POROSIDAD PRESENTACION SOLIDIFICACION

POROSIDAD

La porosidad en una fundición suele ser causada por contracción, por gases o por ambos. La porosidad perjudica la ductilidad de una fundición y su acabado superficial, haciéndola permeable, y por tanto, afectando la compacidad a la presión de un recipiente fundido.



Se pueden desarrollar regiones porosas en las fundiciones debido a la contracción del metal solidificado. Las secciones delgadas de la fundición solidifican mas pronto que las regiones gruesas; como resultado el metal fundido no puede ser alimentado a las regiones mas gruesas que no han solidificado. solidificado. 

Porosidad gaseosa

la energí a térmica de los sistemas constituidos por el metal y el resto de dispositivos (revestimientos de horno, cucharas y moldes) es lo suficientemente elevada como para favorecer de manera considerable la aparición de fenómenos de difusión y/o absorción de elementos qu í micos, incluso en estado sólido. Por otra parte, las variaciones de temperatura asociadas a los procesos de enfriamiento en el interior de los moldes también implican cambios en la solubilidad de estos elementos.

Formación de gases en una fundicion

Estas porosidades son el resultado bien de reacciones qu í micas que generan un gas como subproducto  A

disolución

+

disolución ← →  AB gas

 B

(1)

  ambien de la precipitación del propio gas como consecuencia de la saturaci ón de éste en la aleación lí quida disolución ← →  AB gas

 AB

(2)

!os moldes evacuan gran parte del calor del sistema y se inicia un proceso de enfriamiento previo a la transformaci ón lí quido"sólido. #omo resultado de este cambio de energí a, el equilibrio inicial reacciona siguiendo el principio de !e #hatelier y la solubilidad del gas disminuye de manera cr í tica en el metal fundido, gener ándose  burbu$as de diferentes tamaños.

Zonas mas propensas a formar porosidades gaseosas

Fisuras de nitrógeno



Se trata de un defecto con mayor incidencia en las piezas fabricadas



con fundición de hierro de bajo carbono y acero. Las fisuras de nitrógeno

son

cavidades

superficiales

o

subsuperficiales,

que

presentan formas redondeadas o alargadas hasta !"# mm de anchura y en ocasiones con apariencia de grietas$. %stas porosidades muestran tendencia a aparecer en &ngulos inter"nos de las piezas o bien en zonas de 'ltima solidificación que est&n en contacto con el molde y(o macho.

Tipos de porosidad gaseosa

%l origen de este defecto radica en la



diferencia

de

solubilidad

que

tiene

el

nitrógeno en las aleaciones de hierro cuando éste se enfr)a y posteriormente pasa del estado l)quido *+- ppm$ al sólido /!-ppm$. 0l disminuir la temperatura del metal, el nitrógeno se vuelve cada vez m&s insoluble en el hierro l)quido.

Fisuras por nitrogeno

La aparición de este tipo de defectos est& directamente



relacionada con los contenidos de o1)geno activo en el metal l)quido y su capacidad de o1idación. 2ado que el aluminio fundido

origina

aleaciones

f&cilmente

o1idables

y

las

fundiciones de hierro contienen concentraciones importantes de carbono elemental, ambos materiales muestran niveles de o1)geno activo o libre muy reducidos y no son propensos a la aparición de este tipo de porosidades. 3or todo ello, son las piezas fabricadas con fundición de acero las que muestran en la pr&ctica mayores incidencias de este defecto.

Porosidad por oxigeno

%n este tipo de defectos se agrupan todas aquellas



porosidades provocadas por la generación m&s o menos masiva de un gas como consecuencia de la colada de los moldes. pueden ser consecuencia de las reacciones de combustión de los materiales utilizados en la fabricación de moldes de o de los productos qu)micos empleados en el fraguado de machos y(o moldes moldeo qu)mico$.

