El hierro fundido es una aleación de hierro, silicio y carbono. Normalmente, la concentración de carbono es de alrededor del 3-4% en peso, y la mayor parte de la misma está en forma insoluble, por ejemplo, escamas o nódulos de grafito.
El hierro fundido, hierro colado, hierro triturado, más conocido como fundición gris, es un tipo de aleación cuyo tipo más común es el conocido como hierro fundido gris.
El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados. Su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Contiene en general más de 2 % de carbono y más de 1 % de silicio, además de manganeso, fósforo y azufre. Una característica notable 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.
La resistencia a la corrosión del hierro fundido se compara a la del acero y, en ocasiones, es incluso mejor. Este tiene una buena resistencia a la corrosión para líquidos neutros y alcalinos (alto pH). Pero su resistencia a los ácidos (bajo pH) es muy baja. Hay varios tipos de hierro fundido que se utilizan ampliamente en la industria, especialmente para válvulas, bombas, tuberías y piezas automotrices.
Obtención del Hierro Fundido
Durante el proceso de producción del hierro colado se usan elevadas temperaturas (más 1750°C) en un horno especial conocido como alto horno, esto hace que el producto final esté en estado líquido.
El hierro colado líquido se obtiene básicamente en tres pasos:
- Trasladado en estado líquido a otros hornos (convertidores) donde se convertirá en acero.
- Vertido en las «lingoteras» para que este solidifique como un lingote y pueda ser almacenado, transportado y luego utilizado.
- Vertido directamente en moldes para producir piezas fundidas de formas especiales.
La composición típica para obtener una microestructura grafítica es de 2.5 a 4 % de carbono y de 1 a 3 % de silicio. El silicio permite diferenciar a la fundición gris de la fundición blanca, debido a que es un estabilizador de grafito.
Otro factor importante es la velocidad de solidificación de la colada: una velocidad lenta produce más grafito y una matriz ferrítica; una velocidad moderada produce mayor matriz perlítica. Para lograr una matriz 100 % ferrítica se debe someter la fundición a un tratamiento térmico de recocido.
Este material se usó primero en Europa occidental, en el año 1313, en la fabricación de cañones, y se presume que en la misma época se empezaron a utilizar también en la construcción de tuberías. En 1455 la primera tubería de hierro fundido fue instalada en Alemania, en el castillo Dillenberg.
Efectos sobre la salud
Existe evidencia sobre el efecto cancerígeno de los trabajos en una fundición de hierro y acero. Estos trabajos por ello se encuentran en el grupo 1 (agentes o circunstancias cancerígenas para el hombre) de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, la cual forma parte de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Esto no significa que el hierro o el acero sean materiales cancerígenos, sino que trabajar en una fundición aumenta el riesgo de cáncer. En concreto, aumenta el riesgo de padecer cáncer de pulmón.
¿Cómo se hace el hierro fundido?
Los metales ferrosos son aleaciones del hierro con el carbono y otros elementos, tales como el silicio, manganeso, fósforo, azufre y otros. El hierro fundido se obtiene en los altos hornos. La mayor parte del hierro fundido que se obtiene en los altos hornos se destina a la producción de acero. Cierta parte del hierro de primera fusión se emplea en la producción de bloques. Las materias primas para obtener hierro fundido son minerales de hierro, combustibles y fundentes.
