Tecnologia II

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
TECNOLOGIA INDUSTRIAL II
“DUREZA ROCKWELL EN FUNDICIÓN GRIS”
DOCENTE ASESOR:
Ing. Francisco Orlando Reyes Contreras.
PRESENTADO POR:
Alvarado Campos, Carlos David AC16083

Calderón López, Marilyn Steffanie CL12054
Castaneda Castro, Estefany Isabel CC16038
Gonzales Cruz, José Manuel GC16004
GRUPO DE DISCUSION:
01
Ciudad universitaria, jueves 15 de marzo 2018.

Índice
INTRODUCCION ........................................................................................................................... 5
OBJETIVOS .................................................................................................................................... 6
Objetivos generales ................................................................................................................. 6
Objetivos específicos ............................................................................................................... 6
Alcances y limitaciones................................................................................................................ 7
Alcance ..................................................................................................................................... 7
Limitaciones. ............................................................................................................................ 7
A. MATERIAL ............................................................................................................................. 8
1. GENERALIDADES .................................................................................................................. 8
1.1 Ventajas y desventajas ............................................................................................... 10
1.2 Efectos sobre la salud. ............................................................................................... 10
2. CLASIFICACION ................................................................................................................... 11
2.1 Clasificación por su composición............................................................................... 11
2.2 Clasificación de fundición gris ................................................................................... 11
2.3 Clasificación según la UNE ......................................................................................... 12
2.4 Clasificación según la ASTM ....................................................................................... 12
3. PROCESO DE TRANSFORMACION ..................................................................................... 14
3.1 Obtención del hierro fundido .................................................................................... 14
3.2 Minerales de hierro .................................................................................................... 15
3.3 Preparación de las menas para entrar en el proceso. .............................................. 16
3.4 funcionamiento del horno ........................................................................................ 17
3.5 Procesos físico-químicos que se desarrollan. ........................................................... 19
3.6 Reducción de hierro ................................................................................................... 19
2
3.7 Formación de la escoria ............................................................................................. 21
4. DESIGNACION NORMALIZADA .......................................................................................... 21
4.1 Designación simbólica ................................................................................................ 22
4.2 Designación numérica. ............................................................................................... 24
5. PARÁMETROS DE REFERENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN SUS

PROPIEDADES. ........................................................................................................................... 25
5.1 Propiedades físicas ..................................................................................................... 26
5.1.1 Propiedades físicas pura..................................................................................... 26
5.1.2 Propiedades físicastérmicas ............................................................................... 26
5.1.3 Propiedades físicas sensoriales .......................................................................... 26
5.2 Propiedades mecánicas. ............................................................................................ 26
5.3 Propiedades tecnológicas .......................................................................................... 28
5.4 Parámetros ................................................................................................................. 28
6. PROCESOS DE FABRICACION ............................................................................................. 28
6.1 Recocido ..................................................................................................................... 28
6.1.1 Recocido para eliminación de tensiones. .......................................................... 28
6.1.2 Recocido de ablandamiento o ferritización ...................................................... 29
6.2 Endurecimiento .......................................................................................................... 30
7. APLICACIONES O PRODUCTOS .......................................................................................... 31
B. ENSAYO ............................................................................................................................... 33
1. Generalidades .................................................................................................................... 33
2. Clasificación ........................................................................................................................ 35
2.1 Clasificación de los ensayos. ...................................................................................... 35

2.2 Clasificación del ensayo de Dureza Rockwell ............................................................ 36
3
3. Normas Técnicas en general que lo rigen......................................................................... 36
3.1 Condiciones iniciales requeridas. .............................................................................. 37
3.2 Maquinaria y Equipo, Accesorios o Instrumentos necesarios y su preparación. ... 38
3.3 La Probeta y su preparación. ..................................................................................... 40
3.4 Montaje de la probeta y de Accesorios. ................................................................... 41
3.5 Variables de control durante el ensayo. ................................................................... 41
3.6 Procedimiento de ejecución. ..................................................................................... 42
4. Datos o lecturas que proporciona el ensayo. ................................................................... 43
5. Tabulación y Gráficos pertinentes de los datos o lecturas. ............................................. 45
6. Características o parámetros de interés. .......................................................................... 47
7. Formulas y cálculos requeridos. ........................................................................................ 48
8. Determinación de la Propiedades específicas del material. ............................................ 50
CONCLUSIONES.......................................................................................................................... 52
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................. 53
GLOSARIO TECNICO. .................................................................................................................. 54
ANEXOS. ..................................................................................................................................... 56
4
INTRODUCCION
Desde sus inicios el ser humano ha utilizado los materiales que ha tenido a su alcance,
proporcionados por la naturaleza y evolucionando considerablemente para satisfacer sus
necesidades; en la actualidad los materiales de ingeniería tiene una reseña histórica muy
amplia, han sido sumergidos a una serie de transformaciones que permiten dar las
características deseadas y proporcionan un conocimiento enorme.
A través de un estudio sistemático podemos conocer las propiedades, clasificaciones,

designaciones, procesos de fabricación y producción e inclusive los productos que se puede
realizar con cada material de ingeniería y es importante, aprender a identificar y a manejar
cada material de acuerdo a sus propiedades y a lo que queramos obtener con él; con este
objetivo se realiza la presente investigación exhaustiva bibliográfica, teniendo como tema
“Dureza Rockwell en fundición gris” donde se expone todo lo necesario sobre el material de
ingeniería: Fundición gris, desde una extracción hasta una transformación, obteniendo datos
importantes que lo categorizan como la mayor aplicación industrial debido a su relativo bajo
costo y buena maquinabilidad además tiene propiedades físicas muy buenas y en particular
las mecánicas varían dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la
composición química.
Normas como la UNE-EN 1560 rige la designación del material, aplicando una nomenclatura
extensa, de acuerdo a diferentes factores reflejados en cada posición y ASTM (American
Society of Testing Materials) A48 establece las clasificaciones y las propiedades del material,
así como la ASTM E18 establece las normas del ensayo de dureza Rockwell y dureza Rockwell
superficial, especificando en cada guion como debe ser manipulada la probeta, la maquinaria
y el procedimiento de ejecución en general con el fin de obtener datos sobre la dureza del
material es decir resistencia que ofrece a ser rayado o penetrado por una pieza de otro
material distinto.
5
OBJETIVOS
Objetivos generales
 Realizar una investigación exhaustiva sobre la fundición gris como material de

ingeniería, con el fin de conocer todo lo relevante al material que nos permita realizar
una buena manipulación sobre el mismo además de servir como datos bibliográficos
para ejecutar un ensayo en dureza Rockwell.
Objetivos específicos
 Identificar dentro de que clasificación se encuentra la fundición gris y que normas lo

rigen.
 Conocer el proceso de transformación que sufre el material para convertirse en
fundición gris, sobre que maquinaria tiene que pasar, cuál es su mena, cuales son los
procesos químicos que sufre y la formación de la escoria final.
 Conocer cuántas posiciones y que normas rigen las designaciones del hierro fundido
en específico las designaciones de la fundición gris tanto simbólicas como numéricas.
 Investigar las propiedades del material de ingeniería y sus parámetros separándolos
de acuerdo a la clasificación física, mecánica, tecnológica que contiene.
 Presentar las normas técnicas que rigen todo el proceso del ensayo Rockwell, la
maquinaria, la probeta, los accesorios las variables de control y el procedimiento de
ejecución.
 Proporcionar los datos o lecturas que deben suceder al momento de ejecutar el
ensayo Rockwell a través de tabulaciones o gráficos que lo permitan.
 Conocer las formulas o cálculos requeridos para una mayor precisión en el ensayo.
6
Alcances y limitaciones
Alcance
 Realizar una investigación bibliográfica sobre la fundición gris como material de
ingeniería y su dureza a través del ensayo Rockwell
Limitaciones.
 No contar con normalización original en nuestro idioma.
 Las normas que se necesitaban no se encontraban completas y había q cancelar
monetariamente para poder verlas.
 No teníamos experiencia en la elaboración de ensayos de dureza.
7
A. MATERIAL
1. GENERALIDADES
Figura 1: Esquema general de obtención de diferentes fundiciones.
Las fundiciones grises hipoeutécticas tienen un contenido de Carbono entre 2.5% –

4.0% y 1% – 3% de Silicio. Los principales constituyentes de las fundiciones grises son
ferrita, perlita, steadita y grafito. El grafito suele aparecer como hilos dentro de una matriz
de ferrita o perlita, Una característica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra
en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este
grafito es el que da la coloración gris a las superficies de ruptura de las piezas elaboradas con
este material.
Las propiedades físicas y en particular las mecánicas varían dentro de amplios intervalos
respondiendo a factores como la composición química, rapidez de enfriamiento después del
vaciado, tamaño y espesor de las piezas, práctica de vaciado, tratamiento térmico y
parámetros microestructurales como la naturaleza de la matriz y la forma y tamaño de las
hojuelas de grafito.
8
Un caso particular es el del grafito esferoidal, que comienza a utilizarse en los años 1950; a
partir de entonces ha desplazado a otros tipos de hierro maleable y hierro gris.
Entre los primeros usos de este material se dieron, en Europa occidental, en el año 1313,
específicamente en la fabricación de cañones, y presumiblemente en la misma época se
comenzaron a utilizar también en la construcción de tuberías. 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 los tubos de hierro fundido ha tenido profundas modificaciones,

pasando del método antiguo de foso de colada hasta el proceso moderno por medio de la
centrifugación.
El grafito suele aparecer como escamas dentro de una

