ABSTRACT:The aim of this work was the microstructural optimization of cast irons with nodular graphite for the manufacture of wind turbine hubs, paying preferential attention to the geometry and distribution of graphite spheroids to ensure the required mechanical properties for this application. The target was pursued based upon microstructure-properties correlation, in an environment of great competitiveness and exigency marked by current international standards. The methodology followed consisted of the generation of knowledge from tailor-made industrial castings, followed by the analysis of their microstructures, in order to extract valuable conclusions for the production process through the use of statistical analysis. The approach method employed was a Fractional Design of Experiments (DOE) with 7 factors, 16 experiments and resolution IV. The samples from each experiment were cubes of identical geometry, and designed to match a surface-to-volume module equal to 4 cm (1.57 in) found as the highest values in real hubs of 3 MW power wind turbines. It is concluded that the use of nodulizers with traces of lanthanum favour the reduction of the volume fraction of pearlite, although La has proved not to promote the spherical shape of primary graphite. The negative effect of preinoculants containing SiC on the spheroidal morphology of graphite has also been verified, and also that lowMn bearing scrap favours graphite formation and the reduction of the volume fraction of pearlite, in spite of being a carbide forming element. The whitening effect of Mn was minimized with low carbon equivalent melts.
RESUMEN:Optimización microestructural de fundiciones grises dúctiles no aleadas, con matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores. El objetivo de este trabajo fue la optimización microestructural de fundiciones grises con grafito esferoidal y matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores, prestando una especial atención a la geometría y distribución de los esferoides de grafito para asegurar el cumplimiento de las propiedades mecánicas requeridas para esta aplicación. En un entorno de gran competitividad y exigencia, marcado por los estándares internacionales que establecen las propiedades mecánicas mínimas que deben cumplir los materiales empleados, el cumplimiento de este objetivo se llevó a cabo correlacionando microestructura y propiedades. Para ello, la metodología de investigación consistió en la generación de conocimiento a partir de coladas industriales "a medida", seguido de un análisis de la microestructura, con el fin de extraer conclusiones importantes, de aplicación práctica en el proceso de fabricación, mediante el 2 • J. Asensio-Lozano et al.Revista de Metalurgia 54(2), April-June 2018, e118. ISSN-L: 0034-8570. https://doi.org/10.3989/revmetalm.118 empleo de técnicas estadísticas. La herramienta estadística empleada fue un Diseño de Experimentos Fraccional (DOE), con 7 factores, 16 experimentos y resolución IV. Las muestras empleadas en cada experim...