Fundición esferoidal
Páginas: 7 (1675 palabras)
Publicado: 7 de abril de 2013
Fundiciones de hierro nodular
Definición:
La fundición con grafito nodular es una aleación de base hierro con alto contenido de carbono, en la cual el grafito está presente en forma compactas y esferiodales y no en forma de laminilla caracetrísico de la fundición gris. Esta morgología del grafito se obtiene a traves del agregado de elementos “nodulizantes”, tema que se abarcara enpáginas siguientes.
Reseña histórica
En 1942 la International Nickel en Bayona (New Jersey) llevo a cabo una serie de experimentos determinando que el magnesio tenía un señalado efecto sobre las fundiciones. Un año después se preparó una colada de fundición a la que se le añadieron cantidades variables de aleaciones de magnesio (de hasta 80% Ni - 20% Mg), los ensayos mecánicos confirmaron que elmaterial obtenido tenía una resistencia un 45% superior a la de la fundición de partida. Además, la microestructura presentaba un afinamiento de las láminas de grafito. A la colada siguiente se le añadió una mayor cantidad de magnesio con lo que se obtuvo un material con el cual se pasaba de una resistencia a la tracción de 13Kg/mm2 para la fundición base a 77Kg/mm2 para la la fundición basemodificada con Mg. Al realizar el exámen microscópico, el grafito aparecía en forma de esferoides dispersos, estructura que no se había observado nunca antes en las fundiciones grises. Posteriores ensayos permitienron el desarrollo de un nuevo producto comercial: la fundición gris de grafito esferoidal denominada nodular.
Solificación de las fundiciones nodulares
El mecanismo de solidificaciónde las fundiciones (grises y nodulares) depende del valor de carbono equivalene (Ceq=C + Si/3), surgiendo la siguiente clasificación:
eutécticas Ceq= 4,3
hipoeutécticas Ceq 4,3
Solificación de las fundiciones nodulares eutécticas
En las fundiciones nodulares eutécticas ocurre la transformación líquido grafito + austenita, cuando la solución líquida se subenfría un valor T conrespecto a la temperatura de transformación eutéctica. En esa condición la energía libre de la fase líquida de composición eutéctica es mayor que la energía libre de la mezcla bifásica austenita-grafito y, en consecuencia desde el punto termodinámico, es posible la solidificación simultanea del grafito y la austenita.
El grafito nuclea primeramente y luego crece independientemente tomando la forma denodulos (figura 1a). A medida que transcurre el tiempo aumenta el tamaño de la esfera de grafito y la solución líquida adyacente disminuye su contenido de carbono, originando la nucleación de la austenita. sobre la superficie del nodulo, el cual queda separado de la fase líquida (figura 1b) . Esto no quiere decir, que el grafito no puede crecer más, sino que el mecanismo de crecimiento esta dadopor la difusión de carbono del líquido al nodulo a través de la película de austenita.(figura 1c). El proceso continúa hasta que se consume la totalidad de la fase líquida desapareciendo la diferencia entre los ganos eutécticos (1d).
Debido al mecanismo descripto anteriormente, el número y en consecuencia el tamaño de grano eutectico está dado por el número de nucleos de gráfito originados. Esteúltimo esta dado por la velocidad de enfriamiento y por los procesos de inoculación.
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1a 1b
1c 1d
Figura 1. Solidificación de una fundición nodulareutéctica.
Solificación de las fundiciones nodulares hipoeutécticas
En las fundiciones hipoeutécticas con grafito esferoidal al bajar la temperatura por debajo de la linea de líquidus se produce la precipitación de la austenita (figura 2a), la cual crece en forma dendrítica(figua 2b). A medida que crecen las dendritas de austenitas, el líquido remanente aumenta su contenido de carbono a lo...
Definición:
La fundición con grafito nodular es una aleación de base hierro con alto contenido de carbono, en la cual el grafito está presente en forma compactas y esferiodales y no en forma de laminilla caracetrísico de la fundición gris. Esta morgología del grafito se obtiene a traves del agregado de elementos “nodulizantes”, tema que se abarcara enpáginas siguientes.
Reseña histórica
En 1942 la International Nickel en Bayona (New Jersey) llevo a cabo una serie de experimentos determinando que el magnesio tenía un señalado efecto sobre las fundiciones. Un año después se preparó una colada de fundición a la que se le añadieron cantidades variables de aleaciones de magnesio (de hasta 80% Ni - 20% Mg), los ensayos mecánicos confirmaron que elmaterial obtenido tenía una resistencia un 45% superior a la de la fundición de partida. Además, la microestructura presentaba un afinamiento de las láminas de grafito. A la colada siguiente se le añadió una mayor cantidad de magnesio con lo que se obtuvo un material con el cual se pasaba de una resistencia a la tracción de 13Kg/mm2 para la fundición base a 77Kg/mm2 para la la fundición basemodificada con Mg. Al realizar el exámen microscópico, el grafito aparecía en forma de esferoides dispersos, estructura que no se había observado nunca antes en las fundiciones grises. Posteriores ensayos permitienron el desarrollo de un nuevo producto comercial: la fundición gris de grafito esferoidal denominada nodular.
Solificación de las fundiciones nodulares
El mecanismo de solidificaciónde las fundiciones (grises y nodulares) depende del valor de carbono equivalene (Ceq=C + Si/3), surgiendo la siguiente clasificación:
eutécticas Ceq= 4,3
hipoeutécticas Ceq 4,3
Solificación de las fundiciones nodulares eutécticas
En las fundiciones nodulares eutécticas ocurre la transformación líquido grafito + austenita, cuando la solución líquida se subenfría un valor T conrespecto a la temperatura de transformación eutéctica. En esa condición la energía libre de la fase líquida de composición eutéctica es mayor que la energía libre de la mezcla bifásica austenita-grafito y, en consecuencia desde el punto termodinámico, es posible la solidificación simultanea del grafito y la austenita.
El grafito nuclea primeramente y luego crece independientemente tomando la forma denodulos (figura 1a). A medida que transcurre el tiempo aumenta el tamaño de la esfera de grafito y la solución líquida adyacente disminuye su contenido de carbono, originando la nucleación de la austenita. sobre la superficie del nodulo, el cual queda separado de la fase líquida (figura 1b) . Esto no quiere decir, que el grafito no puede crecer más, sino que el mecanismo de crecimiento esta dadopor la difusión de carbono del líquido al nodulo a través de la película de austenita.(figura 1c). El proceso continúa hasta que se consume la totalidad de la fase líquida desapareciendo la diferencia entre los ganos eutécticos (1d).
Debido al mecanismo descripto anteriormente, el número y en consecuencia el tamaño de grano eutectico está dado por el número de nucleos de gráfito originados. Esteúltimo esta dado por la velocidad de enfriamiento y por los procesos de inoculación.
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1a 1b
1c 1d
Figura 1. Solidificación de una fundición nodulareutéctica.
Solificación de las fundiciones nodulares hipoeutécticas
En las fundiciones hipoeutécticas con grafito esferoidal al bajar la temperatura por debajo de la linea de líquidus se produce la precipitación de la austenita (figura 2a), la cual crece en forma dendrítica(figua 2b). A medida que crecen las dendritas de austenitas, el líquido remanente aumenta su contenido de carbono a lo...
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