Fundición esferoidal

La fundición esferoidal, también denominada fundición dúctil, se caracteriza por la presencia de grafito en forma de esferas o nódulos, lograda mediante la adición de magnesio o cerio al metal fundido antes de la colada. Esta morfología del grafito interrumpe en menor medida la continuidad de la matriz metálica en comparación con las láminas de la fundición gris, lo que resulta en una mejora significativa de las propiedades mecánicas, especialmente en ductilidad y resistencia al impacto. [1]

Es un material ampliamente utilizado en la industria debido a su excelente colabilidad, que permite obtener geometrías complejas, combinada con una resistencia mecánica que puede aproximarse a la de ciertos aceros al carbono. Su versatilidad permite ajustar la matriz (ferrítica, perlítica o martensítica) mediante tratamientos térmicos para optimizar el rendimiento según la aplicación final.

La composición química base es hierro con un contenido de carbono entre el 3,0% y el 4,0% y silicio entre el 1,8% y el 2,8%. La clave de su estructura es la inoculación de magnesio, que actúa como agente esferoidizante. Las designaciones según la norma europea EN 1563 se basan en la resistencia mínima a tracción (Rm) expresada en MPa.

Las propiedades mecánicas dependen directamente de la microestructura de la matriz. Una matriz ferrítica proporciona alta ductilidad y tenacidad, mientras que una matriz perlítica incrementa la dureza y la resistencia al desgaste. La densidad es ligeramente inferior a la del acero, situándose en torno a los 7,1 g/cm³. Presenta una buena capacidad de amortiguación de vibraciones, aunque inferior a la fundición gris, y una excelente resistencia a la fatiga.

La maquinabilidad de la fundición esferoidal es generalmente buena, aunque depende del grado de dureza y de la presencia de carburos en la matriz. Las herramientas de corte de carburo cementado con recubrimientos de TiAlN o TiCN son las más adecuadas. Se recomienda el uso de refrigeración para prolongar la vida útil de la herramienta, especialmente en operaciones de desbaste. La formación de viruta es discontinua, lo que facilita el control del proceso en comparación con aceros tenaces.

Debido a su equilibrio entre coste y prestaciones, se emplea masivamente en la industria automotriz para la fabricación de cigüeñales, bielas y cajas de cambios. En el sector energético, es fundamental para componentes de aerogeneradores, como los bujes y bastidores. También es el material estándar para tuberías de alta presión, válvulas y cuerpos de bombas en la industria hidráulica y de tratamiento de aguas.

La norma principal que rige este material en el ámbito europeo es la UNE-EN 1563, que especifica los grados y requisitos técnicos para las fundiciones esferoidales. A nivel internacional, existen equivalencias con las normas ASTM A536 en Estados Unidos y las normas ISO 1083.