matriz de ferrita o perlita, la microestructura se
observa en la figura 1. El nombre se debe al color de
una superficie fracturada. Desde un punto de vista
mecánico las fundiciones grises son
comparativamente frágiles y poco resistentes a la
tracción. La resistencia y la ductilidad a los esfuerzos
de compresión son muy superiores. Estas fundiciones
amortiguan la energía vibracional de forma mucho
más efectiva que los aceros. Así los equipos que vibran
mucho se suelen construir de esta aleación. A la
temperatura de colada tienen mucha fluidez por lo que permite moldear piezas de forma
muy complicadas. Además, la fundición gris es uno de los materiales metálicos más baratos.
Se utiliza en bloque de motores, tambores de freno, cilindros y pistones de motores.
En las fundiciones grises, que son la de mayor aplicación industrial, se presenta en forma de
las láminas u hojuelas. En las fundiciones maleables, se presenta en forma de nódulos y en
otras especiales en forma esferoidal.
9
1.1 Ventajas y desventajas
La fundición gris es una aleación común en la ingeniería debido a su relativo bajo costo y
buena maquinabilidad, resultado de las bandas de grafito que lubrican el corte y la viruta.
También tiene buena resistencia al desgaste, debido a que las "hojuelas" de grafito sirven de
auto lubricante. La fundición gris posee una rotura frágil, es decir, no es dúctil, por lo que no
presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensión de rotura:
no es tenaz. Al tener una alta tensión de rotura, pero baja ductilidad, casi toda su curva de
tensión alargamiento presente muchas zonas en donde las tensiones son proporcionales a
las deformaciones: tiene mucha resiliencia, es decir, capacidad de absorber trabajo en el
período elástico o de deformaciones no permanentes. El silicio promueve una buena
resistencia a la corrosión e incrementa la fluidez de la colada de fundición; la fundición gris
es considerada, generalmente, fácil de soldar.
Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, la fundición gris tiene una baja
resistencia a la tracción y ductilidad; por lo tanto su resistencia al impacto es casi inexistente
1.2 Efectos sobre la salud.
Hay evidencia suficiente sobre el efecto cancerígeno de los trabajos en una fundición de
hierro y acero. Los trabajos en una fundición están por ello en el grupo 1 (agentes o
circunstancias cancerígenas para el hombre) de la Agencia Internacional para la Investigación
del Cáncer, agencia que forma parte de la Organización Mundial de la Salud.
Esto no quiere decir que el hierro o el acero en sí sean materiales cancerígenos, sino que
trabajar en una fundición aumenta el riesgo de cáncer. En concreto, aumenta el riesgo de
padecer cáncer de pulmón.
10
2. CLASIFICACION
2.1 Clasificación por su composición.

Las fundiciones se clasifican en materiales metálicos por su composición; debido a que estas
constituidas como base fundamental por un metal y dentro de esta clasificación la fundición
gris se encuentran entre los materiales ferrosos que son derivados del hierro.
Por ser muchos y muy diferentes los factores que hay que tener en cuenta para la
clasificación y selección de las fundiciones, es difícil establecer una clasificación simple y clara
de las mismas. La más antigua y conocida de las clasificaciones establece cuatro grupos:
fundición blanca, gris, atruchada y maleable. A estos cuatro grupos se le añade en la
actualidad otro grupo, el de las fundiciones especiales, en el que se pueden incluir las
fundiciones aleadas que contienen elementos especiales, las fundiciones nodulares,
aciculares, inoculadas, etc.
2.2 Clasificación de fundición gris

Las fundiciones grises se pueden clasificar de varia formas, pero una de las más usuales es la
clasificación por la estructura de la matriz:
a) Fundición gris perlítica. Su estructura está formada de perlita con inclusiones de
grafito (en la figura 2a, el grafito se ve en forma de vetas pequeñas). Como se sabe,
la perlita contiene un 0,8 % de C, por consiguiente, esta unidad de carbono se halla
en la fundición perlítica grisen estado ligado (es decir, en forma de cementita). La
cantidad restante se encuentra en estado libre, o sea, en forma de grafito.
b) Fundición gris ferrítica. En esta fundición la matriz es ferrita y todo el carbono que hay
en la aleación está en forma de grafito (ver figura 3c).
c) Fundición gris ferrito-perlítica. La estructura de esta fundición está formada por
ferrita y perlita e inclusiones de grafito. En esta fundición la cantidad de carbono
ligado es menor que el 0,8 % de C
11
2.3 Clasificación según la UNE
La norma UNE-36001 clasifica las aleaciones férricas según las denominadas series F. A
los aceros les corresponden las series F100 a F700, a las fundiciones la F800 y a otras
aleaciones férricas la F900.
La norma UNE 36001 establece una nomenclatura a base de una letra seguida por tres
números, cuyo significado es el siguiente:
 La letra puede ser F (para aleaciones férricas), L (para aluminios y otras aleaciones
ligeras), C (para aleaciones de cobre).
 El primer número indica la serie o características generales; a los aceros les

corresponden las series entre 1 y 7, y las fundiciones pertenecen a la serie 8.
 El segundo número indica el grupo o las características comunes dentro de cada serie.
 Por último, el número de las unidades indica el individuo, con una composición y
propiedades específicas.
SerieF800 (Fundiciones) F810 Fundiciones grises

F830 Fundiciones maleables
F860 Fundiciones nodulares
F870 Fundiciones especiales
2.4 Clasificación según la ASTM

La clasificación más difundida para la fundición gris es la realizada por la ASTM
International A48. Esta clasifica a la fundición gris dentro de clases dependiendo de
12
su resistencia a la tracción. La unidad que se maneja son miles de libras por pulgada cuadrada
(ksi), que es un múltiplo de la unidad anglosajona libra-fuerza por pulgada cuadrada (psi).
Ejemplo: la fundición gris clase 20 tiene una resistencia a la tracción mínima de 20 000 psi
(aproximadamente 1407.8 kg/cm2 o 140 000 kPa). La clase 20 tiene alto carbono
equivalente y una matriz ferrítica. Las fundiciones con alta resistencia a la tracción, encima
de la clase 40, tienen bajo carbono equivalente y una matriz perlítica-ferrítica. La fundición
gris por encima de la clase 40 requiere de aleación para lograr el fortalecimiento de la
solución sólida y de tratamiento térmico para modificar la matriz. La clase 80 es la clase más
alta posible, pero es en extremo frágil. La norma ASTM A247 es también comúnmente usada
para describir la estructura de grafito. Otras normas que tratan a la fundición gris son las
ASTM A126, ASTM A278, y ASTM A319.
 ASTM A126 - 04(2009)

Esta guía cubre las especificaciones de la normativa de tres clases de fundición gris
para la fundición de partes a presión de una válvula, accesorios a tuberías, y bridas.
Análisis químicos deben ser efectuados en cada lote y deben confirmar los requisitos
de composición química de fósforo y sulfuro. Los test de tensión deben ser realizados
para cada clase de fundición de hierro gris y deben de estar de acuerdo a las tensiones
especificadas. Las muestras del test de tensión deben tener finales roscados y las
dimensiones acordadas en la norma.
 ASTM A278 / A278M - 01(2006)
Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts for
Temperatures Up to 650°F (350°C)
Esta especificación cubre hierro gris para fundiciones adecuadas para piezas que
contienen presión a temperaturas elevadas. Las coladas se liberarán de estrés
colocándolas en un horno adecuado y calentándolas uniformemente a las temperaturas
y durante los tiempos especificados. Las coladas que se utilizarán en un rango de
temperatura particular se someterán a tratamiento térmico y enfriamiento. El análisis
13
químico se realizará en cada clase de fundición y cumplirá con los requisitos máximos de
carbono, fósforo y azufre.
Clase Resistencia a la tracción Resistencia a la compresión Módulo de tracción (E)

20 22 ksi (151 MPa) 33 ksi (227 MPa) 10 × 106 psi (69 GPa)
60 62.5 ksi (430 MPa) 187.5 ksi (1292 MPa) 21 × 106 psi (144 GPa)
La tabla 1: propiedades según la ASTM A48 para las clases de las fundiciones grises
3. PROCESO DE TRANSFORMACION
Para la producción del hierro fundido se parte de los minerales naturales ricos en hierro, los
que se someten a un proceso metalúrgico bastante complejo cuyo producto final es el hierro
fundido. Durante el proceso de producción se pueden agregar además las chatarras ferrosas
a fin de aprovecharlas como material de reciclaje.
3.1 Obtención del hierro fundido

Durante el proceso de producción del hierro colado se usan elevadas temperaturas (más
1750°C) como veremos más adelante, en un horno especial conocido como alto horno, esto
hace que el producto final esté en estado líquido.
El hierro colado líquido puede tomar básicamente tres caminos:

