Efecto de la Inoculación en Cuchara de Hierros Grises Fundidos en Horno de Cubilote

Abstract

RESUMEN: Las fundiciones grises tienen diversas aplicaciones como material estructural debido a su amplio rango de propiedades. Las propiedades mecánicas pueden modificarse en función de características microestructurales, las cuales a su vez dependen fundamentalmente de la composición química del metal base, de las condiciones de fusión, del tratamiento del metal fundido en cuchara y de la velocidad de enfriamiento durante la solidificación. El tratamiento del metal fundido en cuchara conocido como inoculación en cuchara, consiste en adicionar un agente inoculante, que permite crear muchos sitios de nucleación dentro del metal fundido, haciendo que la solidificación ocurra con sobreenfriamientos menores, disminuyendo la formación de carburos (chill) y favoreciendo la precipitación de grafito libre. El objetivo de este trabajo es determinar el efecto de la inoculación en cuchara de hierros grises fundidos en horno de cubilote, mediante la comparación de agentes inoculantes comerciales a base de FeSi y SiC. El trabajo presentado aquí corresponde a estudios preliminares, en donde se evalúa el efecto inoculante de los agentes usados en las propiedades tensiles, la dureza, la microestructura y la sanidad (% libre de chill) en piezas de bajo espesor. Mediante este estudio se pudo determinar que debido a las características específicas del proceso de fusión llevado en horno de cubilote, hacen que se obtenga un metal en piquera preinoculado, por lo cual no se observa ningún cambio significativo de las diferentes propiedades mecánicas y microestructurales en las diferentes experimentaciones.

ABSTRACT: Gray irons have several applications as structural materials because of their wide range of properties. Mechanical properties can be modified with microstructural characteristics, that depend fundamentally on the chemical composition of the base metal, melting conditions, the ladle treatment of melted metal and the rate of cooling during solidification. The ladle treatment of melted metal, known as ladle inoculation, consists in adding an inoculant agent, which permits the creation of many nucleation sites in the melted metal, so solidification occurs with less undercooling, diminishing carbide formation (chill) and favoring free graphite precipitation. The main objective of this work was to determine the effect of ladle inoculation on gray cast irons melted in cupola furnace, by comparing commercial inoculants agents based on FeSi and SiC. Data in this paper correspond to preliminary studies, where the inoculant effect of those agents on tensile properties is evaluated as well as hardness, microstructure and soundness (% of chill free) in thin pieces. It was possible to determine that, due to the specific characteristics of the melting process carried out in the cupola furnace, metal in taphole is already preinoculated, so no significant change is observed in mechanical and microstructural properties for several experiments.