Una aleación de hierro y carbono con adiciones menores de otros elementos llamada hierro fundido es conocida por la humanidad desde hace más de 2500 años. La facilidad de producción, el bajo costo en relación con otros metales y las buenas propiedades físicas han mantenido al hierro fundido entre los líderes de la metalurgia durante mucho tiempo. Con él se fabricaron una amplia gama de bienes y máquinas para una amplia variedad de propósitos, desde bienes de consumo hasta monumentos de varias toneladas y piezas de máquinas herramienta.
En las últimas décadas, los materiales modernos más avanzados han reemplazado cada vez más al hierro fundido, pero no será posible abandonar el hierro fundido de la noche a la mañana: la transición a nuevos materiales y tecnologías es demasiado cara. El arrabio seguirá siendo uno de los principales tipos de productos metalúrgicos durante mucho tiempo. Aquí hay una pequeña selección de datos sobre esta aleación:
1. Responder a la pregunta "¿Qué es una aleación de hierro y carbono?" es necesario no decir "hierro fundido" directamente, sino aclarar cuál es el contenido de carbono en esta aleación. Debido a que el acero también es una aleación de hierro con carbono, solo contiene menos carbono. El hierro fundido contiene un 2,14% de carbono.
2. En la práctica, es bastante difícil determinar si el producto está hecho de hierro fundido o acero. El hierro fundido es un poco más liviano, pero debe tener un artículo similar para comparar el peso. En general, el hierro fundido es más débil que el acero, pero existen muchos grados de acero con las propiedades magnéticas del hierro fundido. Una forma segura es conseguir aserrín o virutas. El aserrín de hierro fundido mancha las manos y las virutas se desmoronan casi hasta convertirse en polvo.
3. La propia palabra rusa "chugun" da a conocer el origen chino del metal: se compone de sonidos asociados con los jeroglíficos "business" y "pour".
4. Los chinos recibieron el primer hierro fundido aproximadamente en el siglo VI a. C. mi. Unos siglos más tarde, la producción de hierro fundido fue dominada por antiguos metalúrgicos. En Europa y Rusia, aprendieron a trabajar con hierro fundido ya en la Edad Media.
5. China ha dominado muy bien la tecnología de fundición de hierro y ha producido una amplia gama de productos a partir de este material, desde botones hasta grandes esculturas. Muchas casas tenían sartenes wok de hierro fundido de paredes delgadas que podían tener hasta un metro de diámetro.
6. En el momento de la difusión del hierro fundido, la gente ya sabía cómo trabajar con otros metales, pero el hierro fundido era más barato y más fuerte que el cobre o el bronce y rápidamente ganó popularidad.
7. El hierro fundido se utilizó ampliamente en artillería. En la Edad Media, se lanzaban tanto barriles de cañón como balas de cañón. Además, incluso la aparición de núcleos de hierro fundido, que tenían una alta densidad y, en consecuencia, el peso en comparación con los de piedra, ya era una revolución, lo que permitía reducir el peso, la longitud del cañón y el calibre de las armas. Solo a mediados del siglo XIX comenzó la transición de los cañones de hierro fundido a los de acero.
8. Según el contenido de carbono, las propiedades físicas y los objetivos de producción, se distinguen 5 tipos de fundición: arrabio, de alta resistencia, maleable, gris y blanco.
9. En Rusia, por primera vez, se utilizó gas natural en la fundición de arrabio.
10. No se confunda leyendo libros sobre tiempos prerrevolucionarios y principios del siglo XX: "hierro fundido" es una olla de hierro fundido y "hierro fundido" es un ferrocarril. Los rieles se hicieron de hierro inmediatamente después de la invención del proceso de encharcamiento a principios del siglo XIX, y el hierro se llamó caro durante otros 150 años.
11. El proceso de fundición de arrabio comienza con la eliminación de impurezas del mineral y termina con la absorción de carbono por el hierro. Es cierto que esta explicación está demasiado simplificada: los enlaces del carbono con el hierro en el hierro fundido son fundamentalmente diferentes de los enlaces de las impurezas mecánicas, y más aún el oxígeno con el hierro en el mineral. El proceso en sí tiene lugar en altos hornos.
12. Los utensilios de cocina de hierro fundido son prácticamente eternos. Las ollas y sartenes de hierro fundido pueden servir a las familias durante generaciones. Además, en el hierro fundido viejo, se forma un revestimiento antiadherente natural debido a la entrada de grasa en los microporos de la superficie de la sartén o del hierro fundido. Es cierto que esto se aplica solo a las muestras antiguas: los fabricantes modernos de platos de hierro fundido le aplican recubrimientos artificiales, que tienen propiedades completamente diferentes y cierran los poros de las partículas de grasa.
13. Cualquier chef calificado utiliza principalmente utensilios de cocina de hierro fundido.
14. Los cigüeñales de los motores diesel para automóviles están hechos de hierro fundido. Este metal también se utiliza en pastillas de freno y bloques de motor.
15. El hierro fundido se utiliza ampliamente en la ingeniería mecánica. Todas las piezas macizas de la máquina, como bases, bancadas o bujes grandes, estaban hechas de hierro fundido.
16. Los rodillos de laminación para trenes de laminación metalúrgicos están hechos de hierro fundido.
17. En fontanería, suministro de agua, calefacción y alcantarillado, el hierro fundido está siendo reemplazado activamente por materiales modernos, pero el material antiguo todavía tiene demanda.
18. La mayoría de las decoraciones de los terraplenes, algunas de las puertas y cercas artísticamente hechas y algunos monumentos de San Petersburgo están fundidos en hierro fundido.
19. En San Petersburgo, hay varios puentes hechos de piezas de hierro fundido. A pesar de la fragilidad del material, el ingenioso diseño de ingeniería ha permitido que los puentes permanezcan en pie durante 200 años. Y el primer puente de hierro fundido se construyó en 1777 en Gran Bretaña.
20. En 2017, se fundieron 1.200 millones de toneladas de arrabio en todo el mundo. Casi el 60% del arrabio mundial se produce en China. Los metalúrgicos rusos ocupan el cuarto lugar (51,6 millones de toneladas) por detrás, excepto China, Japón e India.