1.- Trasladado en estado líquido a otros hornos (convertidores) donde será convertido en
acero.
2.- Vertido en las "lingoteras" para que solidifique como un lingote y pueda ser almacenado,
transportado y luego utilizado.
3.- Vertido directamente en moldes para producir piezas fundidas de formas especiales.
14
3.2 Minerales de hierro
Para obtener el hierro fundido se utilizan aquellos minerales más ricos en hierro y con menos
impurezas (especialmente las nocivas), es decir los que están constituidos por los
compuestos que son técnica y económicamente más ventajosos. Tales compuestos se les
llaman menas.
La mena es una roca compuesta por minerales ferrosos y ganga, esta última es un material
inútil pero inevitable en las rocas naturales. La ganga generalmente contiene sílice (SiO2),
alúmina (Al2O3), óxido de calcio, magnesio y otros.
1.- Magnetitas: (Fe3O4), óxido ferroso-férrico que tiene propiedades magnéticas. Contiene
hasta un 69% de hierro.
2.- Hematitas: Compuesta básicamente por óxido de hierro. Contiene un 62% de hierro y es
el fundamento de los principales yacimiento de hierro.
3.- Limonitas: Contiene hierro en forma de óxido hidratado (nFe2O3 .mH2O). El contenido de
hierro en la limonita se de 30 a 50%.
4.- Sideritas: Contienen el hierro en forma de carbonatos (FeCO3). Pueden tener hasta 43%
de hierro mezclado con carbonatos de manganeso y magnesio.
5.- Piritas: El hierro está presente unido al azufre (FeS2). Contiene 46.7% de hierro y 53.3%
de azufre. Estas menas, dado el alto contenido de azufre que es un elemento nocivo nunca
se usan directamente, pero pueden ser sometidas a una tostación previa para separar el
azufre y producir ácido sulfúrico, luego son utilizables para la producción del acero.
En las menas ferrosas, junto con el hierro, a menudo suelen estar presentes otros metales:
manganeso, cromo, níquel, vanadio, titanio, cobre, zinc y otros. Sus incorporaciones al hierro
fundido se comporta de manera diferente:
1.- El manganeso pasa al hierro en 40-70%.
2.- El cromo en 80-95%.
3.- El níquel en 100%.
4.- El vanadio hasta 70%.
15
5.- El titanio hasta 70%.
6.- El cobre en un 100% y en ocasiones constituye una mezcla indeseable.
De los elementos no metálicos pasan en mayor o menor proporción al hierro fundido el
silicio, fósforo, arsénico y azufre.
El paso del silicio al hierro dependerá de su cantidad en la mena y del régimen térmico del
proceso por lo que un tanto manejable. El fósforo se incorpora por completo y constituye
una inclusión nociva. El azufre también puede pasar en diferentes cantidades al hierro en
dependencia de las condiciones del proceso. El arsénico es raro en las menas de hierro pero
pasa totalmente al hierro fundido empeorando su calidad.
Además de las menas típicas de hierro hay otras donde este elemento está mezclado con
otros metales en cantidades apreciables, así tenemos:
1.- Menas de hierro al manganeso.
2.- Cromitas (hierro y cromo).
3.- Menas de cromo al níquel.
4.- Menas de hierro al vanadio, estas además de vanadio contienen titanio.
En ocasiones, y debido a algún interés especial, en la mezcla de materiales a procesar para
producir hierro fundido se agregan al horno cantidades de estas menas complejas para
obtener el hierro colado con el elemento aleante incorporado.
3.3 Preparación de las menas para entrar en el proceso.

Al horno de producción de hierro fundido (alto horno) se incorporan las menas de forma que
favorezcan el trabajo normal del horno y la producción de un producto final homogéneo y
de calidad constante, por esta razón las menas se tratan antes de incorporarlas al proceso.
Las principales acciones que se realizan para preparar las mezclas son:
1.- Molienda: La carga del horno debe tener una granulometría adecuada, si se incorporan
grandes trozos estos pueden circular por el horno sin que se produzca la debida separación
elemental del hierro y pueden terminar taponando los conductos por donde se extrae el
hierro colado. Tampoco pueden ser muy pequeños porque pueden impedir la circulación
adecuada del oxígeno que se inyecta al horno (material base de la generación de calor en el
16
interior). En este caso los grandes trozos se muelen y los muy pequeños se benefician
(extracción de componentes indeseables) y se aglutinan por sinterización.
2.- Cocción: este proceso se hace a ciertas menas para eliminar el agua higroscópica y de
hidratación presente, así como reducir el contenido de azufre. La cocción se hace de manera
simultánea durante la sinterización de los pedazos pequeños.
3.- Composición: No todas las extracciones de mena de un mismo yacimiento tienen exacta
composición, hay zonas más ricas y más pobres en hierro, lo mismo con más o menos ganga,
de manera que debe medirse la composición de cada extracción y mezclarse entre ellas para
obtener una materia prima homogénea e incorporarla al proceso.
3.4 funcionamiento del horno.

Como todo horno de cuba funciona a base del principio de contracorriente. Las materias
primas (menas, aglomerados y a veces chatarra ferrosa), fundentes y combustible (coque),
se cargan desde arriba. Bajo su propio peso descienden ininterrumpidamente hacia la base
del horno. En la parte inferior, se inyecta aire y a consecuencia de la combustión que se
produce, se desarrolla mucho calor que se trasmite mediante los gases que suben a los
materiales que bajan.
Aunque en el esquema que se muestra no aparecen para simplificar, el alto horno es un

complejo de aparatos constituidos por el horno mismo y los mecanismos accesorios; de
alimentación, extracción de la escoria y del hierro colado, sistemas de limpieza de los gases
producidos, los regeneradores de calor etc.
Por fuera el horno tiene una camisa de acero recubierta interiormente con ladrillos
refractarios. La parte superior se llama tragante y sirve para cargar la mezcla a través de las
tolvas y dar salida a los gases.
17
Figura 4: estructura del alto horno de forma simplificada.
18
Por debajo del tragante se encuentra la parte más grande, la cuba que termina en una parte
cilíndrica o vientre. Por debajo del vientre se encuentra el etalaje que conduce al crisol. El
fondo del crisol se llama solera. En la parte superior del crisol están las toberas que sirven
para suministrar el aire impulsado por los sopladores, este aire ha sido previamente
calentado en los regeneradores de calor donde se queman los gases del alto horno que
contienen una parte de CO que es combustible. Por debajo de las toberas se encuentran las
bigoteras para descargar las escorias y por arriba de la solera y en el fondo del crisol se ubica
la piquera para extraer el hierro fundido.
En el crisol del horno la temperatura alcanza los 1750°C. Para evitar que se fundan el crisol,
las toberas y el etalaje se suelen refrigerar con agua.
3.5 Procesos físico-químicos que se desarrollan.

Los materiales suministrados al alto horno: mena, combustible, aglomerado, fundentes y aire
sufren cambios físicos y químicos. De acuerdo a las zonas térmicas en el horno tienen lugar
los siguientes cambios:
1.- La quema del combustible.
2.- La evaporación del agua.
3.- La descomposición de los carbonatos.
4.- La reducción del hierro y de otros elementos.
5.- La carburación del hierro (reacción de hierro con el carbono).
6.- La fundición del metal.
7.- La formación y fundición de la escoria.
8.- Otros.
3.6 Reducción de hierro
Al descender hasta el nivel de las toberas, el coque incandescente, se quema en el chorro de
aire suministrado y la alta temperatura (800-1000°C) según la reacción:
C + O2 ------> CO2 + O2
19
Note que se insufla suficiente aire para que sobre oxígeno, esto es necesario para que se
garantice la formación del CO2.
Al salir de las toberas los gases contienen oxígeno libre, pero al alejarse de las toberas su
cantidad disminuye y la de dióxido de carbono aumenta. A una distancia determinada este
alcanza su máximo, como la reacción del oxígeno con el carbono para formar dióxido de
carbono genera calor en la zona de concentración máxima se obtiene la temperatura máxima
unos 1900°C.
Bajo tales condiciones el CO2 entra en reacción con el carbono sólido y se reduce según la
reacción endotérmica:
CO2 + C ------> 2CO
Al encontrar a su paso la hornada de mena, el monóxido de carbono reduce los óxidos de
hierro y al mismo tiempo se transforma de nuevo en dióxido. La marcha general de la
reducción de los óxidos de hierro por medio del monóxido de carbono puede ser expresada
por las siguientes reacciones:
3Fe2O3 + CO -------> 2Fe3O4 + CO2
2Fe3O4 + 2CO --------> 6FeO + 2CO2
6FeO + 6CO --------> 6Fe + 6CO2
También se produce en la zona superior del etalaje y en el vientre la reducción de los óxidos
ferrosos de hierro por el carbono sólido según la reacción:
FeO + C ------> Fe + CO
Además durante el proceso del alto horno se

reducen por el carbono sólido: el silicio (si está en gran cantidad), el manganeso, el fósforo,
el cromo, titanio y vanadio. Con respecto al azufre, una parte se escapa con los gases en
forma de dióxido de azufre SO2 y otra pasa a la escoria como sulfuro de calcio (CaS) en
dependencia de varios factores del proceso.
20
También se produce la cementación del hierro según la reacción:
3Fe + C -------> Fe3C
Formando carburo de hierro que se disuelve en el hierro líquido.
3.7 Formación de la escoria.

Como fundente para que la ganga y las cenizas del coque pasen a la escoria se introduce con
la carga piedra caliza fracturada (CaCO3) que bajo la temperatura de unos 900°C se
descompone en cal (CaO) y dióxido de carbono, la cal al entrar en contacto con la ganga y las
cenizas del combustible forman la escoria que se funde en la zona del vientre y etalaje y
gotea en el crisol del horno flotando sobre el hierro fundido.
Finalmente por las piqueras se sangra el hierro fundido de vez en cuando a las cucharas y en
ellas se transporta al destino final, ya sea para su vertido en las lingoteras, en moldes o su
transporte directo como líquido a la producción de acero.
El producto terminado, el hierro fundido, con una cantidad de carbono entre 3.5 y 4.5% de
carbono, en dependencia de cómo fue elaborado en el alto horno, la naturaleza de la mezcla
original, y otros factores puede ser bien diferente. En general se diferencian dos tipos básicos
de hierro fundido.
1.- El hierro fundido que contiene grafito libre, con una fractura gris oscuro y estructura
macro granulosa se denomina fundición gris y se usa para la elaboración de lingotes.
2.- El hierro fundido que contiene el carbono combinado con el hierro (carburo de hierro o
cementita), posee generalmente una fractura brillante y se llama fundición blanca o arrabio.
Este hierro suele ser convertido en acero.
4. DESIGNACION NORMALIZADA
La designación convencional de las fundiciones distingue entre simbólica y numérica, aunque
el uso de la designación numérica ha sido muy reducido, por no haberse establecido de
forma oficial, a parte de los casos, una codificación numérica de los grupos y subgrupos
correspondientes.
21
Designación de las Fundiciones según norma UNE-EN 1560 establecida en 1997:
4.1 Designación simbólica

Consta de un máximo de 6 posiciones, algunas de las cuales no es necesario utilizarse, no
debe existir espacio entre ninguna de las posiciones utilizadas.
 POSICION 1:
Prefijo “EN-”, si la fundición es normalizada (Fundición especificada en una Norma Europea),

ejemplo: EN-GJL-150. Si la norma Europea del material parece asociada al símbolo del
material, podemos omitir el prefijo “EN-”, designando la fundición de la forma: EN 1561-GJL-
150.
 POSICION 2:
El símbolo “GJ” para la fundición gris, siendo “G” para la fundición y “J” para el hierro.
 POSICION 3:
Símbolo para la estructura grafítica, si es necesario especificar, se utiliza para ello una de las
siguientes letras:
L.: Laminar V.: Vermicular.

