Abstract
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.
Highlights
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
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 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
Summary
Las fundiciones de grafito esferoidal con matriz ferrítica se vienen utilizando, en los últimos años, en el sector de la energía eólica para fabricación de piezas tales como los bujes de aerogeneradores, debido a su elevada tenacidad a bajas temperaturas. Es muy importante evitar la aparición de este tipo de grafito degenerado ya que implica una gran disminución en los valores de las propiedades mecánicas. Si el grafito cristaliza en forma degenerada, por ejemplo, del tipo “Chunky”, no existe solución capaz de arreglar la geometría de dicho grafito, por lo que hay que tener un especial cuidado en la fabricación del material para evitar que esto ocurra. En esta investigación se pretende, además de estudiar la posible aparición de los defectos citados, caracterizar una fundición de grafito esferoidal de matriz ferrítica en estado bruto de colada, para su uso en piezas de grandes dimensiones, desde el punto de vista de las propiedades mecánicas y de la microestructura, analizando, también, la posible influencia de la velocidad de enfriamiento, con la intención de buscar o, al menos, sugerir posibles mejoras del material, siempre a conseguir en el estado citado de bruto de colada
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