dureza y espectrómetro de emisión de chispa.

3

2. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Determinar las diferentes características y propiedades en una fundición en un metal no ferroso (latón 74-25). OBJETIVOS ESPECIFICOS Por medio de diferentes ensayos como dureza, ensayo de compresión y análisis micrográfico, determinar las propiedades, fases presentes, límite de fluencia entre otros.

4

3. PROCEDIMIENTO

El proceso de fundición: • Diseño de la pieza: en este paso se toman en cuenta la geometría, dimensiones, materiales de fabricación, costos, posibles usos más adelante, entre otros, de la pieza a fabricar. También se tiene en cuenta el diseño del sistema de alimentación, si posee mazarotas, si hay necesidad de fabricar un macho o corazón • Fabricación del modelo: es la réplica de la pieza (ligeramente agrandada) a fabricar, permite crear la cavidad dentro del molde donde se elaborará la pieza por fundición. Los modelos pueden elaborarse en metal, madera, e incluso plástico. Posee portadas o sujeciones del macho o corazón, si la pieza fuese hueca. Se tiene en cuenta de igual manera la facilidad de salida en la caja de moldeo y, su vida útil. Se clasifican en: modelos partidos, de una pieza o bloque y montados en placas. Posee las siguientes propiedades: debe soportar el apisonado de la mezcla de moldeo, debe tener estabilidad, no se debe desmoronar y no puede partirse. • Fusión y moldeo: en esta etapa, se realizan la cavidad del molde y la fundición del metal. La fusión consiste en someter el metal a muy elevadas temperaturas, logrando que éste llegue a su estado líquido. Para esto, se sobrecalienta dentro de un horno de crisol, siempre por encima de su temperatura de fusión. El moldeo permite conseguir la cavidad del molde donde se verterá el metal en estado líquido para así formar la pieza deseada. Para formar la cavidad del molde se compacta la arena (aprisionándola) alrededor del modelo. • Colada: es el proceso de verter el metal líquido dentro de la cavidad del molde. • Enfriamiento y solidificación: con el metal dentro del molde, se dejan enfriar ambos (pieza y molde) hasta que la temperatura permita separar las cajas sin problemas de manipulación (a temperatura ambiente). No se desea inducir esfuerzos que cambien las propiedades mecánicas. • Desmoldeo: se saca la pieza terminada junto con los accesorios del sistema de alimentación, rompiendo cuidadosamente el molde. • Limpieza: se eliminan o remueven todos los excesos de arena de la pieza que no son parte de ella.

5

4. MARCO TEÓRICO

Fundición es aquel proceso de fabricación donde se lleva el metal de trabajo de trabajo a estado líquido calentándose en un horno y luego esta mezcla se vierte en un molde para luego esperar que solidifique, adoptando la forma de la cavidad del molde. LATON Latón. Aleación de cobre y zinc de color semejante al oro, flexible y muy resistente a la corrosión. Con las proporciones de zinc y el cobre se pueden crear una variada gama de latón con diferentes propiedades. Surgimiento Ha sido conocido para los seres humanos desde tiempos prehistóricos, antes incluso de que el zinc fuera descubierto. Se producen por fusión del cobre junto con calamina, un mineral de zinc. En el pueblo alemán de Breinigerberg, un antiguo asentamiento romano, donde se descubrió una mina de mineral de calamina. Durante el proceso de fusión, el zinc se extrae de la calamina y se mezcla con el cobre. El zinc puro, por otra parte, tiene un muy bajo punto de ebullición que han sido producidas por técnicas de la metalurgia antigua. Características Unas de sus propiedades fundamentales es que no es atacado por el agua salada, se usa mucho en las construcciones de barcos, en equipos pesqueros y marinos, y en la fabricación de muchos instrumentos musicales, lengüetas sonoras para armonios, acordeones y registros de lengüetería para órganos musicales. Al mismo tiempo, por su acción antimicrobiana, se usa en los pomos de las puertas en los hospitales, que se desinfectan solos a diferencia de los metálicos. El latón no produce chispas por impacto mecánico, una propiedad atípica en las aleaciones. Esta característica lo convierte en un material importante en la fabricación de envases para la manipulación de compuestos inflamables. Por su fácil mecanización y buen precio de recompra de las virutas se usa mucho para la fabricación de válvulas para uso industrial. Se monopoliza en la fabricación de hélices de barco por su resistencia.

