A Study of the Microstructure and Mechanical Properties of Continuously Cast Iron Products

Estudio de la microestructura y las propiedades mecánicas de los productos de fundición continua

La colada continua horizontal tiene muchas ventajas en comparación con los métodos de colada tradicionales. Pero tiene algunas desventajas y problemas sin resolver. El objetivo de esta investigación fue la investigación experimental del efecto de la composición química del hierro fundido y las condiciones de colada sobre la microestructura y las propiedades de los lingotes de colada continua. Como resultado, la resistencia a la tracción, la dureza Brinell y el contenido de perlita aumentaron con el incremento de las adiciones de Cr, Cu y Sb y la disminución del carbono equivalente. En cuanto a la microestructura del grafito, una mayor relación silicio/carbono y una menor velocidad de solidificación disminuyeron una zona de grafito interdendrítico. Se realizó un nomograma de la estructura de la fundición continua.

INTRODUCCIÓN

El rápido progreso de la tecnología requiere mejorar las propiedades mecánicas y operativas de la principal aleación de fundición: el hierro fundido. A este respecto, el hierro de colada continua se encuentra en una posición excepcional por sus propiedades [1]. La colada continua tiene sus peculiaridades que, en primer lugar, predeterminan la microestructura y las propiedades de la fundición gris [2]. Es bien sabido que la calidad y las propiedades de los productos fundidos están fuertemente relacionadas con la microestructura desarrollada durante la solidificación. Esto se puede apreciar especialmente en las secciones transversales de los lingotes de fundición, donde se pueden obtener zonas estructurales anómalas, intermedias y normales. Este es el resultado de condiciones específicas de enfriamiento y solidificación del lingote [3, 4]. Por lo tanto, es importante investigar el efecto de la velocidad de enfriamiento sobre la microestructura del metal para regular las propiedades de los lingotes. Las investigaciones de la microestructura de fundición continua son importantes porque, mediante el cambio de los parámetros de fundición, es posible obtener las propiedades necesarias de los lingotes en estas partes de la sección transversal, donde el efecto dañino de los factores operativos es más fuerte. Es bien sabido que la calidad y las propiedades de los productos de fundición también están fuertemente relacionadas con la composición química del hierro fundido. Sin embargo, solo hay información limitada disponible en la literatura sobre el efecto de la composición química en las propiedades de los lingotes de hierro colado continuamente. En consecuencia, el objetivo del presente trabajo fue investigar los efectos de la velocidad de solidificación y varios elementos químicos sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de los productos de colada continua.

PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

El hierro fundido se fundió en el horno de inducción de frecuencia de línea estándar de capacidad de 10 t. La carga de hierro contenía chatarra de acero, retornos de hierro fundido, ferrosilicio (FeSi75), ferromanganeso (FeMn75), ferrocromo (FeCr65), cobre puro y antimonio.