El fierro fundido, fierro colado o también conocido como fundición gris, es es uno de los materiales ferrosos más empleados en la industria metalúrgica. El fierro fundido es muy utilizado para realizar estructuras, rejillas de fierro fundido, así como
curvas, coladeras, conexiones y la mayoría de las partes del alcantarillado en las ciudades. Esta aleación ferrosa esta compuesta en general con más de 2% de carbono y más de 1% de silicio, además de manganeso, fósforo y azufre, esto para
hacerlo más resistente a la oxidación y aumentar su durabilidad. Una característica distintiva del fierro fundido es que el carbono que contiene se encuentra en general en forma de hojuelas de grafito. Este último es el encargado de la
coloración gris característica de las rejillas de fierro fundido y demás estructuras realizadas con este material. Por otro lado, las propiedades físicas y particularmente las mecánicas tienen una amplia variedad, respondiendo a factores
como la composición química, rapidez de enfriamiento después del vaciado, tamaño y espesor de las piezas hechas con fierro fundido, práctica de vaciado, tratamiento térmico y parámetros microestructurales.
Historia del uso del fierro fundido
Los primeros usos de este material se registraron en Europa occidental, en el año 1313, específicamente en la fabricación de cañones y diferentes herramientas de tortura, así como militares. Primordialmente en la misma época se comenzó a utilizar también en la construcción de tuberías, el antecedente del drenaje, estas no contaban ni con brocales ni rejillas de fierro fundido, por lo que solían atascarse con frecuencia. Se tienen registros de que en 1455 la primera tubería de hierro fundido fue instalada en Alemania, en el castillo Dillenberg. El proceso de fabricación de las rejillas de fierro fundido ha tenido profundas modificaciones a través de los años, pasando del método antiguo de foso de colada hasta el proceso moderno por medio de la centrifugación. Composicion de fierro fundido La composición típica para obtener una microestructura balanceada es en promedio de 2.5 a 4% de carbono y de 1 a 3% de silicio. Este último juega un papel de gran importancia en hacer la diferencia a la fundición gris de la fundición blanca; esto se debe a que el silicio es estabilizador del grafito Esto significa que ayuda a precipitar el grafito desde los carburos de hierro.
Ventajas y desventajas Fierro fundido
La fundición gris es la aleación más común en la ingeniería metalúrgica debido a su relativo bajo costo, su fácil manejo y su maleabilidad, lo que nos arroja un resultado donde se muestra que las bandas de grafito ayudan a la lubricación, mejorando el corte de la pieza o el taladrado. Cabe mencionar que una de sus características más importantes es su excelente resistencia al desgaste, esto se debe a que el grafito que contiene le proporciona resistencia al fierro fundido. La fundición gris posee una relativa fragilidad, además de que no es un buen material conductor, por lo que no presenta deformaciones permanentes pronunciadas antes de llevarla hasta su tensión de rotura. Su resistencia no se compara con el carburo de tungsteno. Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, el hierro gris tiene una baja resistencia a la tracción y ductilidad; por lo tanto su resistencia la inercia es casi inexistente, es decir, su fragilidad es su único punto débil.
Las construcciones más importantes hechas con fierro fundido.
El fierro o hierro, se ha utilizado a través de la historia como un material con diversos usos como la producción de coladeras de fierro fundido, estructuras para estaciones de ferrocarril, vías de trenes, brocales, herramientas y todo tipo de armas y armaduras, algunas usadas en las batallas más grandes de la época medieval y antigüedad. Nos encontramos en un blog que se especializa en hablar de la producción principalmente de herramientas, brocales, conexiones, rejillas y coladeras de fierro fundido entre otros objetos industriales; sin embargo, en esta ocasión quisimos echarle un vistazo a las construcciones más famosas hechas con este material.Arquitectura gris
El fierro es el material favorito para la construcción de diversas estructuras, tales como puentes, montañas rusas, cúpulas, entre otras estructuras arquitectónicas; debido a su alta durabilidad, maleabilidad y resistencia a la oxidación. Entre las estructuras más destacadas en la historia se encuentran: El puente Coalbrookdale en Londres La Torre Eiffel en Paris El puente Golden Gate en San Francisco
La primera construcción de fierro en la historia.
Recurriendo a registros históricos nos encontramos con el puente Coalbrookdale (también llamado Iron Bridge). Es un puente de hierro inglés que cruza el río Severn, en Shropshire. Adquirió su fama durante la Revolución industrial al convertirse en el primer puente en arco fabricado utilizando hierro fundido, que anteriormente era demasiado costoso como para usarlo en grandes estructuras. Sin embargo, un nuevo alto horno cercano permitió disminuir el costo y alentó a los arquitectos e ingenieros locales a solucionar el antiguo problema que representaba cruzar el río. La construcción de la Torre Eiffel comenzó el día 28 de enero de 1887, y tuvo una duración de 2 años, 2 meses y 5 días, con la colaboración de unos 300 trabajadores, 50 de ellos ingenieros y diseñadores. La estructura de la Torre Eiffel es de hierro fundido pudelado alcanza los 324 metros de altura y fue diseñada para la Exposición Universal de 1889 de París por Gustave Eiffel, Maurice Koechlin y Émile Nouguier. A pesar de que inicialmente causó rechazo entre la población parisina, hoy en día se ha convertido en uno de los monumentos más emblemáticos de Francia y del mundo en general. En este post, os contamos algunos detalles sobre su construcción. Posteriormente damos una mirada al puente Golden Gate. Este puente ubicado en California, conecta la ciudad de San Francisco con el condado de Marín, en la costera calforniana y al norte de la ciudad. La trascendencia de este puente ha sido tal que en la cultura occidental (influenciada por la cultura norteamericana) se le ha representado en innumerables producciones de cine o televisivas.
Qué es el fierro fundido nodular?
Este material, relativamente moderno (1948), también llamado “Fundición dúctil”, presenta el grafito en forma de esferas. Las características de este material son de mayor elasticidad y resistencia mecánica que las fundiciones grises y se utilizan en piezas donde la resistencia y ductilidad es de mucha importancia (Piñones, ejes cigüeñales, válvulas y elementos sometidos a altas presiones, como tuberías tapas o rejillas) El hierro dúctil es un material mucho más resistente que el hierro fundido (en el Hierro Nodular la resistencia a la tracción es de 480 N/mm2, mientras las resistencias de las fundiciones en Hierro Gris es de180 N/mm2) Esto convierte al hierro nodular en un material más ligero y de mucho mejor calidad, este hierro es prácticamente irrompible y es mucho más fácil de colocar que el hierro fundido. Tambien su capacidad de alargamiento es superior a un 5%, mientras que para el Hierro Gris es prácticamente nula.