6

Aditivos de latón La añadidura de plomo a una composición de cobre puede resultar en un latón con la capacidad de ser rápidamente mecanizados. También se producen menos desgaste de herramienta. Adición de aluminio, hierro, manganeso y mejora la fuerza de latón. Así como la suma de silicio mejora la resistencia al desgaste. Clases y familias Se dividen en dos clases. Estas son: El alfa de aleaciones, con menos del 37% de zinc. Estas aleaciones son dúctiles y pueden ser trabajadas en frío. El alfa / beta o aleaciones dúplex con 37-45% de zinc. Estas aleaciones se han limitado frío y ductilidad son generalmente más duro y más fuerte. Existen además tres principales familias de forjado de aleación de latón: Aleaciones de cobre-zinc. Aleaciones de cobre-zinc-plomo (latón con plomo). Aleaciones Cobre-Zinc-estaño (Tin latón). Tipos de latón -

-

-

Latón almirantazgo. Contiene 30% de zinc y 1% de estaño que inhibe dezincificacion en la mayoría de los entornos. Alfa latón (Príncipe del metal). Con menos del 35% de zinc, son maleables, se puede trabajar en frío, y se utilizan en el prensado, forja, o aplicaciones similares. Que contienen sólo una fase, con la cara centrada en la estructura cúbica de cristal. Alfa-beta de latón (metal Muntz). También denominado dúplex latón, es 3545% de zinc y es ideal para trabajo en caliente. Contiene tanto α y β 'fase, la fase β' es cúbico centrado en cuerpo y es más difícil y más fuerte que α. Alfa-beta latón son habitualmente trabajadas caliente. Latón aluminio. Contiene aluminio, lo que mejora su resistencia ala corrosión. Utilizados en las monedas en euros (oro nórdico). Bronce arsenical. Contiene una adición de arsénico y el aluminio y con frecuencia se utiliza para calderas fireboxes. Beta latón. Con 45-50% de contenido de zinc, sólo puede ser trabajado en caliente y son más difíciles, más fuerte, y ser aptos para la colada. Cartucho de latón. Es un 30% de zinc latón con buenas propiedades de trabajo en frío. 7

-

-

-

-

Común de latón o remache de bronce. Es un 37% de zinc metal, barato y estándar de trabajo en frío. DZR latón. Latón con un pequeño porcentaje de arsénico. De metal dorado es el tipo más suave de latón disponible. Una aleación de cobre 95% y 5% de zinc, de metal dorado se utiliza típicamente para componentes de municiones. Alto de latón. Contiene 65% de cobre y 35% de zinc, tiene una alta resistencia a la tracción y se utiliza para los muelles, tornillos, remaches. Latón con plomo. Es un alfa-beta de bronce con una adición de plomo. Tiene una excelente maquinabilidad. Baja latón. Es una aleación de cobre-cinc que contiene 20% de zinc con un ligero color dorado, excelente ductilidad y se utiliza para tubos flexibles de metal y metal fuelle. Naval de latón. Latón similar a almirantazgo, es un 40% de zinc y latón 1% de estaño. De bronce rojo. Aunque no técnicamente de latón, es un plazo de aleación conocida como CuZnSn Gunmetal. Ricos bajo bronce, contiene el 85% de cobre 15% de zinc suelen utilizarse en aplicaciones de joyería. Latón blanco. Contiene más del 50% de zinc y es demasiado frágil para el uso general. Amarillo latón es un término para el 33% de zinc metal

Aplicaciones -

Líneas de transmisión eléctrica. Aplicaciones arquitectónicas. Utensilios de cocina. Bujías. Cableado eléctrico, cables y barras. Cables de alta conductividad. Electrodos. Intercambiadores de calor. Los tubos de refrigeración. Plomería.

