Polvo de Hierro Fundido N° 150

El contenido de carbono del polvo de hierro fundido (típicamente 2-4% C; en comparación con menos del 0,02% C del polvo de hierro reducido con hidrógeno) afecta significativamente su comportamiento en metalurgia de polvos. El carbono en el hierro fundido existe en dos formas: grafito libre (grafito laminar en hierro fundido gris; grafito esferoidal en hierro fundido dúctil) que actúa como lubricante sólido durante la compactación del polvo; y carburo de hierro (cementita; Fe3C) que es más duro y abrasivo. Durante la sinterización del polvo de hierro fundido; el carbono puede redistribuirse: el grafito libre puede emigrar; reaccionar con el oxígeno de los óxidos superficiales; o formar carburos adicionales dependiendo de la atmósfera de sinterización. En atmósfera neutra; el carbono permanece como grafito; manteniendo las propiedades de lubricación sólida del hierro fundido. En atmósfera oxidante; el carbono se quema como CO2; produciendo una pieza de menor contenido de carbono. La mayor dureza de las partículas de hierro fundido comparado con el hierro puro reduce la compresibilidad del polvo; requiriendo mayores presiones de compactación.

El polvo de hierro fundido tiene aplicaciones pirotécnicas específicas donde el carbono de su composición modifica la reacción de combustión comparado con el polvo de hierro puro. En fuegos artificiales y efectos especiales; el polvo de hierro fundido produce chispas con un carácter diferente al del hierro puro: las chispas de hierro puro tienen el clásico color dorado brillante con ramificaciones largas; mientras que las chispas de hierro fundido pueden tener un comportamiento de crepitación o explosión de chispa (sparkling) diferente por el efecto del carbono que puede volatilizarse durante la combustión. Los efectos pirotécnicos de bengalas de color y de lluvia de chispas pueden formularse con proporciones específicas de polvo de hierro puro y de hierro fundido para lograr efectos visuales específicos. Comparado con el aluminio o el magnesio que se usan en pirotecnia de alta intensidad; el hierro y el hierro fundido producen temperaturas de llama menores con mayor resistencia al detonado accidental; siendo más seguros de manejar en mezclas pirotécnicas de uso general.

Las diferencias de composición entre el Polvo de Hierro Fundido N° 150 y el Polvo de Hierro Reducido con Hidrógeno N° 100 son fundamentales y determinan sus diferentes aplicaciones. El Polvo de Hierro Fundido N° 150 tiene: hierro (base; aproximadamente 93-96%); carbono 2-4% que es su característica definitoria; silicio 1-3% que en el hierro fundido controla la forma del grafito; y manganeso 0,2-1%. El Polvo de Hierro Reducido con Hidrógeno N° 100 tiene: hierro mínimo 90%; carbono muy bajo (menos de 0,02%); oxígeno bajo (menos de 0,2% gracias al proceso de reducción); y mínimo de otros elementos. La diferencia de carbono (2-4% vs. menos de 0,02%) es la diferencia más importante y determina: la dureza de las partículas (el hierro fundido es más duro que el hierro puro); las propiedades magnéticas (el carbono del hierro fundido empeora las propiedades magnéticas suaves); la sinterabilidad (el hierro fundido sinteriza en forma diferente al hierro puro); y las aplicaciones apropiadas (el hierro fundido para aplicaciones mecánicas de desgaste y pirotecnia; el reducido con hidrógeno para aplicaciones magnéticas y metalurgia de polvos estándar).