El hierro dúctil es un material de hierro fundido de alta resistencia desarrollado en la década de 1950.Sus propiedades integrales son cercanas a las del acero.Debido a sus excelentes propiedades, se ha utilizado con éxito en algunas piezas fundidas con altos requisitos de rendimiento en cuanto a tensión, resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste.El hierro dúctil se ha convertido rápidamente en un material de hierro fundido que se utiliza ampliamente después del hierro fundido gris.El llamado “sustituir el acero por hierro” se refiere principalmente al hierro dúctil.

El hierro fundido nodular es grafito nodular obtenido mediante tratamiento de nodularización e inoculación, que mejora efectivamente las propiedades mecánicas del hierro fundido, especialmente mejora la plasticidad y tenacidad, obteniendo así mayor resistencia que el acero al carbono.

Historia del desarrollo del hierro dúctil en China

El hierro fue desenterrado del sitio de fundición de hierro a mediados y finales de la dinastía Han Occidental en Tieshenggou, condado de Gongxian, provincia de Henan, y el hierro fundido nodular moderno no se desarrolló con éxito en el extranjero hasta 1947. El hierro fundido en la antigua China tiene un bajo contenido de silicio para un largo período de tiempo.Es decir, en la dinastía Han Occidental, hace unos 2000 años, el grafito esférico de los artículos de hierro chinos se ablandaba mediante piezas fundidas de arrabio con bajo contenido de silicio que se obtienen mediante recocido.Esta es la antigua tecnología china del hierro fundido.Los mayores logros del arte son también milagros en la historia de la metalurgia en el mundo.

En 1981, expertos chinos en hierro dúctil utilizaron métodos científicos modernos para estudiar los 513 antiguos artículos de hierro Han y Wei desenterrados y determinaron a partir de una gran cantidad de datos que el hierro fundido de grafito nodular apareció en China durante la dinastía Han.Los artículos relacionados se leyeron en la 18ª Conferencia Mundial sobre Historia de la Ciencia y la Tecnología, que sensacionalizó la fundición internacional y la historia de la ciencia y la tecnología.Los expertos internacionales en historia metalúrgica lo comprobaron en 1987: la antigua China ya había encontrado la regla de utilizar hierro dúctil para fabricar fundición nodular, lo cual es de gran importancia para la reclasificación de la historia metalúrgica mundial.

Composición

El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono superior al 2,11%.Se obtiene a partir de arrabio industrial, chatarra de acero y otros aceros y sus materiales de aleación mediante fundición a alta temperatura y moldeo por fundición.Además del Fe, el carbono contenido en otras fundiciones precipita en forma de grafito.Si el grafito precipitado se presenta en forma de tiras, la fundición se denomina fundición gris o fundición gris; la fundición en forma de gusanos se denomina fundición de grafito vermicular;el hierro fundido en forma de flóculo se llama hierro fundido blanco o hierro fundido; el hierro fundido se llama hierro dúctil.

La composición química del hierro fundido de grafito esferoidal, excepto el hierro, suele ser: contenido de carbono entre 3,0 y 4,0 %, contenido de silicio entre 1,8 y 3,2 %, manganeso, fósforo y azufre en total no más del 3,0 % y una cantidad adecuada de elementos nodulares como tierras raras y magnesio. .

Rendimiento principal

Las piezas fundidas de hierro dúctil se han utilizado en casi todos los principales sectores industriales, que requieren alta resistencia, plasticidad, tenacidad, resistencia al desgaste y resistencia estricta.

Fuertes golpes térmicos y mecánicos, resistencia a altas o bajas temperaturas, resistencia a la corrosión y estabilidad dimensional.Para hacer frente a estos cambios en las condiciones de servicio, el hierro fundido nodular tiene muchos grados, lo que proporciona una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas.

La mayoría de las piezas fundidas de hierro dúctil según lo especificado por la Organización Internacional de Normalización ISO1083 se producen principalmente en estado no aleado.Evidentemente, esta gama incluye calidades de alta resistencia con una resistencia a la tracción superior a 800 Newtons por milímetro cuadrado y un alargamiento del 2%.El otro extremo es el alto grado plástico, que tiene un alargamiento superior al 17% y una resistencia correspondientemente baja (mínimo 370 N/mm2).La resistencia y el alargamiento no son la única base para que los diseñadores elijan materiales, y otras propiedades importantes y decisivas incluyen el límite elástico, el módulo elástico, la resistencia al desgaste y la fatiga, la dureza y el rendimiento al impacto.Además, la resistencia a la corrosión y a la oxidación, así como las propiedades electromagnéticas, pueden ser fundamentales para los diseñadores.Para satisfacer estos usos especiales, se desarrolló un grupo de fundiciones dúctiles de austenita, habitualmente denominadas fundiciones dúctiles de Ni-Resis.Estos hierros dúctiles austeníticos están principalmente aleados con níquel, cromo y manganeso y están listados en las normas internacionales.