Sopladuras



4tra posibilidad para la formación de sopladuras radica en la presencia de aire atrapado en el inte"rior de los moldes cuando éstos son colados con una aleación met&lica l)quida y no e1isten v)as de evacuación para la sali"da de estos gases hacia el e1terior.

Sopladuras

Las sopladuras se originan debido a deficiencias de



los machos y(o moldes utilizados en la fabricación de las piezas. Los factores m&s importantes son la e1istencia de permeabilidades reducidas, una gran formación de gases durante la colada o tras finalizar ésta y un e1ceso de humedad en las mezclas moldes.

de

arena

utlizadas

para

fabricar

los

Se



trata

de

peque5os

orificios

habitualmente

redondeados #/  mm de di&metro$, producidos de la formación de burbujas de gas y localizados en las zonas superficiales o subsuperficiales de las piezas. %n general, estos defectos muestran una superficie interior esférica y lisa, la cual puede aparecer recubierta por una pel)cula de grafito de te1tura lisa y sin que haya ó1idos u otros materiales depositados. los poros superficiales pueden mostrar morfolog)as distorsionadas debido al granallado al que se somete a las piezas.

Pinholes

Los poros se clasifican en función del tipo de gas que los



origina. Las &reas afectadas por este defecto suelen situarse en las zonas opuestas a las entradas del metal y(o en la parte

superior

de

las

piezas,

originados

por

gases

inicialmente disueltos en el metal fundido o en localizaciones m&s espec)ficas. %n el caso de que estos defectos estén motivados por reacciones molde"metal, su localización suele ser variada y su distribución m&s uniforme por toda la pieza.

Eliminacion de porosidad



La porosidad causada por contracción puede reducirse o eliminarse de diferentes maneras; es el uso de enfriadores internos o e1ternos en fundiciones de arena es un medio efectivo de reducir la porosidad causada por contracción.



La función de los enfriadores internos por lo general

es

incrementar

regiones criticas.

la

solidificación

en



Los enfriadores internos por lo general est&n hechos del mismo material que se funde y se dejan en la misma. Sin embargo e1isten muchos problemas involucrados en la fusión apropiada de los enfriadores internos, por esta razón las fundidoras evitan los enfriadores internos.



Los enfriadores e1ternos est&n hechos del mismo material o pueden ser de hierro, cobre o grafito.



%n general cualquier tipo de porosidad se puede eliminar

por

un

abrupto

gradiente

de

temperatura, por ejemplo se pueden utilizar materiales para el molde con una conductividad térmica mas elevada

icro porosidad



La micro porosidad se genera cuando el metal liquido solidifica y se contrae entre dendritas y entre ramas interdendriticas.

!ontracción "rechupe#

607068%79S8960S:



7echupe primario, aparece como cavidades abiertas



o cerradas al e1terior, la superficie suele ser lisa y aparecen en las zonas de 'ltima solidificación. 8ambién puede presentarse como una depresión o



hundimiento de la superficie e1terior en la parte superior del molde, sin llegar a ser una cavidad.

%l rechupe primario se debe a la contracción liquida que sufre el metal desde la



colada hasta el inicio de la solidificación. 0 menor carbono equivalente, mayor es la contracción del metal y en



consecuencia mayor tendencia al rechupe. 8emperatura de colada altas, m&s tiempo est& el metal contrayendo y en



consecuencia mas tiempo de formación del rechupe. 9nadecuado sistema de alimentación y(o incorrecto sistema de llenado.



3untos calientes resultantes de entradas mal dise5adas.



ajas propiedades mec&nicas del molde, causando una dilatación del molde.



8ama5o y posición de los enfriadores insuficientes.



0lta temperatura del liquidus, seg'n la posición del carbono equivalente.



9nsuficiente, pobre o baja inoculación.



0lto magnesio residual.



2ise5o erróneo de la pieza debido a la diferencia entre secciones, que dificultan



la alimentación o que generan zonas aisladas. 7adios agudos. !ausas