Efecto del tiempo de desmoldeo en las características microestructurales de las hojuelas de grafito

Abstract

RESUMEN: El hierro gris es una fundición cuya microestructura es característica por la presencia de hojuelas de grafito en una matriz ferrosa. Las características de las hojuelas se clasifican bajo la norma ASTM A24. La microestructura resultante depende de la composición química del hierro, la etapa de inoculación y la velocidad de solidificación de las piezas. En el presente trabajo se estudió la formación de hojuelas de grafio en un hierro gris con bajo contenido de azufre y manganeso mediante técnicas de microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Se utilizó el inoculante comercial calcifer (Fe-Si + Ca, Al, Ba) y se evaluaron las características de las hojuelas formadas mediante la norma ASTM A247 en placas de ½ y 1 pulgada de espesor para tiempos de desmoldeo de 10, 20 y 30 minutos. Se identificaron distribuciones de hojuelas de grafito tipo A+E y A para las placas de espesores de ½ y 1 pulgada, respectivamente. Al incrementar el tiempo de desmoldeo de 10 a 30 minutos, la longitud promedio de la hojuela se incrementa y de acuerdo con la norma ASTMA247, la hojuela de grafito cambia de clase 5 y 4 (10 min) a clase 4 (30 min) para los dos espesores evaluados. Se identificó únicamente la presencia de aluminio como elemento activo contenido en el inoculante en las muestras analizadas mediante MEB-EDS, por lo que los sitios de nucleación para la formación de las hojuelas de grafito son a partir de inclusiones de alúmina; no se detectó la presencia de partículas de sulfuro de manganeso debido a los bajos contenidos de estos elementos e el hierro base. Las mediaciones de dureza (HRB) se establecieron en 95 y 92 HRB en promedio para los espesores de ½ y 1 pulgada, respectivamente, las cuales corresponden con los valores reportados en la literatura.