Fonte Albe

Fonte albe

Fonta este aliajul fierului cu carbonul, care conţine între 2,06% si 4,3% carbon. În afară de fier şi carbon, atât fontele cât şi oţelurile, mai conţin, în cantităţi mici, şi alte elemente – siliciu ,mangan, sulf, fosfor(numite elemente însoţitoare)- care nu au putut fi complet îndepărtate în procesul de elaborare sau care au fost introduse în mod voit, pentru a le conferi anumite proprietăţi (elemente de aliere).

Fonta se obţine prin topirea şi reducerea minereurilor de fier în cuptoare speciale numite furnale.

Fontele obţinute în furnale se numesc fonte brute.

După compoziţia chimică se deosebesc în fonte brute obişnuite şi fonte brute aliate. Ele pot fi folosite în:

elaborarea oţelului(fonte pentru afinare)

turnarea pieselor (fonte pentru turnătorie)

Fonta prezintă următoarele caracteristici generale:

- se toarnă bine,

- se lucrează prin aşchiere, dar nu se poate prelucra plastic(nu se poate lamina sau forja)

- nu se poate suda.

Fontele turnate in piese mai sunt numite şi fonte de a doua topire şi se obţin din fonte brute, prin retopirea în cuptoare speciale (cubilouri) în scopul înlăturării impurităţilor şi a obţinerii anumitor compoziţii. Ele pot fi : fonte cenuşii, fonte nodulare şi fonte maleabile.

*Fontele cenuşii (simbol Fc, urmat de cifra care îi indică rezistenţa minimă de rupere la tracţiune,in daN/cm2), se toarnă foarte bine şi se prelucrează prin aşchiere, fiind ieftine.

**Fontele nodulare (simbol Fn - fontă cu grafit nodular), se obţin prin adăugarea de magneziu în baia de fontă. Prezintă proprietăţi mecanice la fel de bune ca oţelul şi se toarnă la fel de bine ca fonta cenuşie.

***Fontele maleabile (simbol Fm), se obţin printr-un tratament termic special (de maleabilizare), se poate prelucra bine prin aşchiere şi are proprietăţi mecanice apropriate de ale oţelului.

Fierul topit obţinut în furnalul înalt, venind în contact cu cocsul din partea de jos a furnalului, conţine diferite procente de carbon dizolvat (de obicei 3 sau 4%), împreuna cu siliciu, mangan, fosfor şi sulf în cantităţi mai mici. Această fontă este deseori turnată în bare.

Când fonta se prepară prin răcire brusca din stare lichidă, are culoarea alba şi se numeşte fontă albă. Ea constă în general din compusul cementită, Fe3C, o substanţă rigidă, casantă.

Fonta cenuşie, obţinută prin răcire înceată, constă din grăunţe cristaline de fier pur (numit ferită) şi fulgi de grafit. Atât fonta albă, cât şi cea cenuşie sunt casante, deoarece principalul constituent al celei dintâi, cementita, este casantă iar ultima este slăbită de fulgii de grafit distribuiţi prin ea şi de ferita dură conţinută.

Fonta maleabilă, care este mai dură şi mai puţin casantă decât cea albă sau cenuşie, se prepara prin tratarea la cald a fontei cenuşii cu o compoziţie convenabilă. În acest tratament, fulgii de grafit se unesc în particule globulare, care, din cauza ariilor secţiunilor traversale mici, slăbesc ferita mai puţin decât o fac fulgii.

Fonta este cea mai ieftină varietate de fier, dar folosirea ei este limitată din cauza rezistenţei mici. O mare parte din ea se foloseşte la prepararea oţelului, iar o cantitate mai mică, a fierului forjat.

Mai există, de asemeni, diverse criterii de clasificare a fontei, dintre care cele mai importante sunt următoarele:

• După natura încărcăturii agregatului de elaborare

- Fonte de primă fuziune - se obţin în furnal, utilizându-se în încărcătură minereu de fier în combinaţie sau nu cu fontă veche, oţel vechi, şpan, deşeuri metalice.

- Fonte de a doua fuziune – se obţin prin procesarea undei încărcături metalice în stare solidă sau lichidă şi sunt turnate de regulă în forme de piese.

• După forma în care se află carbonul

- Fonte cenuşii -sunt fontele în care carbonul este sub formă de grafit şi soluţie, în toate cazurile, sau sub formă de grafit, soluţie şi cementită legată, în cazul în care matricea metalică nu este feritică

- Fonte albe –sunt fontele în care carbonul este sub formă de cemetită şi solutie.

- Fonte pestriţe – sunt fontele care reprezintă un amestec mecanic de fontă cenuşie şi fontă albă.