Pes específic del ferro colat: propietats, tipus i taula
El ferro colat és un aliatge de ferro amb carboni i altres elements addicionals. El contingut de carboni no ha de ser inferior al 2,14%. És adequat per fabricar peces foses sotmeses a poques càrregues dinàmiques i tensions baixes.
En comparació amb l'acer, té un cost baix i bones propietats de fosa. Normalment també es mecanitza més fàcilment que molts acers, però es solda malament i presenta menys ductilitat i tenacitat a l'impacte.
Taula del pes específic del ferro colat
Com que és un material complex, no se'n pot calcular el pes específic directament sobre el terreny; aquests càlculs es fan en laboratoris químics especialitzats. Tanmateix, se'n coneixen els valors mitjans: entre 6,6 i 7,8 g/cm³ per al ferro colat gris i entre 7,0 i 7,8 g/cm³ per al blanc.
La taula següent facilita el càlcul del pes i del pes específic segons les unitats.
| Material | Pes específic (g/cm³) | Pes d'1 m³ (kg) |
| Ferro colat blanc | De 7 a 7,8 | De 7000 a 7800 |
| Ferro colat gris | De 6,6 a 7,8 | De 6600 a 7800 |
Propietats del ferro colat
El carboni augmenta la duresa de l'aliatge però en redueix la tenacitat i la ductilitat. Pot aparèixer principalment en forma de grafit o cementita. El ferro colat conté impureses constants com manganès, silici, fòsfor i sofre i, de vegades, elements d'aliatge com níquel, alumini, crom i vanadi.
El punt de fusió sol situar-se aproximadament entre 1150 i 1200 °C, segons la composició, uns 300-400 °C per sota del ferro pur.
Tipus de ferro colat
Segons la quantitat de cementita i la forma del grafit, se'n distingeixen quatre tipus:
- Ferro colat blanc. El carboni hi està combinat. La fractura és clara per la cementita. Es divideix en eutèctic, amb prop d'un 4,3% de carboni, i hipereutèctic, amb un 4,3-6,67%. Entre altres usos, serveix per obtenir ferro colat mal·leable mitjançant recuita.
- Ferro colat gris. Conté aproximadament un 1,2-3,5% de silici; la resta és ferro i carboni, amb impureses de sofre, manganès i fòsfor. Una part important del carboni és grafit laminar, que dona a la fractura un color gris marcat.
- Ferro colat mal·leable. S'obté amb una recuita addicional del blanc, que forma grafit en flocs sobre una matriu de perlita i ferrita. El nom prové de la major tenacitat, ductilitat, resistència i comportament als impactes. Se'n fabriquen peces complexes com sabates de fre, colzes, tes i carcasses de pont posterior de vehicles.
- Ferro colat nodular. Conté grafit esferoidal format durant la cristal·lització. Aquesta forma debilita menys la matriu metàl·lica i concentra menys tensions.
Preguntes freqüents
Quant pesa 1 m³ de ferro colat?
Depèn del tipus i de la composició de l'aliatge. S'utilitza la densitat de la qualitat concreta perquè el ferro colat gris, blanc, mal·leable i nodular presenta valors diferents.
Per què pesa més o menys que diferents acers?
La densitat és pròxima a la de l'acer, però varia amb el contingut de carboni, silici, grafit i altres elements. El pes exacte s'ha de calcular segons la qualitat.
Com es calcula el pes d'una peça de ferro colat?
Cal determinar-ne el volum i multiplicar-lo per la densitat del tipus escollit. En peces foses també es consideren els sobregruixos i la geometria real.