Thesis
Efecto del tipo de chatarra sobre la colabilidad en aleaciones hipereutecticas Fe-C nodulares
Autor
Campos L., Ralph J.
Institución
Resumen
En este trabajo de investigación se evaluaron algunas variables asociadas al
tipo de chatarra utilizada en la cuchara de reacción en búsqueda del efecto que esta
pueda generar sobre la colabilidad y densidad de nódulos del hierro nodular en la
empresa S.H. Fundiciones. Se elaboraron 112 probetas en forma de espiral haciendo
pruebas con distintos tipos de chatarra en función de su espesor y geometría. Para cada
uno de los ensayos realizados se determinó el magnesio residual presente en la
aleación de hierro nodular hipereutéctico. Adicionalmente se realizaron ensayos
variando la cantidad de chatarra para determinar el efecto de la cantidad de la misma sobre el hierro nodular. Para minimizar el número de variables, todas las espirales colados en este estudio
corresponden a la colada del número de parte 47777 (COCO 80). Las variables estudiadas en el presente trabajo fueron: el tipo de chatarra en función de su composición química, espesor y geometría además de la cantidad de chatarra en la carga de la cuchara de reacción. Los ensayos iniciales se realizaron con 7,5 Kg. de chatarra en la cuchara de reacción por cada cuchara, usando chatarra en forma de láminas de distintos espesores 5mm y 6,5mm y de diferentes geometrías (cuadrada, triangular y redonda). Los resultados iniciales no mostraron variaciones significativos en la colabilidad, densidad de nódulos ni en el magnesio residual de la aleación. El ensayo de esparcimiento reveló que el cubrimiento de la chatarra sobre el magnesio en la cuchara Tundish, varía significativamente al modificarse la geometría de la 9 chatarra y las cantidades de las mismas, al aumentar la cantidad de chatarra aumenta el cubrimiento del magnesio en la cuchara a excepción de la lámina cuadrada que no realiza un cubrimiento efectivo. Se realizaron nuevamente los ensayos de colabilidad variando la geometría de la chatarra esta vez utilizando 12 Kg. de la misma por cada cuchara, al aumentar el cubrimiento del magnesio aumentó la colabilidad, la densidad de nódulos y el porcentaje de magnesio residual en el hierro nodular. Las curvas de enfriamiento no mostraron cambios significativos pero la cantidad de chatarra genera una leve caída de temperatura de la aleación.Los últimos ensayos se realizaron con chatarra de forma triangular, por su cobertura efectiva, para determinar cual es la cantidad de chapita óptima a adicionar en la cuchara de reacción, utilizando 8, 12 y 16 Kg. de chapita en donde se pudo demostrar que una vez que la chatarra alcanza el cubrimiento efectivo sobre el magnesio, no aumenta la colabilidad ni el magnesio residual de la aleación, pero baja levemente la temperatura del baño. En base a los resultados obtenidos se pudo determinar que la geometría de la chatarra influye directamente sobre el magnesio residual, la chatarra elaborada por con bordes filosos se ancla en el magnesio no permitiendo un cubrimiento efectivo a diferencia de la chatarra de bordes suavizados en donde el cubrimiento es mucho mayor aumentando
de esta manera el magnesio residual del hierro nodular.