Las piezas fundidas de bronce de aluminio son reconocidas por su excepcional resistencia, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste, lo que las convierte en una opción popular en diversas industrias, como la ingeniería marina, aeroespacial y mecánica. Sin embargo, como cualquier proceso de fundición, las piezas de bronce al aluminio son susceptibles a ciertos defectos que pueden afectar significativamente su rendimiento. Como proveedor líder de piezas de fundición de bronce y aluminio, comprender estos defectos es fundamental para garantizar la calidad de nuestros productos y cumplir con los altos estándares de nuestros clientes.
Porosidad
La porosidad es uno de los defectos de fundición más comunes en las piezas fundidas de bronce al aluminio. Se refiere a la presencia de pequeños agujeros o huecos dentro de la pieza fundida. Hay dos tipos principales de porosidad: porosidad por gas y porosidad por contracción.
La porosidad del gas ocurre cuando el gas queda atrapado dentro del metal fundido durante el proceso de fundición. El bronce de aluminio tiene un punto de fusión relativamente alto y, durante la fusión y el vertido, gases como el hidrógeno pueden disolverse en el metal fundido. A medida que el metal se enfría y solidifica, la solubilidad del gas disminuye y se libera. Si el gas no puede escapar de la pieza fundida, se forman poros. Esto puede deberse a factores como prácticas de fusión inadecuadas, materias primas sucias o húmedas o un entorno de fundición con alta humedad.
La porosidad por contracción, por otro lado, es el resultado de la reducción de volumen que se produce cuando el metal fundido se solidifica. El bronce al aluminio tiene una tasa de contracción significativa durante la solidificación. Si el diseño de la fundición no permite una alimentación adecuada del metal fundido para compensar esta contracción, se formarán huecos. Esto suele ser un problema en secciones de paredes gruesas de la pieza fundida donde el metal del centro se solidifica al final y no hay un suministro continuo de metal fundido para llenar el espacio dejado por la contracción.
La presencia de porosidad puede tener un efecto perjudicial sobre el rendimiento de las piezas fundidas de bronce al aluminio. Reduce la densidad y la resistencia mecánica de la pieza fundida, haciéndola más propensa a agrietarse y fallar por fatiga. En aplicaciones donde se requiere estanqueidad a la presión, como válvulas y bombas, la porosidad puede provocar fugas.
Inclusiones
Las inclusiones son partículas no metálicas que quedan atrapadas en la fundición durante el proceso de fabricación. Pueden ser óxidos, sulfuros u otras impurezas. En las piezas fundidas de bronce y aluminio, se pueden formar inclusiones por varias razones.
Durante la fusión, la superficie del metal fundido puede reaccionar con el oxígeno del aire para formar óxidos. Si estos óxidos no se eliminan adecuadamente antes del vertido, pueden incorporarse a la pieza fundida. Además, el uso de materias primas contaminadas o la presencia de escorias en el horno de fusión también pueden introducir inclusiones.
Las inclusiones actúan como concentradores de tensión dentro de la pieza fundida. Interrumpen la continuidad de la matriz metálica y pueden iniciar grietas bajo tensión. Esto puede provocar un fallo prematuro de la pieza fundida, especialmente en aplicaciones de alta tensión. Por ejemplo, en los componentes aeroespaciales, donde la confiabilidad es de suma importancia, incluso pequeñas inclusiones pueden causar fallas catastróficas.
Grietas
Las grietas en las piezas fundidas de bronce de aluminio se pueden clasificar en grietas calientes y grietas frías.
Las grietas en caliente ocurren durante el proceso de solidificación cuando la pieza fundida todavía está en estado semisólido. Por lo general, son causados por altas tensiones térmicas, un diseño inadecuado de compuerta y ascendente o un alto contenido de impurezas de bajo punto de fusión en la aleación. Las tensiones térmicas pueden ser el resultado de velocidades de enfriamiento desiguales en diferentes partes de la pieza fundida. Por ejemplo, si una sección de paredes gruesas se enfría más lentamente que una sección de paredes delgadas, la contracción diferencial puede generar suficiente tensión como para provocar grietas.