Control de calidad Dureza El durómetro es un dispositivo de medición para determinar la dureza de un material. Existen distintos tipos de durómetros de acuerdo a las diversas familias de materiales, habiendo posibilidad de medir dureza tanto a un caucho como a un acero. Si bien la palabra “durómetro” en el mundo anglosajón sólo se emplea para 8

denominar al equipo para medir dureza Shore, en Latinoamérica es ampliamente utilizada para identificar a todos los bancos de ensayo de dureza que existen. Durómetro Rockwell El durómetro de profundidad diferencial Rockwell fue inventado por los hermanos Hugh y Stanley Rockwell, en el año 1914, en EEUU. Ambos trabajaban en la fábrica de rodamientos New Departure Manufacturing Co, que se convertiría más tarde en una empresa del grupo General Motors. La razón por la cual se desarrolló este dispositivo fue para medir los efectos del tratamiento térmico en los caminos de rodadura de rodamientos rígidos de bolas. Las escalas utilizadas con esta técnica son variadas acorde a las distintas combinaciones de penetradores y cargas que se usen, pudiendo ensayar cualquier metal o aleaciones, tanto duras como blandas. Hay dos clases de penetradores, los de bolas esféricas de acero endurecido con diámetros normalizados y los cónicos de diamante. Ensayo de chispa Espectrometría de emisión La espectrometría de emisión es una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. Cada elemento emite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica. Mediante la observación de estas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra. La espectrometría de emisión se desarrolló a finales del siglo 19, y los esfuerzos teóricos para explicar los espectros de emisión atómica condujeron a la mecánica cuántica. Materiales: Chatarra de Aluminio: representa la materia prima utilizada para la fundición. Esta comprendido por bloques de aluminio que se fundirán Mezcla de arena sílice húmeda: de color oscuro (con el tiempo se ha ido quemando), esta se mezcló con una arcilla llamada bentonita, la cual es sódica que en contacto con el agua se hinchó y pudo tomar la plasticidad deseada para reproducir la forma de los modelos escogidos por el equipo. Tabla de madera: Con la forma de la caja de moldeo. La caja de moldeo: está hecha de aluminio, la cual posee dos mitades con un número en cada una de ellas, al trabajar estos números deben coincidir para que la caja pueda cerrar adecuadamente y para tener referencia del correcto ensamblaje de la mitad superior del molde (contenido en la caja macho) con la mitad inferior (contenido en la caja hembra), de lo contrario ocurriría derrame del colado y una incorrecta fundición. 9

HORNO DE FOSO Los hornos de foso se encargan de calentar el lingote para que alcance una temperatura uniforme y suficiente para que pueda atravesar las diversas etapas de laminación en el laminador; los lingotes pueden estar ya calientes, procedentes de un proceso BOS, o en forma de bandas calientes para tuberías (planchas o productos de fusión) procedentes de una colada continua o puede tratarse de material frío. El horno de foso consiste en una cámara aislada térmicamente y equipada con una cubierta superior deslizante para añadir o retirar los lingotes. El horno se alimenta con gas, por lo tanto, debe monitorizarse continuamente la temperatura, el flujo de gas, el flujo de aire y la presión del horno. Incluso la dilución de los gases de escape en el aire es objeto de control con el fin de garantizar la máxima protección del recuperador. Están equipados con una cámara aislada térmicamente y con una cubierta superior deslizante; se utilizan para tratamientos como: cementación, carbo-nitruración, nitruración gaseosa, revenido en atmósfera controlada, templado, atenuación de las tensiones y temple con revenido. Se trata de equipos que combinan en el proceso tecnología y economía. Los hornos de foso industriales están disponibles en versión de calentamiento eléctrico o de gas y se puede integrar en líneas automáticas con otros equipos, como lavadoras, almacenes o sistemas informáticos para la gestión y supervisión del ciclo de tratamiento térmico de toda la zona de trabajo.