S.: Esferoidal N.: Libre de grafito
M.: Carbón recocido (maleable) Y.: Estructura especial
 POSICION 4:
Símbolo de la Microestructura o Macroestructura, si es considerado especificar. El símbolo

es colocado por medio de una de las siguientes letras:
A.: Austenita Q.: Templada

F.: Ferrita T.: Bonificada
P.: Perlita B.: Corazón negro
M.: Martensita. W.: Corazón blanco
L.: Ledeburita
22
 POSICION 5
Este símbolo se utiliza para clasificar el material según sus propiedades mecánicas o
mediante su composición química
A- Clasificación mediante sus propiedades mecánicas:
Las propiedades mecánicas son designadas por medio de cifras. Los métodos de obtención
de muestras y la temperatura de medición del valor de resistencia a impacto se designan por
medio de letras.
 Letras que describen la obtención de muestras de ensayo son:
S.: Muestra de ensayo fundida independiente de las piezas.

U.: Muestra de ensayo fundida conjuntamente de las piezas
C.: Muestra de ensayo obtenida de una pieza moldeada.
 Resistencia a la tracción se expresa mediante su valor mínimo en Nw/mm², por

ejemplo: EN-GJS-150C.
 Si se indica el alargamiento, se hace por medio de un valor mínimo expresándolo en
porcentajes ejemplo EN-GJS-350-22C
 Resistencia al impacto, debe ser indicada la temperatura de ensayo para determinar
su valor, mediante las letras “RT” a temperatura ambiente y “LT” a baja temperatura,
puestas a continuación de las propiedades mecánicas y separadas por un guión,
ejemplo : EN-GJS-400-18S-RT
 Dureza. Si clasificamos la fundición mediante su dureza, ésta debe ser indicada por
medio de dos letras y dos o tres números que expresen el valor de la dureza. Las
letras pueden ser:
HB Para dureza Brinell
HV Para dureza Vickers
HR Para dureza Rockwell
B- Clasificación mediante su composición química.
23
Si se clasifica una fundición de hierro mediante su composición química, la letra “X” debe ser
el primer símbolo de la posición 5. El resto de símbolos de la posición 5 deben ser
identificados de la siguiente forma:
 Clasificación sin indicación del contenido de carbono: Tras la letra “X” se expresan los
símbolos químicos más relevantes y en secuencia de contenidos decrecientes, por
último se indica el contenido, en porcentaje, de estos elementos y separados entre
sí mediante un guión. Ejemplo: EN-GJL-XNiMn13-7.
 Clasificación con indicación del contenido de carbono: Cuando requieran la
indicación del contenido de carbono, se indicará mediante su porcentaje multiplicado
por 100, después de la letra “X”. El resto de los elementos de la composición química
se indican igual al apartado anterior. Ejemplo: EN-GJL-X300CrNiSi9-5-2 donde 300
indica el contenido de carbono es el 3%
 POSICION 6
Símbolos para requisitos adicionales. Se indica por medio de las siguientes letras a
continuación de la posición 5 y separadas por un guión.
D.- Pieza en bruto fundida
H.- Piezas tratadas térmicamente
W.- Pieza óptica para soldar
Z.- Requisitos adicionales especificados en el pedido.
4.2 Designación numérica.

La designación numérica debe comprender nueve posiciones o caracteres alfanuméricos.
Los cinco primeros son una combinación de cuatro letras mayúsculas separadas por un
guión, y los demás corresponden a números arábigos. El significado de cada una de estas
posiciones es el siguiente:
24
Posiciones 1 a 3 Prefijo EN y un guión separador.
Posición 4 Letra J, símbolo representativo del tipo de material.
Posición 5 Estructura granítica, cada tipo se define por un símbolo.
Posición 6 Un dígito que expresa la característica principal de la fundición.
Posiciones 7 y 8 Dos dígitos del 00 al 99, representando el material individual.
Posición 9 Un dígito que expresa los requisitos específicos del material
individual.
Tabla 2: Significado de cada una de las posiciones
Ejemplo de designación numérica de una fundición:
Designación numérica: EN-JL1013
EN- Material normalizado

J Fundición de hierro
L Estructura grafítica laminar
1 Característica principal su carga de rotura
01 Número de orden dentro del grupo al que pertenece
3 Muestra de ensayo obtenida de una pieza moldeada
5. PARÁMETROS DE REFERENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN SUS

PROPIEDADES.
Propiedades según la ASTM A48 para las clases de fundiciones grises
La mayoría de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutécticas que contienen entre 2,5
y 4% de carbono. El proceso de grafitización se realiza con mayor facilidad si el contenido de
carbono es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes
presentes, especialmente el silicio es la adecuada tensión.
25
5.1 Propiedades físicas
5.1.1 Propiedades físicas puras
 Aspecto: La superficie exterior en la fundición es de color gris.
 Peso específico: Fundición gris = 7 a 7.2.
5.1.2 Propiedades físicas térmicas

 Temperatura de fusión: Varía con la composición promediando: Fundición gris 1200°
 coeficiente de dilatación: aproximadamente, de 13 µm/m. entre 0 °C y 500 °C, y de
10,5 µm/m en el rango de 0 °C y 100 °C. Aunque parecido al del hierro, resulta algo
menor que este (11 µm/m para el Fe alfa y 18 µm/m para el Fe gamma)
 conductividad térmica: aproximadamente 46 w/m.K; superior a la de los aceros. En
ello influye el grafito, buen conductor. La capacidad para disipar calor es, por tanto,
mayor en las fundiciones grises - mayor cuanto más cantidad de grafito, y mejor si el
grafito es laminar que esferoidal - que en los aceros.
5.1.3 Propiedades físicas sensoriales

5.2 Propiedades mecánicas.
 Contracción: En las fundiciones grises, en las cuales en el momento de la solidificación
se segregan las laminillas de grafito ( de peso específico - 2 ) con aumento de volumen
de la masa, la contracción final resulta menor ( 10 por 1000); la contracción varia
también según los obstáculos mayores o menores que encuentra la colada en el
molde.
 Tenacidad: La tenacidad de las fundiciones grises es mayor que la de las fundiciones

blancas, pero por el efecto de entalla debido al grafito laminar, resulta insuficiente.
Por eso, cuando se requiere un material tenaz, no debe utilizarse fundición blanca, ni
tampoco fundición gris.
 Dureza: La fundición gris tiene una dureza de 140 a 250 Brinell, se puede mecanizar
fácilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado,
26
que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta, la Viruta es siempre
escamosa.
 Resistencia a la tracción: La fundición gris tiene una carga de rotura a la tracción, de

cerca de 15 Kg/mm2, llega a los 30, 40 y 45 Kg/ mm2. La resistencia a la comprensión
es mayor, y para las fundiciones grises normales resulta cerca de tres veces la de la
tracción: por eso, es aconsejable someter las piezas de fundición a esfuerzos de
compresión, más bien que a los de tracción.
 Resistencia al choque: Las fundiciones grises, resisten no muy bien a los choque y son
frágiles porque no sufren deformaciones plásticas.
 Resistencia química: la fundición gris tiene poca resistencia química, y se deteriora

con los ácidos, los álcalis y las oxidaciones.
 Resistencia a la comprensión: La resistencia a compresión de las fundiciones grises es

alta: 3 o 4 veces superior a la resistencia a la tracción. Ello se debe a que, en
compresión, apenas influye el efecto de entalla del grafito y, por tanto, la
contribución negativa de este se reduce simplemente a disminuir la sección eficaz del
constituyente matriz.
 Resistencia a la corrosión: Las fundiciones grises ordinarias presentan buena

resistencia a la corrosión, superior a la de los aceros. Los productos de corrosión
quedan apresados por el esqueleto de grafito y dificultan el deterioro de zonas más
profundas.
 Resistencia a la flexión: puesto que en la flexión las fibras del elemento quedan tensas
en la parte convexa, y comprimidas en la cóncava, la resistencia a la flexión varía
según la orientación de la sección
 Resistencia a la tensión: La ASTM gradúa el hierro gris en siete clases, basadas en

resistencia mínima a la tensión en kpsi. La clase 20 tiene una resistencia a la tensión
mínima de 20 kpsi (13 8 MPa). Los números de clase 20, 25, 30, 35, 40, 50 y 60 a
continuación van representando el punto de fluencia a la tensión en kpsi.
27
 Cohesión: La cohesión entre el grafito y la matriz metálica es casi nula. Debido a la
gran diferencia entre los coeficientes de dilatación del hierro y del grafito
5.3 Propiedades tecnológicas

 Colabilidad: es mejor en cuanto mayor sea el contenido de carbono por ser pequeño
el intervalo de temperaturas entre líquido y sólido.Gracias a la buena colabilidad de
las fundiciones grises es posible moldear piezas de paredes delgadas, tales como
tubos con aletas para radiadores, rodetes para bombas, anillos para columnas,
calderas, compresores, etc.
 Maquinabilidad: Por el grafito, la viruta corta y baja necesidad de lubricación
provocan una buena mecanizabilidad.
5.4 Parámetros
Propiedades típicas del hierro fundido gris
El sistema de designación numérica de la ASTM para el hierro fundido gris se establece de modo
que los números indican la resistencia mínima a la tensión en kpsi. Así, un hierro fundido ASTM
No.20 tiene resistencia mínima a la tensión de 20 kpsi. Debe notarse en particular que los valores
tubulados son típicos.
Tabla 3: Propiedades mecánicas de aleaciones de fundición gris, denominación ASTM
6. PROCESOS DE FABRICACION
6.1 Recocido
Existen dos procesos de recocido que suelen ser aplicados a las fundiciones grises:
 De eliminación de tensiones
 De ablandamiento
6.1.1 Recocido para eliminación de tensiones.
28
Los recocidos a bajas temperaturas se realizan a unos 550 °C durante un periodo que
depende de la masa y constitución de la fundición. Este periodo generalmente se considera
igual a 1 hora por cada 25 mm de espesor y luego se le da un enfriamiento en horno a puerta
cerrada. Este proceso no tiene un efecto en las propiedades mecánicas, pero elimina las
tensiones que siempre suelen tener las piezas de fundición después de la solidificación y
enfriamiento. Conviene dar esta clase de recocido a piezas de formas complicadas, o que
deban tener tolerancias dimensionales muy precisas, como cilindros de motores de
explosión, bancadas de máquinas herramientas, etc. Si no se eliminaran estas tensiones, las
piezas pueden sufrir luego deformaciones durante la mecanización o durante el
funcionamiento que, en ocasiones, crean importantes problemas y dificultades. Deben
emplearse velocidades lentas de calentamiento y en especial de enfriamiento, para evitar
nuevas tensiones o roturas, sobre todo cuando las piezas son de formas complicadas.
6.1.2 Recocido de ablandamiento o grafitización.
Se suelen emplear los siguientes tipos de recocidos:
 Recocido a 700 – 760 °C, llamado también subcrítico.

