Studying the graphite phase in antifriction AChS-2 cast iron

Estudio de la fase de grafito en la fundición antifricción AChS-2

El artículo presenta los datos del estudio de las características de las inclusiones de grafito en diversas muestras de fundición AChS-2. El análisis metalográfico se realizó utilizando el software Thixomet Pro, se estimó la longitud de las inclusiones de grafito, su forma y el área ocupada. En las mismas muestras se midieron el coeficiente de deslizamiento y la dureza. Se comprobó que las características de la fase de grafito afectan a las propiedades antifricción de la aleación.

INTRODUCCIÓN

Para fabricar las piezas que funcionan en condiciones de rozamiento con lubricación, se utilizan materiales con una dureza suficientemente elevada, resistencia al desgaste y buenas propiedades antifricción: el coeficiente de rozamiento no debe ser superior a 0,12 - 0,5 en ausencia de lubricación y a 0,001 - 0,02 con lubricación [1]. En algunos casos, los bronces se utilizan para fabricar piezas fundidas que funcionan en condiciones de fricción, pero son bastante caros; por lo tanto, se utilizan ampliamente otros materiales antifricción, en particular, las fundiciones grises de las calidades AChS 1 - 6. Las fundiciones de este grupo tienen unas propiedades antifricción muy buenas.

Las fundiciones de este grupo tienen la base de perlita o perliteferrita sin cementita libre y contienen necesariamente grafito laminar libre en la estructura.

La forma, el tamaño y la cantidad de grafito libre determinan de hecho el coeficiente de fricción (o coeficiente de deslizamiento), ya que el grafito actúa como lubricante. Cabe señalar que la dureza y la resistencia al desgaste de las fundiciones antifricción, en igualdad de condiciones, vienen determinadas principalmente por la estructura de la perlita: cuanto menor sea la dispersión de la perlita, mayor será la dureza y la resistencia del material.

Muchas piezas de equipos de minería (cojinetes de manguito, casquillos, insertos de casquillos, etc.) se fabrican con fundición antifricción AChS-2. La Tabla 1 muestra la composición química de la fundición AChS-2, la Tabla 2 muestra los requisitos para las inclusiones de grafito AChS-2 [2].

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

La fundición de calidad AChS-2 se utiliza junto con superficies de acero templadas o normalizadas, es decir, deben tener suficiente dureza. Según [1], su dureza es de 180-229 HB. Para aumentar la dureza y la resistencia al desgaste, se introduce cromo en la fundición, que también favorece el enfriamiento, lo cual es indeseable en la fundición antifricción [2-6]. El titanio contribuye a la producción de pequeñas inclusiones de grafito y también aumenta la resistencia de la base metálica, el silicio proporciona buenas propiedades de fundición de la aleación y el curso del proceso de grafitización a una determinada relación Cr:Si.