Influence of the section size and holding time on the graphite parameters of ductile iron production

Influencia del tamaño de la sección y del tiempo de mantenimiento en los parámetros de grafito de la producción de fundición dúctil

Este trabajo se realizó para establecer las condiciones necesarias para producir una estructura deseable de las piezas fundidas de diversos tamaños de sección. Esta investigación se centró en el estudio de la influencia de la velocidad de enfriamiento o el tamaño de la sección y el tiempo de mantenimiento en los parámetros de grafito de la fundición dúctil. Se fundieron en moldes de arena placas de espesores comprendidos entre 3 y 50 mm utilizando la misma masa fundida. La presente investigación ha demostrado que el tamaño de la sección de las piezas fundidas de fundición dúctil y el tiempo de mantenimiento tuvieron un fuerte efecto en los parámetros de grafito de las piezas fundidas.

INTRODUCCIÓN

El objetivo del metalúrgico es diseñar un proceso que produzca una estructura que aporte las propiedades mecánicas esperadas. La calidad del producto final depende de los mecanismos de formación de defectos y de la evolución de la microestructura [1]. La estructura determina muchas de las propiedades inherentes del metal fundido. Esta estructura se determina en gran medida durante la cristalización a partir de la masa fundida. La cristalización a partir del metal fundido implica las sucesivas etapas de nucleación y crecimiento. Las posibilidades relativas de nucleación y crecimiento dependen de las partículas extrañas o solutos presentes en el líquido, ya sea como trazas de impurezas o como adiciones deliberadas [2]. El control de los parámetros de transformación requiere el conocimiento de la correlación estructura-propiedades de la fundición dúctil considerada, así como de los factores que afectan a la estructura [3]. Al hablar de la metalurgia de la fundición dúctil, los principales factores que influyen en la estructura que hay que tener en cuenta son: la composición química, la velocidad de enfriamiento, el tratamiento de líquidos y el tratamiento térmico [4-7]. Al cambiar la velocidad de enfriamiento, en la fundición dúctil también se producen efectos similares a los comentados para la fundición gris, pero la sensibilidad de la sección de la fundición dúctil es menor. Esto se debe a que el grafito esferoidal se ve menos afectado por la velocidad de enfriamiento que el grafito en escamas. Pero el colado de secciones muy finas en fundición dúctil presenta el peligro de carburos masivos en colada [8]. El tratamiento líquido de la fundición dúctil es más complejo que el de la fundición gris. Las dos etapas del tratamiento líquido de la fundición dúctil son: la modificación, que consiste en el tratamiento de la masa fundida con magnesio o aleaciones de magnesio, con el fin de cambiar la forma del grafito de escama a esferoidal, y la inoculación para aumentar el número de nódulos o suprimir la formación de carburos. Aumentar el número de nódulos es un objetivo importante, ya que un mayor número de nódulos se asocia con una menor tendencia al enfriamiento y una mayor relación ferrita/perlita en la colada [9].