 Recocido a 800 – 900 °C, llamado recocido medio o completo.
 Recocido a 900 – 925 °C, llamado recocido de grafitización.
Recocido a 700 – 760 °C. Para disminuir la dureza de las fundiciones grises se les
somete a recocidos a 740 °C aproximadamente con enfriamiento en horno a puertas
cerradas. Este recocido es interesante porque en ocasiones las fundiciones grises en
bruto de colada quedan relativamente duras y su mecanización es difícil. En muchos
casos las microestructuras de estas fundiciones en bruto están constituidas por
grafito y ferrita y cantidades variables de perlita y sorbita.
Recocido a 800 – 900 °C, no hay formación de grafito o esta formación tiene poca
importancia, ya que la temperatura de mantenimiento no es apropiada para el
depósito de gran cantidad de grafito; calentando a 850 °C por ejemplo, se formará
austenita. Durante la permanencia a esta temperatura habrá formación de una
29
pequeña cantidad de grafito y luego, en un enfriamiento sin precauciones muy
especiales, al pasar la zona eutectoide, se formará perlita. Si se calienta a 850 °C se
puede obtener la microestructura de grafito y ferrita, con enfriamiento muy lento.
Este tratamiento de 800 – 900 °C también es recomendable para fundiciones grises
de gran dureza y para fundiciones atruchadas que contienen cementita
hipereutectoide. En esos casos la dureza inicial que será francamente alta, 250 a 300
Brinell, se podrá disminuir con este recocido. En este tratamiento se calentará a unos
850 °C aproximadamente y luego se cuidará que la velocidad de enfriamiento sea
muy lenta, sobre todo en la zona crítica de 700 – 720 °C, para facilitar el depósito del
grafito eutectoide y luego se puede enfriar al aire.
Recocido a 900 – 925 °C. Es usado en fundiciones grises sólo cuando se quiere el retiro
de carburos. Este tratamiento consiste en calentar la pieza a temperaturas
aproximadamente de 900 – 925 °C. El tiempo de permanencia debería ser el mínimo
(para evitar procesos de oxidación y formación de óxidos en las fronteras de grano),
basado en la evaluación microestructural y, para evitar formación de cascarilla
innecesaria se puede usar horno de atmósfera controlada. Después de la
descomposición de carburos, la forma de enfriar dependerá de la microestructura
que se desee. Si se desea una estructura ferrítica, se recomienda un enfriamiento en
horno a puerta cerrada. Pero si se desea una fundición de matriz perlítica, se
recomienda un enfriamiento al aire.
6.2 Endurecimiento
Endurecimiento superficial de las fundiciones grises por flameado.
En muchos casos se puede mejorar la resistencia al desgaste de las fundiciones grises

endureciendo únicamente su zona periférica. El método más empleado para ello es el
flameado o calentamiento superficial con llama. En ocasiones también, pero con menos
frecuencia, se emplea el calentamiento por inducción. En este proceso la capa exterior de la
pieza es calentada a temperaturas superiores a la crítica de transformación por medio de
una llama oxi- acetilénica o de gas y oxígeno, y luego se enfría rápidamente el material casi
siempre con agua para conseguir la formación de martensita. Las piezas de fundición
30
después de este tratamiento están constituidas por una capa exterior periférica dura y
resistente al desgaste con un corazón blando de fundición gris.
Hay además una capa intermedia situada inmediatamente debajo de la capa dura, la cual
experimenta un cierto calentamiento pero no llega a alcanzar la temperatura de temple.
Puede considerarse que esa zona sufre un recocido de ablandamiento. El flameado es un
tratamiento muy interesante para las fundiciones, empleándolo se puede obtener
fácilmente una superficie dura, muy resistente al desgaste. Este tratamiento en ocasiones
tiene grandes ventajas debido a que las tensiones producidas por el flameado son menores
que las producidas por el temple total, las tensiones producidas en el enfriamiento serán
mayores. Para este tratamiento se recomienda emplear fundiciones perlíticas con
contenidos de silicio inferiores a 2 % y porcentajes de manganeso variables de 0,8 a 1 %, ya
que este elemento favorece el endurecimiento.
7. APLICACIONES O PRODUCTOS
Los primeros usos de la fundición gris se dieron, en Europa occidental, en el año 1313,
específicamente en la fabricación de cañones, y presumiblemente en la misma época se
comenzaron a utilizar también en la construcción de tuberías. Se tienen registros de que
en 1455 la primera tubería de hierro fundido fue instalada en Alemania, en el castillo
Dillenberg, a la fecha las fundiciones grises son bastantes utilizada en aplicaciones como:
Bases o pedestales para máquinas
31
Herramientas
Bastidores para maquinaria pesada
Bloques de cilindros para motores de

vehículos
Discos de frenos
Tubos de fundición gris
32
B. ENSAYO
1. Generalidades.
El ensayo Rockwell es un método rápido, desarrollado para el control de producción, y
que cuenta con una lectura directa de los resultados. La dureza Rockwell (HR) se calcula
midiendo la profundidad de la penetración después de haber forzado un penetrador en un
material de muestra a una carga dada, el propósito principal de un ensayo de dureza es
determinar la idoneidad de un material, o el tratamiento concreto al cual el material ha sido
sometido.
Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas

combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier
metal o aleación.
Los ensayos se pueden realizar con 2 tipos de penetradores:
 Bolas de 1/8” y 1/16”
 Conos de 120° ángulo en el vértice.
Propiedades del ensayo:
 Método rápido y preciso, no necesita de operarios especializados.

 Huellas más pequeñas que el método Brinell.
 Inconveniente tiene que si el material no asienta perfectamente, las medidas resultan
falseadas
 Los equipos modernos de ensayo también permiten la variación del tiempo de
aplicación de la carga. Esta variable debe ser considerada al interpretar los
resultados de los ensayos de dureza
Condiciones de ensayo:
 La superficie de la probeta debe ser plana, estar limpia, homogénea y perpendicular

a la bola, libre de óxido y lubricantes.
33
 El espesor de la probeta debe ser 10 veces la penetración del cono( s = 10 f)
 La distancia entre 2 huellas = 3d; la distancia del centro de la huella al borde = 2,5d
 Temperatura de ensayo = 23º C ± 5ºC
 Si las piezas son cilíndricas y d<30 mm. Debemos introducir un factor de corrección
que se da en gráficas.
Ventajas y desventajas del método Rockwell:
Figura 5: ventajas y desventajas del ensayo Rockwell.
Normativas aplicables:
 ASTM E18
 ISO 6508
 JIS Z 2245
34
ROCKWELL SUPERFICIAL
Es una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los
materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por
carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo aplicado
para sólo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una precarga menor de 3 kg,
seguida de una carga mayor de 15, 30 o 45 kg. Estas escalas se identifican mediante número
(15, 30 o 45) y una letra (N, T, W o Y) en función del penetrador
2. Clasificación
2.1 Clasificación de los ensayos.
 Ensayos de características Químico:
Determinan la composición de los materiales.
Estructuras que estudia:
-Cristales: Determinar la cristalización, se realiza mediante un microscopio electrónico.
-Microscópicos: Determinar el grano.
-Macroscópicos: Determinar la fibra Térmicos: Puntos de fusión. Puntos críticos.
 Ensayos destructivos: (E.D.) Ensayos de propiedades mecánicas:
Estáticos: Durezas Tracción Compresión Cizalladura Flexión Pandeo Fluencia Dinámicos:

Resistencia al choque Desgaste Fatiga
 Ensayos tecnológicos: Determinan el comportamiento de los materiales ante

operaciones industriales Doblado, Plegado, Forja, Embutición, Soldadura,
Laminación, etc.
 Ensayos Rayos X.
 Rayos Gamma: Se usa un isótopo reactivo, uso de radiografías.
 Ultrasonidos.
 Partículas magnéticas.
35
 Líquidos penetrantes.
 Corrientes Inducidas.
 Magnéticos.
 Sónicos: Es el más utilizado, un material sin grietas tiene un sonido agudo; si el
material tiene grietas el sonido es más grave
 No destructivos: (Por orden de importancia)
2.2 Clasificación del ensayo de Dureza Rockwell

Tomando como base la clasificación anterior de un ensayo de materiales podemos decir que
el ensayo de Dureza Rockwell es clasificado como de tipo Destructivo estático.
Ensayo Destructivo estático
En lo que la carga se aplica en forma estática o cuasi-estática. En este caso un indentador se

presiona contara la superficie de ensayo con una carga que se aplica en forma relativamente
lenta. En general la medida de dureza en este tipo de ensayo resulta del cociente de la carga
aplicada y el área de la huella que deja el indentador en la superficie, como es el caso de los
método Brinell, Vickers y Knoop, o bien es una medida de la profundidad de la indentación
como en el ensayo Rockwell.
Ensayo destructivo dinámico
En los que la carga se aplica en forma de impacto. En general el indentador es lanzado sobre
la superficie a ensayar con energía conocida y el valor de dureza se obtiene a partir de la
energía de rebote del penetrador luego de impactar en la muestra, como sucede en el
método de Shore y en el de Leeb, ambos conocidos como métodos de dureza por rebote
3. Normas Técnicas en general que lo rigen.

