El hierro maleable se funde como hierro blanco , siendo la estructura un carburo metaestable en una matriz perlítica. Mediante un tratamiento térmico de recocido , la estructura frágil tal como se funde inicialmente se transforma en la forma maleable . El carbono se aglomera en pequeños agregados aproximadamente esféricos de grafito , dejando una matriz de ferrita o perlita según el tratamiento térmico exacto utilizado.
En la industria de la fundición se reconocen tres tipos básicos de hierro maleable: de corazón negro, de corazón blanco y perlítico. [1]
El hierro maleable se utilizaba ya en el siglo IV a. C. , y los arqueólogos han encontrado artefactos de hierro maleable fabricados en China entre el siglo IV a. C. y el siglo IX d. C. [2] En la dinastía Tang , el uso del hierro maleable en China disminuyó, aunque hay artefactos de hierro maleable que datan del siglo IX. [2] El hierro maleable se menciona en Inglaterra en una patente que data de la década de 1670. [3] Réaumur realizó una amplia investigación sobre el hierro maleable en 1720. Descubrió que las piezas de fundición de hierro que eran demasiado duras para trabajarlas se podían ablandar empacándolas en mineral de hierro o escoria de martillo y exponiéndolas a altas temperaturas durante varios días. La creación de hierro maleable comenzó en los Estados Unidos en 1826 cuando Seth Boyden inició una fundición para la producción de herrajes para arneses y otras piezas de fundición pequeñas. [4]
Al igual que los hierros similares con el carbono formado en formas esféricas o nodulares, el hierro maleable exhibe buena ductilidad . Considerado incorrectamente por algunos como un material "viejo" o "muerto", el hierro maleable todavía tiene un lugar legítimo en la caja de herramientas del ingeniero de diseño. El hierro maleable es una buena opción para fundiciones pequeñas o fundiciones con secciones transversales delgadas (menos de 0,25 pulgadas, 6,35 mm). Otros hierros nodulares producidos con grafito en forma esférica pueden ser difíciles de producir en estas aplicaciones, debido a la formación de carburos a partir del enfriamiento rápido.
El hierro maleable también presenta mejores propiedades de tenacidad a la fractura en entornos de baja temperatura que otros hierros nodulares, debido a su menor contenido de silicio. La temperatura de transición de dúctil a frágil es menor que la de muchas otras aleaciones de hierro dúctil.
Para formar correctamente los nódulos de grafito de forma esférica (llamados nódulos de grafito templado o nódulos de carbono templado) en el proceso de recocido, se debe tener cuidado para garantizar que la fundición de hierro se solidifique con una sección transversal de hierro completamente blanco. Las secciones más gruesas de una fundición se enfriarán lentamente, lo que permitirá que se forme algo de grafito primario. Este grafito forma estructuras aleatorias similares a escamas y no se transformará en carburo durante el tratamiento térmico. Cuando se aplica tensión a una fundición de este tipo en la aplicación, la resistencia a la fractura será menor que la esperada para el hierro blanco. Se dice que este tipo de hierro tiene un aspecto "moteado". Se pueden aplicar algunas contramedidas para mejorar la formación de la estructura completamente blanca, pero las fundiciones de hierro maleable a menudo evitan producir secciones pesadas.
Después de los procesos de fundición y tratamiento térmico, el hierro maleable se puede moldear mediante trabajo en frío, como estampación para operaciones de enderezamiento, doblado o acuñado . Esto es posible gracias a la propiedad deseable del hierro maleable de ser menos sensible a la velocidad de deformación que otros materiales.
Se utiliza a menudo para piezas de fundición pequeñas que requieren una buena resistencia a la tracción y la capacidad de flexionarse sin romperse (ductilidad). Entre sus usos se incluyen accesorios eléctricos, herramientas manuales, accesorios para tuberías, arandelas, soportes, accesorios para cercas, herrajes para líneas eléctricas, equipos agrícolas, herrajes para minería y piezas de maquinaria. [5]
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