Evaluation of producing technique factors affecting the matrix microstructure of as-cast ductile iron castings

Evaluación de los factores de la técnica de producción que afectan a la microestructura de la matriz de fundiciones de hierro dúctil en bruto

El objetivo de este trabajo era investigar algunos parámetros importantes relacionados con la microestructura de la matriz de hierro dúctil. Se obtuvieron barras redondas de fundición dúctil de varios diámetros con las aletas de conseguir distintas velocidades de enfriamiento en diferentes condiciones. No se cambiará ningún tratamiento térmico para obtener diferentes contenidos de perlita en las microestructuras. Se investigó la conexión entre el tipo de inoculantes, el tamaño de las probetas, el carbono equivalente y la microestructura de la matriz. Los resultados demostraron que la velocidad de enfriamiento lento, los inoculantes con elementos de tierras raras y un contenido relativamente bajo de magnesio residual disminuyeron el contenido de perlita.

INTRODUCCIÓN

La estructura matricial de la fundición dúctil puede ser ferrítica, perlítica, ferrítica-perlítica, martensítica, austenítica o bainítica [1]. La importancia de la matriz en el control de las propiedades mecánicas se pone de relieve mediante el uso de nombres de matriz para designar los tipos de fundición dúctil [2]. Las fundiciones dúctiles ferríticas, perlíticas y ferrítico-perlíticas se producen normalmente y se utilizan en estado bruto.

Diversas variables, como la composición química, la velocidad de enfriamiento, la cantidad de magnesio residual, el tipo, la cantidad y el método de postinoculación, la temperatura de colada, la adición de elementos de tierras raras y el contenido de arrabio en la carga , pueden controlar la estructura de la matriz de la fundición dúctil en bruto [2-4]. La composicion quimica adecuada es la mas facil de definir. Será la composición final deseada de la colada, menos las aleaciones añadidas durante el tratamiento y la inoculación más la pérdida de C durante el tratamiento con Mg. Hay que señalar que todas las funciones dúctiles son bajas en S (0,02% como máximo) y en P (0,08% como máximo). La mayoría de las funciones dúctiles tienen una composición casi eutéctica, que se extiende hasta una región carbonizada hipereutéctica sólo para las funciones de paredes finas [5]. El equivalente en carbono afecta al tamaño del grano y al número de nódulos [6]. Por otra parte, el aumento del número de nódulos proporciona más lugares para la nucleación y el crecimiento de la ferrita, lo que se traduce en un aumento de la cantidad de ferrita [7].

La velocidad de enfriamiento viene determinada en gran medida por el tamaño de la colada en sección transversal. Las velocidades de enfriamiento más rápidas asociadas a secciones finas favorecen la formación de perlita; las velocidades de enfriamiento más lentas favorecen la formación de ferrita [8].