El estándar ASTM E 18-03 define la dureza Rockwell como un método de ensayo por
indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se fuerza un indentador cónico
esferoidal de diamante (penetrador de diamante), o una bola de acero endurecido (acero o
carburo de tungsteno), bajo condiciones específicas contra la superficie del material a ser
36
ensayado, en dos operaciones, y se mide la profundidad permanente de la impresión bajo
condiciones específicas de carga.
Algunas normas que lo rigen son:
 ASTM E18: Ensayo de dureza Rockwell y dureza Rockwell superficial

 ISO 6508: Materiales metálicos – Ensayo de dureza Rockwell
 UNE 7-424-89
 DIN 50103
3.1 Condiciones iniciales requeridas.

 La prueba normalmente se lleva a cabo a temperatura ambiente dentro de los límites
de 10 ° C a 35 ° C. Sin embargo debido a que la variación de temperatura puede
afectar los resultados, los usuarios de la prueba Rockwell pueden elegir controlar la
temperatura dentro de un rango más estrecho. (NORMA ISO 6508-1)
 Al preparar una probeta debe evitarse toda alteración de la misma por el calor o el
trabajo en frio.
 Al comenzar el ensayo se deben desechar las dos primeras lecturas y luego efectuar
tres por cada determinación. El valor correspondiente ser el promedio de las tres
lecturas.
 La superficie a ensayar debe ser lisa, plana y libre de suciedad, grasa, aceite, óxido,
pinturas, etc.
 Cuando se ensayan piezas cilíndricas su radio de curvatura no debe ser menor de 5
mm. En general en estos casos el valor de dureza obtenido disminuye en función del
diámetro del material y la norma ASTM E18 da los valores a adicionar a los resultados
obtenidos en el ensayo.
37
3.2 Maquinaria y Equipo, Accesorios o Instrumentos necesarios y su preparación.
 MAQUINA: La máquina de prueba consiste en

un soporte rígido o yunque, sobre el que se
coloca la probeta y un dispositivo que aplica las
cargas prefijadas a un penetrador en contacto
con la misma.
La máquina debe ubicarse en un ambiente exento

de vibraciones y atmósfera corrosiva.
La máquina utilizada presenta un pequeño

puntero auxiliar cuya función es indicar la
profundidad en el momento en que la precarga
Figura 6: Durómetro y penetrador Rockwell del se aplica en la muestra. Al mismo tiempo, el

Laboratorio de Ensayos de la EETP Nº466 puntero más grande también gira.
Si la escala del puntero más grande queda fuera de cero, después de haber alcanzado la
precarga, se debe fijar el cero en ese momento.
Tipos de máquinas Rockwell: Se puede realizar el ensayo de dureza Rockwell en dos tipos de
máquinas, ambas con la misma técnica de operación, que difieren sólo por la precisión de
sus componentes.
La máquina estándar mide la dureza Rockwell normal y se indica para la evaluación de la

dureza en general. La máquina más precisa mide la dureza Rockwell superficial, y es indicada
para evaluación de dureza en hojas finas o láminas, o capas superficiales de materiales. En la
máquina Rockwell normal, cada división de la escala equivale a 0,02 m; en la máquina
Rockwell superficial, cada división equivale a 0,01 m.
38
 PENETRADORES:
Figura 7: Tipos de penetradores y cargas en ensayos Rockwell y Rockwell superficial
a) penetrador de diamante cónico:
Penetrador de diamante cónico, de acuerdo con “ISO 6508-2”. Consiste en un cono de

diamante cuyo ángulo es de 120º ± 0.5º y su eje debe coincidir con la dirección de
penetración con una tolerancia de ± 0.5º. La punta es un casquete esférico con un radio de
0.200 mm.
b) penetrador esférico de acero:
Penetrador de bola de metal duro, de acuerdo con “ISO 6508-2”. Este tipo de penetrador
debe emplearse en los ensayos de dureza para las escalas B, E Y F.
Consiste en un balín de acero templado y pulido, con un diámetro de 1.588 mm ± 0.003 mm;
Excepto para la escala E, que tiene un diámetro de 3.175 mm ± 0.004 mm. Dicho balín debe
estar pulido y no debe presentar defectos superficiales. Debe eliminarse y anularse la prueba
si presenta una deformación mayor a la tolerancia indicada anteriormente o cualquier otro
defecto superficial. En los dos tipos de penetrador debe evitarse la acumulación en el
penetrador de: polvo, tierra, grasa o capas de óxidos, dado que esto afecta los resultados de
la prueba.
39
 ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL:
Las escalas de dureza Rockwell se determinaron en función del tipo de penetrador y del
valor de la carga mayor. En los ensayos de dureza Rockwell normal se utiliza una precarga de
10 kgf y la carga mayor puede ser de 60, 100 o 150 kgf.
En los ensayos de dureza Rockwell superficial la precarga es de 3 kgf y la carga mayor puede
ser de 15, 30 o 45 kgf. Estas escalas no tienen relación entre sí. Por eso, no tiene sentido
comparar la dureza de materiales sometidos a ensayo de dureza Rockwell utilizando escalas
diferentes. Es decir, un material ensayado en una escala sólo puede ser comparado a otro
material ensayado a la misma escala.
3.3 La Probeta y su preparación.

Al preparar una probeta debe evitarse toda alteración de la misma por el calor o el trabajo
en frío.
La superficie a ensayar debe ser lisa, plana y libre de suciedad, grasa, aceite, óxido, pinturas,
completamente libre de lubricantes, a menos que se especifique lo contrario en los
estándares de productos o materiales.
Se hace una excepción para los metales reactivos, como el titanio, que pueden adherirse al
penetrador. En tales situaciones, se puede usar un lubricante adecuado tal como queroseno.
El uso de un lubricante se informará en el informe de la prueba. Según norma “ISO 6508”.
La preparación debe llevarse a cabo de tal forma que se minimice cualquier alteración de la
dureza de la superficie debida a calentamiento excesivo o trabajo en frío, por ejemplo. Esto
se tendrá en cuenta, especialmente en el caso de indentaciones de baja profundidad.
El grosor de la probeta cambia de acuerdo a la norma que lo rija:
 Grosor de la probeta según norma ASTM E18: Como mínimo 10 veces la profundidad
de la penetración para ambos penetradores.
 Grosor de la probeta según norma ISO 6508: Como mínimo 10 veces la profundidad
de la penetración cuando se emplea un penetrador de diamante Como mínimo 15
40
veces la profundidad de la penetración cuando se emplea un penetrador de carburo
cementado.
3.4 Montaje de la probeta y de Accesorios.

 La probeta se colocará sobre un soporte rígido y se apoyará de tal manera que la
superficie que se va a aplicar indentación esté en un plano normal al eje del
penetrador y la línea de la fuerza de indentación, así como para evitar un
desplazamiento de la pieza de prueba.
Si se usa un dispositivo de bloqueo, debe usarse de acuerdo con la Cláusula 3 de ISO
6508-2.
 Antes de comenzar una serie de pruebas o cuando hayan transcurrido más de 24
horas desde la última prueba, y después de cada cambio, o extracción y reemplazo,
del indentador o soporte de la pieza de prueba, se debe determinar que el
penetrador y el soporte de la pieza de prueba son correctamente montado en la
máquina.
Se debe prestar especial atención al asiento, el cojinete y la alineación correctos de
los indentadores, la probeta, los bloques V de centrado y el porta muestras de la
máquina de prueba, ya que cualquier desalineación perpendicular puede dar como
resultado resultados incorrectos.
3.5 Variables de control durante el ensayo.

 Tiempo de aplicación de la carga. Sobre el tiempo de aplicación de la carga principal
existen discrepancias.
El estándar “ASTM E 18-79” especifica un tiempo de aplicación de la carga principal de no

más de 2 s, luego del detenimiento de la palanca de aplicación, además advierte lo siguiente:
en el caso de ensayarse materiales que presenten pequeño flujo plástico o no lo presenten
luego de la aplicación total de la carga, la palanca debe ser retornada inmediatamente para
retirar la carga principal; en el caso de flujo plástico considerable, lo que se manifiesta en el
movimiento del puntero del indicador luego del detenimiento de la palanca de aplicación de
41
la carga, ésta debe ser retornada luego de 2 s de aplicada la fuerza (detenimiento de la
palanca).
El estándar “DIN 50 103”, aconseja retirar la carga 10 s después del detenimiento de la

palanca, si el material ensayado es muy blando debe esperarse aún más.
 Será necesario recalibrar/verificar el durómetro cada vez que se cambie el

penetrador o la lente de objetivo.
 También deberán garantizarse las condiciones previas de los ensayos, como, por
ejemplo, una mesa sólida para el yunque y el durómetro, o que el soporte o sujeción
de la muestra sea la apropiada mediante un porta muestras o un yunque. El
penetrador debería estar en posición perpendicular con relación a la superficie que
se somete al ensayo.
3.6 Procedimiento de ejecución.

