Ingeniero materiales

5.2.2 Registro y análisis de las variables metalúrgicas reportadas durante la fusión y vaciado (Colada) en las líneas de moldeo automático.

Con el fin de identificar la probabilidad de incidencias que pudieron originar los defectos por causas metalúrgicas analizados en esta investigación, esta sección ofrece el registro de las variables más relevantes concernientes al baño metálico decolada; y toma como referencia las Especificaciones Técnicas de producción para el análisis causa raíz de los defectos durante los meses agosto y septiembre del 2009. Cabe destacar que se registró poca incidencia defectuosa en las piezas por desajustes en el líquido, en este sentido, los defectos atribuibles a fallas en el baño (grafito amorfo, escoria, junta fría, porosidades internas y rechupe).( Especificaciones Técnicas requeridas en el proceso de fusión y colada.

Para el análisis causa raíz a nivel metalúrgico, se consideraron: la temperatura de vaciado (Tv), porcentaje de carbono equivalente (%CE), porcentaje de silicio en el baño (%Si) y porcentaje de carbono (%C). Estos parámetros de interés determinan la sanidad y las óptimas propiedades de servicio en las piezasfabricadas por fusión y colada. (9,25)

- Temperatura de colada o vaciado (Tv): La temperatura de colada idónea es el valor superior a la línea de líquidus que permita colocar el metal en estado líquido en el interior del molde, evitando así la formación de nódulos durante esta etapa; así, temperaturas por debajo de los parámetros de producción generan defectos por llenado incompleto y juntas frías.Temperaturas por encima de los valores sugeridos (14,25), pueden generar disminución en la resistencia tensil de la pieza al generar excesiva evolución de gases (hidrógeno y oxígeno), quedando atrapados en la matriz conformando vacíos en el material. A continuación los valores sugeridos por las Especificaciones Técnicas de la empresa (FIMACA) (1):

|FUNDICIÓN |Tv (°C)|
|Gris |1380 - 1420 |
|Nodular |1390 - 1420 |
|Vermicular |1410 - 1420 |

Cabe mencionar, que las fundiciones Vermiculares, aunque constituyen un defecto en la matriz de la fundición (Figura 5.14.a), eventualmente son confeccionadas a propósito para diseñar piezas que puedan soportarvalores de esfuerzo mecánico intermedios entre los que puede soportar la fundición gris y la fundición nodular (Caja interamericana, Troncocónica, Caja Ecuador y caja F5). Estos productos no fueron evaluados durante los meses en estudio, ya que no se registró producción de los mismos durante este período.

- Porcentaje de carbono equivalente (%CE), porcentaje de silicio (%Si) y porcentaje decarbono (%C): Valores registrados en las Especificaciones Técnicas para la Composición Química requerida en el producto:

Fundición Gris ASTM A – 48
Elemento |%C |%Si |%Mn |%P |%S |%Cr |%Cu |%Ni | |% Min. |3.10 |1.80 |0.70 |------ |------ |------ |0.50 |------ | |%Máx. |3.20 |2.00 |0.80 |0.15 |0.12 |0.30 |0.70 |0.20 | |
El rango de %CE para la fabricación de aplicaciones ferrosas de tipo grisrefiere a las fundiciones hipoeutécticas (Figura 3.2):
%CE para fundiciones grises (Ecuación 1) [pic] =3.75 min. – 3.91 máx.

Fundición Nodular tipo ASTM 536
Elemento |%C |%Si |%Mn |%P |%S |%Cr |%Cu |%Ni |%Mg | |% Min. |3.70 |2.70 |------ |------ |------ |------ |------ |------ |0.035 | |%Máx. |3.85 |3.00 |0.5 |0.03 |0.02 |0.05 |0.15 |0.05 |0.05 | |
El rango de %CE para la fabricación deaplicaciones ferrosas de tipo gris refiere a las fundiciones hiperutécticas (Figura 3.2):
%CE para fundiciones nodulares (Ecuación 1)[pic] = 4.61 min. – 4.86 máx.

( Porcentaje de carbono equivalente (%CE) versus temperatura de vaciado (Tv) detectados en los productos de fundición para los meses Agosto y Septiembre de 2009.

El orden de producción de la planta inicia con la fundición...