Al elegir bridas para sistemas de tuberías industriales, es fundamental comprender la diferencia entre la fundición gris y la fundición dúctil. Ambos materiales son aleaciones a base de hierro, pero presentan composiciones químicas, propiedades mecánicas y presiones nominales distintas. Estas diferencias influyen significativamente en el rendimiento, la durabilidad y el coste. En este artículo, analizamos la comparación entre las bridas de fundición gris y de fundición dúctil, incluyendo sus características estructurales, tolerancias a la presión e idoneidad para diversas aplicaciones.
¿Qué es la fundición gris?
La fundición gris, a menudo denominada simplemente hierro fundido, se ha utilizado durante siglos en la construcción y la fabricación. Generalmente se compone de:
96%–98% de hierro
2%–4% de carbono
Pequeñas cantidades de silicio
Cuando la fundición gris se solidifica, se forman escamas de grafito dentro de la estructura del grano. Estas escamas son visibles con aumento y aparecen como líneas dentadas. Si bien estas escamas proporcionan resistencia a la compresión y una excelente amortiguación de las vibraciones, también actúan como puntos débiles, haciendo que la fundición gris se vuelva frágil bajo tensión o flexión.
Definición de brida de hierro dúctil
Las bridas de hierro dúctil son componentes que se utilizan para conectar tuberías, válvulas y otros equipos en sistemas de tuberías, principalmente en aplicaciones superficiales. Están fabricadas con hierro dúctil, un tipo de hierro fundido conocido por su resistencia y flexibilidad, lo que las hace adecuadas para entornos de alta presión y alta temperatura.
Clasificación de presión y temperatura de las bridas
Clasificación de las bridas de hierro fundido gris
Las clasificaciones de presión de las bridas de hierro gris se clasifican generalmente en:
Clase 125: Clasificación de 150-200 psi a temperaturas moderadas
Clase 250: Clasificación de 300-500 psi
El hierro fundido gris puede soportar temperaturas de hasta 1150 °C (2100 °F), lo que lo hace adecuado para muchas aplicaciones de alta temperatura. Sin embargo, debido a su fragilidad, no es ideal para sistemas sometidos a cargas dinámicas o de choque.
Clasificación de bridas de hierro dúctil
Las bridas de hierro dúctil generalmente se clasifican en:
Clase 150: Hasta 250 psi
Clase 300: Hasta 640 psi
La tolerancia térmica del hierro dúctil es ligeramente inferior a la del hierro gris, típicamente hasta 730 °C (1350 °F). Aun así, las propiedades mecánicas superiores del material le permiten soportar presiones de trabajo más altas y condiciones de servicio más agresivas.
Al seleccionar materiales para bridas en sistemas de tuberías, es importante comprender las diferencias clave entre la fundición gris y la fundición dúctil. Si bien ambas son aleaciones de hierro fundido, sus estructuras internas y propiedades mecánicas resultan en diferentes aplicaciones y niveles de rendimiento.
Bridas de fundición gris vs. fundición dúctil
Al seleccionar materiales para bridas en sistemas de tuberías, es importante comprender las diferencias clave entre la fundición gris y la fundición dúctil. Si bien ambas son aleaciones de fundición, sus estructuras internas y propiedades mecánicas resultan en diferentes aplicaciones y niveles de rendimiento.
1. Estructura y forma del grafito
La fundición gris contiene grafito en forma de escamas, lo que debilita la matriz metálica y crea puntos de concentración de tensiones. Esto hace que el material sea frágil y tenga baja ductilidad. Por el contrario, la fundición dúctil tiene grafito en forma esférica (nodular), lo que reduce la tensión interna y permite que el material se doble sin agrietarse.
2. Resistencia mecánica y durabilidad
La fundición gris ofrece buena resistencia a la compresión y excelente amortiguación de vibraciones, pero carece de tenacidad y no soporta impactos ni flexiones. Por lo general, no se puede tratar térmicamente para mejorar su resistencia. La fundición dúctil, en cambio, tiene mayor resistencia a la tracción y al rendimiento, y sí se puede tratar térmicamente. Presenta un buen rendimiento bajo alta presión, impacto y cargas dinámicas.
3. Clasificación de presión y temperatura
Las bridas de fundición gris se clasifican comúnmente como Clase 125 (150-200 psi) o Clase 250 (300-500 psi), y pueden soportar temperaturas de hasta 1150 °C (2100 °F). Las bridas de hierro dúctil se clasifican como Clase 150 (hasta 250 psi) y Clase 300 (hasta 640 psi), con un límite de temperatura de alrededor de 730 °C (1350 °F).
4. Aplicaciones típicas
Las bridas de hierro gris se utilizan en entornos estáticos de baja presión, como tuberías de agua, sistemas de climatización (HVAC) y tuberías de protección contra incendios. Son ideales para sistemas exigentes como el agua potable, los gasoductos y el transporte de petróleo, donde se requiere alta resistencia y fiabilidad.
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