Procedimiento según norma ISO 6508:
Figura 8: Muestra del funcionamiento del ensayo Rockwell.
42
1. La probeta se colocará sobre un soporte rígido y se apoyará de tal manera que la
superficie que se va a aplicar indentación esté en un plano normal al eje del
penetrador y la línea de la fuerza de indentación, así como para evitar un
desplazamiento de la pieza de prueba.
2. Ponga el indentador en contacto con la superficie de prueba y aplique la fuerza de
prueba preliminar F0 sin sacudidas, vibraciones u oscilaciones. La duración de la
fuerza de prueba preliminar F0 no debe exceder los 3 s.
3. Ajuste el sistema de medición a su posición de referencia y, sin choque, vibración u
oscilación, aumente la fuerza de F0 a F en no menos de 1 s y no más de 8 s.
NOTA En la práctica normal, la duración de F0 a F es de entre 2 s y 3 s en una pieza
de prueba de aproximadamente 60 HRC. Para las escalas N y T de Rockwell, se
recomienda que la duración sea entre 1 s y 1,5 s en una pieza de prueba de
aproximadamente 78 HR30N.
4. La fuerza de prueba total F se mantendrá durante una duración de 4 s ± 2 s. Retire la
fuerza de prueba adicional F1 y, mientras se mantiene la fuerza de prueba preliminar
F0, después de una breve estabilización de tiempo, se realizará la lectura final.
5. El número de dureza Rockwell se deriva de la profundidad h de indentación
permanente utilizando las fórmulas dadas.
6. Durante la prueba, el aparato debe estar protegido contra golpes o vibraciones.
4. Datos o lecturas que proporciona el ensayo.

En este ensayo se usa la profundidad de penetración como medida de dureza. Este método
es rápido y sencillo, porque las lecturas se toman directamente de la máquina. Es un ensayo
especialmente válido para materiales pequeños. En esta prueba, pueden utilizarse varios
tipos de penetradores y cargas.
Las escalas Rockwell B y C son las más utilizadas. La B usa un penetrador de bola de acero 1,5
mm y una carga de unos 90 kg. La escala C utiliza un penetrador de cono de diamante llamado
Brale, y una carga de 150 kg. La escala B se usa para materiales de dureza media.
43
Figura 9: Tipos de escalas Rockwell.
Una de las ventajas del sistema es la de poseer bloques de dureza certificada que permiten
controlar la veracidad de las mediciones efectuadas.
En caso de pequeñas discrepancias se puede efectuar igualmente el ensayo compensando el

resultado obtenido en más o menos lo indicado en la probeta patrón.
Generalmente las máquinas de dureza traen tres bloques patrones con distintos niveles de
dureza (baja, media, alta).
Escala “B”
Escala “C”
44
5. Tabulación y Gráficos pertinentes de los datos o lecturas.
A partir de las combinaciones posibles de distintos indentadores y cargas el estándar ASTM

E18 define 15 escalas diferentes de dureza Rockwell. Se muestra la tabla que las define,
tomada directamente de dicho estándar. En esta tabla se muestran también la aplicabilidad
de cada tipo de prueba.
Tabla 4: Escalas de dureza Rockwell (tomada de ASTM E18-03)
Así, de acuerdo a la tabla anterior, para ensayar materiales muy duros, se emplearía como
herramienta indentadora un cono con punta de diamante de 120° y una carga de 60 kp,
simbolizándose HRA.
Para aceros de baja resistencia se empleará una bola de acero extraduro de 1/16" y una carga
de 100 kp, y se simboliza HRB.
Si se tratara de aceros de alta resistencia se emplearía un cono con punta de diamante de

120° y una carga de 150 kp, y se simboliza HRC.
45
 El ciclo de medición
Figura 10: Ciclo de medición en un ensayo de dureza Rockwell.
El ciclo de medición en un ensayo de dureza Rockwell, se puede dividir en 8 pasos, como se

muestra en la Figura 10. La velocidad de ejecución de cada uno de ellos tiene influencia sobre
el valor de dureza que se obtiene. A continuación se indica para cada paso el factor que
afecta la medición:
1. Velocidad del indentador en el punto de contacto con el material que se ensaya.

2. Velocidad de aplicación de la fuerza inicial.
3. Tiempo de permanencia de la fuerza inicial. Es el tiempo que la fuerza inicial
permanece a valor constante antes de que la línea base de referencia de la
indentación sea tomada.
4. Velocidad de aplicación de la carga adicional.
5. Tiempo de permanencia de la carga total. Es el tiempo que permanece toda la carga
aplicada sobre el material que se ensaya.
46
6. Velocidad con que se retira la carga adicional.
7. Tiempo de recuperación elástica del material. Es el tiempo que existe entre que se
retira la carga adicional y se mide la profundidad de indentación.
8. velocidad con que se retira la carga inicial.
6. Características o parámetros de interés.

Las características principales del ensayo Rockwell son las siguientes:
a) La lectura directa de la dureza.

b) Aplicación simultanea de dos cargas.
c) Medida de la dureza por la longitud penetrada por el diamante o la esfera en la pieza.
Figura 11: se muestra un ejemplo de determinación de la dureza expresada como 82HRB,

siendo 82 la lectura de la escala medida en el aparato.
Lectura directa
La lectura de los valores de la dureza se realiza, en las escalas del reloj que esta incorpora ya
copla al dispositivo de aplicación de las cargas de la máquina de ensayo.
Aplicación de cargas.
En los ensayos Rockwell se aplican dos cargas diferentes: una inicial de 10 kg y después una
carga final, mayor que la anterior, la cual varía de acuerdo a los tipos de ensayo.
47
Medida por la longitud penetrada.
La distancia penetrada por el diamante o la esfera es directamente proporcional a la carga,

e inversamente proporcional a la dureza del material, esta proporción no es lineal.
7. Formulas y cálculos requeridos.

No es necesario hacer ningún cálculo para hallar la cifra de la dureza Rockwell, porque se lee
directamente en la esfera del aparato y en un número arbitrario que está inversamente
relacionado con la profundidad de la huella. Esto se hace para que a los materiales más duros
correspondan más unidades de dureza que a los blandos ya que si la dureza se diese en
unidades de penetración, a mayor penetración, o sea, a más unidades, el material sería más
blando.
Para designar la dureza Rockwell de un material se usa la siguiente nomenclatura:
n HR letra
Donde:
n es el valor numérico de la dureza obtenida.

HR es el identificador del ensayo Rockwell.
letra después del identificador HR, seguirá una letra correspondiente al tipo de
escala usada.
Figura 12: Ejemplo de nomenclatura para designar la dureza Rockwell de un material
48
Figura 13: Uno de los grupos corresponde a las escalas que utilizan el penetrador esférico,
mientras que el otro corresponde a las que utilizan el cono de diamante.
Las escalas Rockwell tienen divisiones de 0,002 mm, es decir la diferencia de penetración
entre lecturas
HRB = 53 y HRB = 56 es de 0,006 mm. Como las escalas están invertidas un número más alto
implica mayor número Rockwell el cual está dado por:
HR = E – h
Donde
E es el número total de divisiones de la escala
H es el incremento de penetración
49
8. Determinación de la Propiedades específicas del material.
PROPIEDADES DE LA FUNDICIÓN GRIS QUE CONTRIBUYEN A LA REALIZACIÓN DEL ENSAYO

ROCKWELL.
Dureza de la fundición gris:
La fundición gris tiene una dureza de 180 a 190 (figura x), se puede mecanizar fácilmente,
porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado, que lubrica el
paso de la viruta sobre el corte de la herramienta, la Viruta es siempre escamosa. Las medidas
de dureza son interesantes para predeterminar la resistencia al desgaste de una fundición
gris. Además, proporcionan un primer criterio sobre su comportamiento al mecanizado o
maquinabilidad. A diferencia de los aceros, las fundiciones no tienen una proporcionalidad
directa entre dureza y resistencia a la tracción.
Tabla 5: algunos valores de dureza de los metales.
Resistencia a la tracción: La fundición gris tiene una carga de rotura a la tracción, de cerca de
15 Kg/mm2, llega a los 30, 40 y 45 Kg/ mm2. La resistencia a la comprensión es mayor, y para
las fundiciones grises normales resulta cerca de tres veces la de la tracción: por eso, es
aconsejable someter las piezas de fundición a esfuerzos de compresión, más bien que a los
de tracción.
50
Resistencia a la comprensión: La resistencia a compresión de las fundiciones grises es alta: 3
o 4 veces superior a la resistencia a la tracción. Ello se debe a que, en compresión, apenas
influye el efecto de entalla del grafito y, por tanto, la contribución negativa de este se reduce
simplemente a disminuir la sección eficaz del constituyente matriz.
Tabla 6: Propiedades según la ASTM A48 para las clases de fundiciones grises
La dureza de un metal se mide según sea la facilidad con que puede ser deformada
plásticamente. Por tanto, se puede determinar una relación experimental entre la dureza y
la resistencia para cada metal en particular. El ensayo de dureza es mucho más simple que
el ensayo de tracción y puede ser no destructivo (es decir, la presencia de una pequeña huella
no impide la utilización del objeto ensayado). Por estas razones, es común la utilización del
ensayo de dureza en el control de calidad de procesos industriales.
Clasificación de durezas Rockwell de fundición gris.
Tabla 7: Clasificación de las fundiciones grises según la norma ASTM A48-41.
F: ferrita; G: grafito;
P: perlita; B: vainit
51
CONCLUSIONES
 Se identificó que la fundición gris se encuentra en la rama de clasificaciones por su
composición, la cual se divide en dos; metálicos y no metálicos, encontrándose así en
los no metálicos específicamente en los materiales ferrosos.
 La fundición gris debe pasar por un proceso muy amplio para obtenerse como tal el
arrabio, generalmente las fundiciones pasan por el alto horno teniendo como materia
prima minerales, carbón y fundentes; expulsado lo inservible que recibiendo el
nombre de escoria y el producto final es enviado a ligoneras o moldes.
 Las designaciones se especifican simbólicamente y numéricamente; de manera
simbólica se cuenta con 6 posiciones y numérica con 9 posiciones dependiendo de
qué tipo de fundición es la clasificada.
 El ensayo Rockwell es uno de los más utilizados, porque no constituye una gran
pérdida de material, incluso es posible reutilizar la probeta, dado que el proceso de
medición de dureza no implica desgastar la probeta en gran medida.
 El ensayo Rockwell es fácil de llevar a cabo, porque no implica mayores
cálculos matemáticos y el resultado de cada ensayo se obtiene de la directa
lectura del dial. Es un ensayo que nos deja como resultado, después del
cálculo de la media aritmética, un valor bastante exacto sobre la dureza del
material.
 El ensayo Rockwelll es de amplia aplicación pues se puede utilizar tanto en materiales
duros como blandos para lo cual hay que tener una respectiva tabla de escalas que
nos indican que tipo de indentador y que peso usar dependiendo de la probeta a
utilizar para el ensayo.
 El tiempo y la carga de aplicación influyen en las longitudes de las distintas huellas,
debido a que todo está respectivamente normalizado y un error en la carga o un
exceso de aplicación de tiempo de carga influirá altamente en las huella.
52
BIBLIOGRAFIA
 Acerca de los ensayos de dureza (2018) [en línea] struers ensuring certainty.
Disponible en: https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Hardness-testing#[2018,
10 de marzo].
 Medición de la dureza en materiales (2016) [en línea] web de información para

profesionales y estudiantes. Disponible en:
https://www.patologiasconstruccion.net/2014/10/medicion-de-la-dureza-en-
materiales-3/ [2018,9 de marzo]
 Designación de materiales (2015) [en línea] Lecturas complementarias.