10

5. RESULTADOS Y ANALISIS

DUREZA: CARGA: 980.7 N DUREZA # PRUEBA (ROCKWELL B) 1 56 2 52 3 57 PROMEDIO 55 Tabla 1. Durezas obtenidas Para un latón como el que nosotros fundimos es decir 75-25, el efecto de la temperatura no es significativo, es decir que la dureza del material no se ve afectada por la temperatura de colada, el efecto de tipo de molde si es significativo, siendo que el incremento de la temperatura incrementa el desgaste de este material, pero la velocidad de enfriamiento debe ser lo más rápida posible, de manera que el molde más adecuado es el metálico. ENSAYO DE COMPRESION

Grafico 1. Resultados de ensayo de compresión 11

Análisis de datos ensayo compresión Las dimensiones que poseía la probeta de latón, a las que se le realizo el ensayo de compresión, se muestran en la tabla 2, con los resultados obtenidos en este ensayo se realizó la gráfica de carga vs acortamiento, y con base en esta gráfica se realizó la gráfica de esfuerzo-deformación para analizar puntos críticos.

Material

Latón

Do (mm)

28,33

Ho (mm)

32,64

Tabla 2. Valores iniciales de diámetro y longitud inicial para el ensayo de compresión.

CARGA (KN) vs ACORTAMIENTO (mm) 120 100

CARGA (KN)

80 60 Series1

40 20 0

-2

0 -20

2

4

6

8

10

12

ALARGAMIENTO (mm)

Grafico 2. Carga vs acortamiento para el latón.

12

Esfuerzo Ingenieril(N/mm2) vs % Deformacion

ESFUERZO INGENIERIL(N/MM2)

700 600 500 400 300

200 100

0 -100

0

5

10

15

20

25

30

35

% DEFORMACION

Grafico 3. Esfuerzo vs deformación para el latón.

Grafico 4. Esfuerzo vs deformación para el latón.

13

Al trazar la paralela a la curva de carga vs acortamiento al, se puede ver que el límite de fluencia para la probeta de Latón es de 21.5KN. El límite de resistencia no se puede hallar debido a que las probetas no tuvieron falla.

ANALISIS METALOGRAFICO

En este análisis se estudió la caracterización de la fundición de un latón 75 Cu - 25 Zn, determinando las características micro estructurales las cuales están relacionadas con las propiedades físicas y mecánicas. Para determinar las fases presentes tenemos en cuenta el diagrama de fases de sistema binario Cu Zn.

Grafico 5. Diagrama de fases del sistema binario Cu Zn para latón 75 25

En este material se puedo determinar que refiere a la fase α, sabiendo que tiene un contenido de cobre por encima del 61% en peso en el diagrama Cobre – Zinc 14

(grafico 4) se puede percibir que las aleaciones con fase α son ricas en cobre, en la gráfica sólo se describe la parte rica en cobre del diagrama de fase Cu – Zn. Por encima de la línea ADH en la región de la mezcla fundida predomina la disolución total de los dos componentes, cobre y zinc. El color se vuelve más claro a medio dominio de α, y cambia de rojo a dorado hacia un amarillo claro. A partir del 70% de peso o más de cobre hay un cambio de tonalidad que tiende hacia el amarillo dorado (imagen 1).

Imagen 1 Estructura de fundición de latón 75-25, aumento de 100x

Cuando se enfría una mezcla fundida con un contenido del 75% en peso de cobre, se solidifican a los 950ºC los primeros cristales de fase α. Un enfriamiento posterior hasta temperatura ambiente supone la obtención de una microestructura únicamente compuesta de fase α (imagen 1).

