Microestructura y propiedades mecánicas de una fundición esferoidal ferrítica en bruto de colada para su uso en piezas de grandes dimensiones

Abstract

Con objeto de estudiar el efecto de la velocidad de enfriamiento, composición y microestructura sobre las propiedades mecánicas de una fundición de grafito esferoidal y matriz ferrítica en estado de bruto de colada, para su uso en piezas de grandes dimensiones, se fabricó un cubo de 300 mm de arista mediante colada en moldes de arena. Este cubo contiene, como es habitual, silicio y magnesio procedentes del inoculante (ferrosilicio) y del nodulizante (Fe-Si-Mg). Se investigaron los efectos del tamaño, forma y distribución de las partículas de grafito y microestructura de la matriz sobre la resistencia mecánica, resistencia a impacto y tenacidad de fractura, de dos zonas del cubo formadas con distinta velocidad de enfriamiento: el centro térmico-geométrico y la superficie. Se ofrecen las composiciones químicas de ambas zonas y las técnicas utilizadas para realizar los ensayos mecánicos y el análisis metalográfico.

In order to carry out a study of the effect of the cooling rate, the composition and the microstructure upon the mechanical properties of a cast iron with nodular graphite and ferrite matrix for heavy sections, one cube with an edge of 300 mm was manufactured through casting in sand molds. This cube contains, as it is habitual, silicon and magnesium which proceed from the inoculant (ferrosilicon) and from the nodulizant (Fe-Si-Mg). The effects of the size, shape and distribution of the graphite nodules and of the microstructure of the matrix upon the mechanical resistance, impact behaviour and fracture toughness of this cast iron are investigated in two zones of the cube which have been casted with a different cooling rate: the thermal centre and the surface. The chemical compositions and the techniques used to perform the mechanical tests and the metallographic analysis are suplied.