Disponible en: http://ocw.upm.es/expresion-grafica-en-la-ingenieria/ingenieria-
grafica-metodologias-de-diseno-para
proyectos/Teoria/LECTURA_COMPLEMENTARIA/MATERIALES/designacion_de_mat
eriales.pdf [2018, 13 de marzo].
 Designación normalizada de materiales (2011) [en línea] Normalización industrial.

Disponible en: https://es.scribd.com/doc/57979988/DIBUJO-TECNICO-
DESIGNACION-NORMALIZADA-DE-MATERIALES [2018, 11 de marzo]
 INTERNATIONAL STANDARD (2015). ISO 6508-1(2ª.ed).
 Fundiciones (Febrero 2009) [en línea].Departamento de ingeniería mecánica FIUBA.

Disponible en:
http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/Material_Complementario/Fundiciones.pdf[20
18,10 de marzo]
 Ensayo de dureza (2014) [en línea].laboratorio de ensayos industriales
Disponible en:
http://www.inspt.utn.edu.ar/academica/carreras/67/TPracticos/TecnologiaI/Trabaj
os.Practicos/ENSAYOS.LABORATORIO/2EnsayoDurezaRockwell/2TeoriadeDurezaRoc
kwell.pdf [2018, 5 de marzo]
 William Smith, Javad Hashemi Fundamentos de la ciencia en ingeniería de

materiales (Cuarta edición).Mc GrawHill.
 Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Wendelin J. Wright, Ciencia e ingeniería de

materiales (Sexta edicion) .Mc GrawHill.
53
GLOSARIO TECNICO.
Austenita: también conocida como acero gamma (γ) es una forma de ordenamiento
específica de los átomos de hierro y carbono.
Aglutinación: La aglutinación es un agregado de células o partículas debido a una formación

entrelazada. El fundamento de la aglutinación es una reacción inmunoquímica que produce
la agregación de partículas o células recubiertas de antígeno o anticuerpo.
Aleación: Una aleación es una combinación de propiedades metálicas, que está compuesta
de dos o más elementos metálicos sólidos.
Cementita: es un constituyente de los aceros, y otras aleaciones férreas como las fundiciones
blancas, que aparece cuando el enfriamiento de la aleación sigue el diagrama metaestable
Fe-Fe3C en vez de seguir el diagrama estable hierro-grafito.
Coque: El coque es un combustible sólido formado por la destilación de carbón

bituminoso calentado a temperaturas de 500 a 1100 °C sin contacto con el aire
Cromita: Es un mineral perteneciente al grupo de las espinelas. Está compuesto por cromato
de hierro, FeCr2O4.
Crisol: es una cavidad en los hornos que recibe el metal fundido. El crisol es un aparato que
normalmente está hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar
elementos a altas temperaturas, ya sea el oro derretido o cualquier otro metal,
normalmente a más de 500 °C.
Dureza: es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones físicas como la penetración,
la abrasión y el rayado.
Durómetro: es un aparato que mide la dureza de los materiales, existiendo varios

procedimientos para efectuar esta medición.
Los más utilizados son los de Rockwell, Brinell, Vickers y Microvickers.
Etalaje: Parte de la cavidad de la cuba en los altos hornos, inferior al vientre, donde se
completa la reducción de la mena por los gases del combustible
54
Ferrita: En Metalurgia, la ferrita o hierro-α (alfa) es una de las estructuras cristalinas
del hierro. Cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y tiene
propiedades magnéticas.
Grafitización: Proceso de conversión del carbono de una fundición en grafito, por

descomposición del carburo de hierro en la reacción, también es un Proceso de tratamiento
térmico que consiste en recocidos prolongados y graduales de la fundición.
Higroscopica: es la capacidad de algunas sustancias de absorber humedad del medio

circundante.
Martensita: es el nombre que recibe la fase cristalina BCT, en aleaciones ferrosas. Dicha fase
se genera a partir de una transformación de fases sin difusión (infiltración de partículas
ajenas al material procesado), a una velocidad que es muy cercana a la velocidad del sonido
en el material.
Mena: Una mena de un elemento químico, generalmente un metal, es un mineral del que se
puede extraer aquel elemento porque lo contiene en cantidad suficiente para poderlo
aprovechar.
Mecanizado: El mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto

de operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por
arranque de viruta o por abrasión.
Lingoteras: En metalurgia Molde metálico o de arena refractaria donde se vierte el metal

fundido para obtener lingotes una vez que se enfría.
Perlítica: es una textura que consistente en «grietas» que oscilan de curvadas o esféricas, a
subesféricas. Se producen por contracción durante el enfriamiento. A veces la fuerza es tan
grande que la roca se desmorona en una serie de unidades esféricas.
Reacción Eutectoide: es un proceso metalúrgico que ocurre en las aleaciones binarias con
cierta concentración de los aleantes.
55
ANEXOS.
ANEXO 1: Equivalencias entre las escalas de dureza Brinell, dureza Rockwell, dureza Vickers,
Shore y la resistencia a tracción del material (en kg/mm2).
56
ANEXO 2: Comparativo de ensayos de dureza.
57

Tecnologia II

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Tecnologia II

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Tecnologia II

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

“DUREZA ROCKWELL EN FUNDICIÓN GRIS”

Alvarado Campos, Carlos David AC16083

Ciudad universitaria, jueves 15 de marzo 2018.

Objetivos generales ................................................................................................................. 6

Objetivos específicos ............................................................................................................... 6

1.1 Ventajas y desventajas ............................................................................................... 10

1.2 Efectos sobre la salud. ............................................................................................... 10

2.1 Clasificación por su composición............................................................................... 11

2.2 Clasificación de fundición gris ................................................................................... 11

2.3 Clasificación según la UNE ......................................................................................... 12

2.4 Clasificación según la ASTM ....................................................................................... 12

3. PROCESO DE TRANSFORMACION ..................................................................................... 14

3.1 Obtención del hierro fundido .................................................................................... 14

3.2 Minerales de hierro .................................................................................................... 15

3.3 Preparación de las menas para entrar en el proceso. .............................................. 16

3.4 funcionamiento del horno ........................................................................................ 17

3.5 Procesos físico-químicos que se desarrollan. ........................................................... 19

3.6 Reducción de hierro ................................................................................................... 19

4. DESIGNACION NORMALIZADA .......................................................................................... 21

4.1 Designación simbólica ................................................................................................ 22

4.2 Designación numérica. ............................................................................................... 24

5. PARÁMETROS DE REFERENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN SUS

5.1 Propiedades físicas ..................................................................................................... 26

5.1.1 Propiedades físicas pura..................................................................................... 26

5.1.2 Propiedades físicastérmicas ............................................................................... 26

5.1.3 Propiedades físicas sensoriales .......................................................................... 26

5.2 Propiedades mecánicas. ............................................................................................ 26

5.3 Propiedades tecnológicas .......................................................................................... 28

5.4 Parámetros ................................................................................................................. 28

6. PROCESOS DE FABRICACION ............................................................................................. 28

6.1 Recocido ..................................................................................................................... 28

6.1.1 Recocido para eliminación de tensiones. .......................................................... 28

6.1.2 Recocido de ablandamiento o ferritización ...................................................... 29

6.2 Endurecimiento .......................................................................................................... 30

7. APLICACIONES O PRODUCTOS .......................................................................................... 31

2.1 Clasificación de los ensayos. ...................................................................................... 35

3.1 Condiciones iniciales requeridas. .............................................................................. 37

3.2 Maquinaria y Equipo, Accesorios o Instrumentos necesarios y su preparación. ... 38

3.3 La Probeta y su preparación. ..................................................................................... 40

3.4 Montaje de la probeta y de Accesorios. ................................................................... 41

3.5 Variables de control durante el ensayo. ................................................................... 41

3.6 Procedimiento de ejecución. ..................................................................................... 42

4. Datos o lecturas que proporciona el ensayo. ................................................................... 43

5. Tabulación y Gráficos pertinentes de los datos o lecturas. ............................................. 45

6. Características o parámetros de interés. .......................................................................... 47

7. Formulas y cálculos requeridos. ........................................................................................ 48

8. Determinación de la Propiedades específicas del material. ............................................ 50

GLOSARIO TECNICO. .................................................................................................................. 54

A través de un estudio sistemático podemos conocer las propiedades, clasificaciones,

 Realizar una investigación exhaustiva sobre la fundición gris como material de

 Identificar dentro de que clasificación se encuentra la fundición gris y que normas lo

Figura 1: Esquema general de obtención de diferentes fundiciones.

Las fundiciones grises hipoeutécticas tienen un contenido de Carbono entre 2.5% –

El proceso de fabricación de los tubos de hierro fundido ha tenido profundas modificaciones,

El grafito suele aparecer como escamas dentro de una

1.2 Efectos sobre la salud.

2.1 Clasificación por su composición.