15

Imagen 2 Estructura de fundición de latón 75-25, aumento de 500x

Una aleación cobre – zinc compuesta únicamente de cristales fase α (ilustración 2) se puede deformar bien en frío, aunque son problemáticos para el mecanizado. Como se ve en las imágenes 1 y 2, se distinguen de forma clara los tipos de cristales en la microestructura. Para los cristales fase α son características las líneas de macla. Las maclas se identifican microestructuralmente como subgranos estrechos con bordes bastante rectilíneos y paralelos que dividen el monocristal inicial.

16

6. CUESTIONARIO

1. Explicar el principio de funcionamiento del espectrómetro de emisión. La espectrometría de emisión es una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. Cada elemento emite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica. Mediante la observación de estas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra.

Hay muchas maneras en que los átomos pueden ser llevados a un estado excitado. El método más simple es calentar la muestra a una temperatura alta, produciéndose las excitaciones debido a las colisiones entre átomos de la muestra.

Antes de esto se debe preparar una solución en la que se va a diluir una parte del material que se va a analizar.

La solución que contiene la sustancia que va a ser analizada se conduce al quemador y se dispersa en la llama como un spray fino. El solvente se evapora en primer lugar, dejando partículas sólidas finamente divididas que se desplazan a la región más caliente de la llama, donde se producen átomos e iones gaseosos. Los electrones son entonces excitados, y por la longitud de onda característica de cada elemento se puede determinar la composición del material.

2. Consultar las propiedades mecánicas típicas del latón.

1/ Mecánicas: - apto para tratamientos de superficie, admite bien la deformación en frío al ser rico en cobre, porque el latón es un material dúctil y maleable, fácilmente moldeable; - excelente plasticidad en estampación en caliente, por encima de 680 ºC; - resistente al desgaste por frotamiento, se utiliza por ello en cerrajería-Densidad de 8,44 gr/cm3 a temperatura de 20ºC; -Fuerza tensil (de tensión) de aproximadamente 350 N/mm2; 17

- no produce chispas por impacto mecánico, propiedad atípica en las aleaciones, lo que convierte al latón en un material muy útil para equipamientos de compuestos inflamables; 2/ Térmicas: buena conductividad térmica, de 119,4 W/m*K a 20ºC; - excelentes propiedades de soldadura, por ejemplo para racores que se sueldan con estaño a tubo de cobre; - no se altera a temperaturas comprendidas entre -100ºC y 200ºC ni se degrada con la luz - su temperatura de fusión (980ºC) es inferior a la del hierro, los aceros, el bronce y el cobre puro. 3/ Eléctricas: - Buena conductividad eléctrica, de 0,158 MegaSiemens/cm a 20ºC; 4/ Químicas: - resistente a la corrosión, debido a ello se usa en grifería y en racores para conducciones de fluidos, y también en aplicaciones navales;

3. Durezas del latón y su resistencia:

18

4. Defectologia de piezas fundidas REBABAS: Excesivas barbas o protuberancia a lo largo de la línea divisoria. La figura representa puerta de válvula fundida, de hierro gris, CAUSAS: Cierre deficiente de la caja de moldeo o recarga insuficiente de la misma. Cajas defectuosas. Las placas modelo no son lo bastante rígidas o se hallan torcidas. Junta imperfecta.

POROS DE GAS: Orificio esférico de variable tamaño y paredes brillantes, distribuidos con bastante uniformidad por toda sección de la pieza fundida. Los mayores suelen encontrarse en la sección más espesa de la pieza por ser la última en solidificarse CAUSAS: Gas en el metal SOLUCION: Desgasifiquese el metal mediante su fusión en condiciones oxidantes, seguida de una dexosidacion regulada.

