Acero fundido versus acero forjado

La forja y la fundición son dos métodos de fabricación muy diferentes. Cuando se funde algo, el material se calienta por encima de su temperatura de fusión y se vierte en un molde donde se solidifica. Cuando algo se forja, se le fuerza físicamente a darle forma mientras permanece en estado sólido, aunque con frecuencia se calienta.

Forjar es más fuerte que fundir.

Una de las principales razones por las que elegimos brindar servicios de forja es que proporciona un producto final más sólido para nuestros socios. Según un estudio realizado por el Departamento de Ingeniería Industrial y de Fabricación de la Universidad de Toledo:

Las piezas forjadas tenían una resistencia a la tracción 26% mayor que las mismas piezas fundidas.
Las piezas forjadas tenían una resistencia a la fatiga 37% mayor, lo que daba como resultado una vida útil mucho más larga que las piezas fundidas.
El hierro fundido solo tenía 66% del límite elástico del acero forjado, una medida que indica la cantidad de carga que el metal puede soportar antes de deformarse.
Las piezas forjadas tuvieron una reducción de 58% en el área cuando se las llevó hasta la falla, en comparación con una reducción de 6% para las piezas fundidas. Eso significa que las piezas forjadas permiten una deformación mucho mayor antes de fallar que las piezas fundidas.

Acero forjado versus acero fundido

El proceso de fundición se prefiere para:

piezas y componentes que serían demasiado complejos o costosos de fabricar mediante forjado de acero (ejemplo: cuerpos de válvulas grandes);
piezas que tienen cavidades internas;
piezas de gran tamaño (prácticamente no existen límites de tamaño en cuanto al peso de las piezas que se pueden producir con el proceso de fundición);
piezas en aleaciones especiales (algunas aleaciones específicas son más difíciles de forjar que las de fundición, por ejemplo las que tienen un alto contenido en níquel y molibdeno, que tienen una resistencia considerable a las fuerzas mecánicas);
Piezas que requieren producción en masa y lotes pequeños.

El proceso de forja se prefiere para:

piezas que requieren fuerza, tenacidad y resistencia extremadamente altas (de hecho, durante el proceso de forjado, la estructura del grano de acero se modifica para adaptarse a la forma del producto final, con una alta uniformidad de composición y recristalización metalúrgica);
piezas que deben soportar impactos y fuerzas mecánicas más fuertes;
piezas donde la porosidad, el riesgo de formación de huecos de gas, bolsas y la posible formación de cavidades (incluso microgranulares) no son aceptables;
producción de piezas mecánicamente resistentes sin utilizar aleaciones costosas;
piezas que requieren alta resistencia al desgaste;
piezas sujetas a elevadas cargas y tensiones;
aplicaciones de alta gama cuando la integridad y la calidad de la pieza son los objetivos principales en el proceso de producción, en lugar del tiempo y el costo.

Válvula de bola de acero forjado versus válvula de bola de acero fundido

Las válvulas de bola de acero fundido son válvulas de bola que se forman vertiendo líquido en un molde y permitiendo que se solidifique. El acero aleado es el material de fundición más común. El acero fundido se divide en acero al carbono fundido, acero fundido de baja aleación y acero especial fundido. El acero fundido se refiere a piezas de acero producidas mediante métodos de fundición. El acero fundido se utiliza principalmente para fabricar piezas con formas complejas que son difíciles de forjar o cortar y que requieren alta resistencia y plasticidad.

Las válvulas de bola de acero forjado están hechas de acero forjado y piezas forjadas mediante el proceso de forjado. Las válvulas de bola de acero forjado son más resistentes que las válvulas de bola de acero fundido y pueden soportar fuerzas de impacto mayores. Su plasticidad, tenacidad y otras propiedades mecánicas también son mayores que las de las piezas fundidas, por lo que para algunas piezas mecánicas importantes, se deben utilizar piezas de acero forjado.

La fundición es una formación líquida, mientras que la forja es un proceso de deformación plástica. Se mejora la estructura interna de la pieza forjada, las propiedades mecánicas son buenas, la veta es uniforme y es la mejor opción para piezas importantes de alta resistencia. La fundición puede causar segregación estructural y defectos, pero tiene sus propias ventajas. La formación de piezas complejas no se logra fácilmente mediante forja, en cuyo caso el proceso de fundición es más ventajoso.

Válvula ZECO