Formación de grafito chunky en piezas de pequeño espesor fabricadas utilizando fundición de hierro con grafito esferoidal

Abstract

El grafito chunky es una malformación detectada habitualmente en las zonas de última solidificación pertenecientes a piezas de fundición grafítica esferoidal con enfriamientos muy lentos. Estudios previos realizados sobre bloques cúbicos de 300 y 180 mm de lado y fabricados con aleaciones de matriz ferrítica, indican que los factores que promueven la formación de este defecto son: bajas velocidades de enfriamiento, excesiva post-inoculación del metal de colada y la presencia de elevados contenidos de silicio y/o cerio. La intensificación de estos factores en la fabricación de piezas con espesores más reducidos ha permitido obtener grafito chunky en secciones inferiores a 50 mm. Se han utilizado diferentes condiciones experimentales y se han determinado los factores de mayor influencia en la formación del defecto. La utilización de técnicas analíticas de gran precisión ha mostrado una gran similitud en las composiciones químicas entre las zonas afectadas por la malformación grafítica y aquellas en las que el grafito aparece únicamente bajo formas perfectamente esferoidales. Por otra parte, los contenidos de oxígeno medidos en los materiales estudiados en este trabajo no muestran relación con la cantidad de grafito chunky formado, sin embargo sí dependen del tipo de elemento químico utilizado para realizar el tratamiento de esferoidización del metal fundido. Palabras claveGrafito chunky; Fundición esferoidal; Pequeño espesor; Cerio; Magnesio; Curvas de solidificación. Chunky graphite formation in small section ductile iron castings AbstractChunky graphite is a degenerated graphite form which can be found in the thermal centre of ductile iron heavy section castings. Previous studies made on cubic blocks (300 and 180 mm in side) manufactured using alloys with fully ferritic matrix structures show that low cooling rates, excessive post-inoculation and high silicon and/or cerium contents in the melts are the most important factors that promote this kind of defect. The enhancement of these critical factors led to obtain chunky graphite in sections lower than 50 mm. Different experimental conditions have been used in order to establish the main parameters that affect this graphite malformation. The use of cutting-edge techniques in the analysis of chemical compositions has revealed that no significant differences can be found when comparing chunky areas and well-formed spheroidal graphite areas. On the other hand, it has not been possible to establish any correlation between the oxygen contents and the scale of the defect. However, it is noteworthy that the oxygen content is related to the use of magnesium or cerium as nodulizer agent.