Tecnología para la elaboración de crisoles de hierro gris resistentes a las altas temperaturas

Resumen.

En el trabajo se recoge las recomendaciones sobre el uso de las aleaciones de hierros fundidos resistentes a las altas temperaturas de las cuales se seleccionan las aleadas con aluminio, se establece la tecnología para la obtención de la misma a partir de un horno de inducción aleando el metal en la cuchara.

Además se elabora la tecnología para la obtención del crisol con la aleación escogida en moldes perdidos la cual se adjunta al trabajo, para el horno de crisol del laboratorio de fundición de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Central de Las villas, la obtención del mismo se realizó en la fundición Román Roca.

La calidad superficial se puede catalogar de buena tanto en su parte exterior como en su parte interior, además se realizó el montaje del crisol en el horno sin dificultades tomando solo pequeñas precauciones, debido a su mayor peso comparado con el de grafito.

Introducción.

La formación de los futuros ingenieros mecánicos en nuestra universidad en los próximos años puede verse afectada por falta de recursos que se puedan dedicar a la compra de crisoles de grafito para la realización de practicas relacionadas con el proceso de obtención de piezas fundidas de aluminio en moldes perdidos es por eso que nuestro colectivo se dio a la tarea de resolver este problema mediante la selección de la aleación adecuada y la elaboración de la tecnología de obtención de la misma y la elaboración de la tecnología para su obtención en moldes de arena.

En la actualidad en el mundo hay una tendencia a la realización de prácticas virtuales y nosotros no estamos en contra de esto pero siempre que sea posible la realización de las mismas en forma real sin un gasto excesivo de recursos nos inclinamos por esta variante, la cual en nuestro caso esta mas que justificada pues poseemos todas las instalaciones para la realización de la misma y con ello garantizar la adquisición de habilidades en la elaboración de moldes y la fusión de aleaciones no ferrosas en hornos de crisol.

Desarrollo.

Con vistas a resolver la problemática de fundición del crisol para nuestro horno basculante lo primero que se hace necesario es realizar una breve revisión bibliográfica sobe el tema.

Esta claro que las condiciones de trabajo del crisol es a elevada temperatura y para cumplir con estas condiciones de servicio los hierros fundidos deben satisfacer tres condiciones a saber:

• Oponerse a la formación de fracturas bajo las cargas de servicio a que estarán sometidas en las altas temperaturas.

• Resistir la oxidación del medio ambiente a las temperaturas de servicio.

• Ser resistente al crecimiento es decir, ser estructuralmente estables, preferiblemente por la no ocurrencia de transformaciones de fases dentro del rango de temperatura al cual ellos serian sometidos en servicio.

Los hierros especiales o de alta aleación son capaces de soportar mayores tensiones que los hierros de aleación ordinaria a las temperaturas de 600oC y más.

Los hierros de alta aleación para aplicaciones a temperatura elevadas incluyen hierros grises, hierros dúctiles, y los hierros blancos.

Cuatro sistemas de la aleación básicos dominan la categoría de alta temperatura:

El Ni-resíst que depende del níquel para desarrollar una matriz austenítica estable, y el cromo para combinar con el níquel para formar una firme cáscara resistente a la oxidación, y qué puede ligarse más allá con el molibdeno para mejorar las propiedades mecánicas a las altas temperaturas.

Los hierros de contenido de silicio intermedio con una micro estructura estable de ferrita que desarrollan excelente resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas y se ligan a menudo con el molibdeno para reforzar las propiedades de tensión y fluencia a las altas temperaturas.

Los hierros aleados con aluminio que desarrollan un grado alto de resistencia a la oxidación y buenas propiedades mecánicas a las altas temperaturas cuando adicionalmente se alea con molibdeno.

Los hierros blancos de alto cromo los cuales dependen del contenido de cromo para su resistencia a la oxidación.

Dentro de estos hierros aleados los de aluminio, aunque como veremos mas adelante tiene sus limitantes, para nuestro caso nos resultan los más asequibles por la facilidad de obtener el elemento de aleación y por tener el horno idóneo para fundirlo.