Las grietas en frío, por otro lado, se forman después de que la pieza fundida se ha solidificado por completo y se ha enfriado a temperatura ambiente. A menudo están relacionados con tensiones residuales en la pieza fundida, que pueden ser inducidas por factores como un tratamiento térmico inadecuado o operaciones de mecanizado. Las grietas por frío también pueden ser causadas por la fragilización del hidrógeno, donde los átomos de hidrógeno se difunden en la red metálica y reducen su ductilidad.
Las grietas son defectos extremadamente graves, ya que pueden propagarse bajo tensión y provocar el fallo total de la pieza fundida. En aplicaciones críticas, como en la industria automotriz o marina, las piezas fundidas agrietadas deben desecharse inmediatamente para evitar riesgos de seguridad.
Errores de marcha y cierres en frío
Los errores de ejecución ocurren cuando el metal fundido no llena completamente la cavidad del molde. Esto puede deberse a diversos factores, como una baja temperatura de vertido, una presión de vertido insuficiente o un diseño de molde complejo con canales estrechos. Cuando la temperatura de vertido es demasiado baja, el metal fundido pierde su fluidez rápidamente y es posible que no pueda llegar a todas las partes del molde.
Los cierres en frío son similares a los errores de funcionamiento, pero se caracterizan por la fusión incompleta de dos corrientes de metal fundido. Cuando dos corrientes de metal fundido se encuentran en la cavidad del molde pero no tienen suficiente energía para fusionarse adecuadamente, se forma un cierre frío. Esto puede suceder cuando el sistema de vertido no está diseñado para garantizar un flujo suave y continuo del metal fundido.
Los errores de funcionamiento y los cierres en frío dan como resultado piezas fundidas incompletas con propiedades mecánicas reducidas. Las zonas afectadas por estos defectos suelen ser débiles y pueden romperse fácilmente bajo carga. Además, también pueden provocar irregularidades en la superficie, lo que puede suponer un problema en aplicaciones donde se requiere un acabado superficial liso.
Defectos superficiales
Los defectos superficiales en las piezas fundidas de bronce al aluminio incluyen rugosidad, sopladuras y escamas. La rugosidad de la superficie puede ser causada por el material del molde, el proceso de fundición o la composición química de la aleación. Una superficie rugosa puede aumentar la fricción en las piezas móviles y reducir la eficiencia del componente.
Los espiráculos son pequeñas cavidades en la superficie del yeso. Generalmente son causados por la liberación de gas del material del molde o del metal fundido durante el proceso de fundición. La incrustación es una capa de óxido que se forma en la superficie de la pieza fundida durante el enfriamiento. Puede afectar la apariencia de la pieza fundida y también reducir su resistencia a la corrosión.
Los defectos superficiales no sólo afectan la calidad estética de la pieza fundida sino que también pueden tener un impacto negativo en su rendimiento. Por ejemplo, en aplicaciones marinas, una superficie rugosa o con incrustaciones puede promover la adhesión de organismos marinos, lo que puede provocar una mayor corrosión y una reducción de la eficiencia hidrodinámica.
Como proveedor de piezas de fundición de bronce y aluminio, tomamos varias medidas para prevenir estos defectos de fundición. Utilizamos tecnologías avanzadas de fusión y fundición para garantizar una desgasificación adecuada del metal fundido y un enfriamiento uniforme. Nuestro equipo de control de calidad realiza inspecciones estrictas en cada etapa del proceso de fabricación para detectar y eliminar cualquier defecto potencial. También ofrecemos soluciones personalizadas para satisfacer los requisitos específicos de nuestros clientes, proporcionándoles piezas fundidas de bronce de aluminio de alta calidad que funcionan de manera confiable en sus aplicaciones.
Si está interesado en nuestras piezas de fundición de bronce y aluminio o tiene alguna pregunta sobre la calidad de la fundición, no dude en contactarnos para realizar adquisiciones y negociar. Estamos comprometidos a brindarle los mejores productos y servicios. Además de fundiciones de bronce y aluminio, también suministramosCastigns de bronce berilio,Fundición de bronce al silicio, yPiezas fundidas de cobre.
Referencias
- Campbell, J. (2003). Fundición. Butterworth-Heinemann.
-Comité del Manual de la MAPE. (2008). Manual de ASM Volumen 15: Fundición. ASM Internacional. - Piwonka, TS y Flemings, MC (1966). Porosidad de contracción en metales. Transacciones de la Sociedad Metalúrgica de AIME, 236(11), 1431 - 1441.