POROS POR ARENA: Cavidades irregulares que contienen arena. CAUSAS: En determinados casos los poros de arena se resultas de una costra o abolladura, pero también pueden provenir de · Rincones pronunciados y zonas débiles de arenas, en el bebedero · Machos o moldes débiles por aglomerantes · Deficiente ejecución del bebedero · Trabajo poco esmerado · Superficie tosca o insuficiente conocida en los modelos · Efecto del rebote directo del metal en fusión SOLUCION: Las medidas a adoptar para la eliminación de este defecto se deducen de las causas mencionadas

RECHUPES: Cavidad ocasionada por la contracción liquida. Generalmente muy irregular y paredes rugorosas y de forma de depresión superficial del tamaño variable, denominándose entonces rechupe o embudo de colada.

19

CAUSAS: Diseño inapropiado de la pieza fundida, así como inadecuados métodos de colada. SOLUCION: Modifíquese el diseño para obtener secciones del metal más uniformes y provéase mejor alimentación mediante la apropiada modificación de las coladas y mazarotas.

SOPLADURAS: Cavidades de forma redondeada y paredes lisas y brillantes. El origen de esta falla puede determinarse procediendo a seccionar la pieza. CAUSA: Excesiva generación de gas de la arena de moldeo o macho, así como insuficiente permeabilidad o aires. E l metal penetra en los aires. SOLUCION: Utilice con menos profusión el aglutinante de aceite. Procurar que los machos estén convenientemente secados. Se aumentara la permeabilidad de la arena y proveerá de suficientes aires el molde y los machos.

INCLUSIONES DE OXIDO Y ESCORIA: Partes sucias en la superficie de caras mecanizadas. CAUSAS: Descuido al escoriar y colar. Uso de cuchara sucia SOLUCION: Escoriar y colar cuidadosamente para impedir que penetren en el molde escorias o cenizas

APLASTAMIENTO: Desplazamiento de la arena en las portadas de machos o juntas de molde, lo que da lugar a que produzcan cavidades de forma regular o proyecciones de piezas fundidas CAUSAS: Deficiente ejecución de las juntas de molde, dando origen a una presión excesiva y desigual en la superficie de la arena. Cajas de moldeo defectuosamente encajadas, o alabeadas SOLUCION: Se deduce de lo expuesto.

-

Como afecta la temperatura del aluminio, cobre, cinc, etc. Al momento de colarlo en el molde.

20

La temperatura de vaciado, es la temperatura del metal fundido al momento de su introducción en el molde. Lo importante aquí es la diferencia entre la temperatura de vaciado y la temperatura a la empieza la solidificación, siendo esta, la temperatura liquidus para una aleación o la temperatura de fusión si es para un metal puro. A este tipo de diferencia de temperaturas se le llama en algunos casos “sobrecalentamiento”. -

¿Por qué es importante precalentar el crisol?

Es un proceso muy importante porque en este procedimiento de precalentamiento se elimina la humedad interna del crisol y permite hacer que el esmalte sea distribuido en una capa uniformemente, también general una ampliación en sentido tal que le da una eficacia a su vida de trabajo útil y a mejorar la conductividad térmica. Por estas razones es indispensable la aplicación de este precalentamiento en el crisol, casi teniendo una temperatura cercana a los 200°C.

-

¿Por qué es importante precalentar la cuchara?

Se debe calentar la cuchara porque es de gran importancia quitarle la humedad y evitar el choque térmico, para esto se utiliza un equipo adecuado que en este caso es el mechero a gas, y este proceso se debe realizar en el tiempo adecuado según indicaciones. -

¿Cómo afecta a la pieza final, el contenido de humedad de la arena?

Uno de los principales inconvenientes que se suelen tener en todo proceso de fundición, es la humedad contenida en la arena del molde, siempre se le debe hacer un soplado con llama para eliminar dicha humedad, pero es casi imposible lograr que toda la humedad desaparezca. Cuando el contenido de dicha humedad es alto, los principales problemas que se pueden presentar son que el molde sufra un agrietamiento al momento de verter el metal líquido en él, y que la pieza debido a esto no quede como se desea. Otro problema que se puede generar es la porosidad en la pieza, dado que quizás no toda esa humedad salga por los conductos dados para esa función, si no que se quede en la pieza, generando ya sea, poros o falta de líquido en ciertas partes, dejando espacios que harán a la pieza una desvencijada. -

Elabore una lista de verificación de los diferentes tipos de defectos e imperfecciones presentes en la pieza de colada.

Los defectos dentro de las fundiciones son numerosos, y puesto que cada uno puede ser provocado por muchas causas, se comprende lo difícil que puede ser 21

establecer una clasificación satisfactoria. Se distinguen varios tipos de defectos, como lo son defectos advertibles desde el exterior de la pieza y los defectos solo advertibles por el examen del interior de la pieza. Los errores o defectos en la pieza pueden ser los siguientes. -Al conjunto de la pieza: como soldaduras e intermitencias, piezas no llenas de discontinuidades, arranques de partes del molde, escapes de metal, falta de metal, hendiduras, grietas, roturas. -A la forma: como deformaciones, aplastamientos, hundimientos, empujes, rebabas y movimientos de las cajas. -A la superficie: como aspecto basto, hinchazones, abombamientos, penetraciones, exfoliaciones, inclusiones de arena y dartas. Conformado por moldeo.

-

¿Cómo afecta la compactación de la arena la calidad de las piezas fundidas?

La obtención de un molde resistente depende de una buena compactación de la arena alrededor del modelo. El objetivo de la compactación es llevar el valor de densidad aparente, es decir, la relación entre el peso seco y el volumen. La influencia de las propiedades de la computación se refleja en la figura:

En la figura se muestra directamente la relación entre la resistencia y la densidad aparente. La densidad de compactación no es uniforme en torno al volumen del 22

molde, esta distribución depende del método de compactación y de la distinta presión ejercida en los apisonamientos. -

¿Qué tipo de acabado requerirá la pieza fundida?

Los defectos a evitar en la pieza fundida que se deben evitar para tener un buen acabado son los siguientes: -Soluciones internas de continuidad: como porosidades, pequeños agujeros, burbujas, sopladuras, rechupes, contracciones, meniscos, tensiones y grietas. - Composición y estructura inadecuada: como temple difuso, temple localizado, temple inverso, estructura abierta o gruesa y segregaciones de grafito. -Inclusiones de materias heterogéneas: como gotas frías, escoria, arena y negro

23

7. CONCLUSIONES

La aleación 75-25 alcanza durezas de 55 Rockwell B, con un límite de fluencia en compresión de 21.5 KN en el mismo material, estos valores se encuentran dentro del marco esperado. Las mejores propiedades de este tipo de aleación son la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión. La temperatura de colada es un aspecto metalúrgico de gran importancia, pues esta influye directamente sobre la composición de la aleación; además de contribuir en las propiedades finales de la pieza. Siendo que el control de la temperatura es muy difícil de realizar con exactitud es necesario generar medios de control efectivo por su importancia. Con el porcentaje de Cu y Zn en la aleación, determinamos las fases presentes en este material teniendo una fase α, determinando así las diferentes aplicaciones como la deformación en frio, pero poca facilidad de mecanizado

24

8. BIBLIOGRAFIA

   

BIEDERMAN. Fundición de los Metales no Férreos. Barcelona: Montesó, 1955, 54-57. HOWARD. Tratado Práctico de Fundición. Madrid: Ed. Aguilar, 1962, 111114. http://www.cimsaww.com/internet/es/cupropedia/aleaciones_1/serie_m ___z/serie_m___z.jsp . www2.ing.puc.cl/icmcursos/metalurgia/apuntes/cap7/7 3/

25