Hierro y Acero Edicion 33 | Page 4

acería OPTIMIZACIÓN de composición química y tecnología de fabricación de hierro esferoidal austenítico 1) Haduch Z.1, Rczka J.2, Tabor A.2 Universidad de Monterrey, 2) Politécnico de Cracovia, Polonia INTRODUCCIÓN El hierro fundido esferoidal, debido a sus buenas propiedades mecánicas y tecnológicas, es un material de amplia aplicación en la industria automotriz, máquinas de agricultura y fundición de tubos, accesorios, etc. [1,2] Las primeras investigaciones de propiedades y métodos de fabricación de hierro fundido esferoidal se hicieron en Polonia en el Instituto de Fundición en los años cincuentas. Se elaboró un método ecológico de esferoidización en el cual barra de magnesio de diámetro de 20 – 30 mm se introduce al hierro líquido a un caldero hermético (JPK). [3] Gracias a colaboración del Instituto de Fundición y la industria se elaboraron los métodos de fabricación de hierro esferoidal de alta calidad con la matriz ferrítica, perlítica y ferrítico-perlítica. En el Politécnico de Cracovia se elaboró el método de fabricación de hierro esferoidal austenítico de alta calidad. [6] El primer hierro fundido austenítico con alto contenido de níquel llamado Ni-Resist elaboró International Nickel Ltd. en año 1930 [7,8]. Esta aleación presenta alta resistencia a la corrosión química, alta temperatura y corrosión gaseosa. Se aplica mucho en Estados Unidos y Europa, presentando en los años setentas 6% de crecimiento de producción al año y muy amplia aplicación en la industria [9]. La estructura de este hierro se constituye de austenita y grafito, frecuentemente con precipitaciones de carburo eutéctico el cual se obtiene como resultado de desplazamiento de temperatura eutectoide por debajo de temperatura ambiente como resultado de inte- 4 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO racción de níquel, cobre y magnesio [8]. De esto resulta que el níquel aumenta estabilidad de austenita en área de temperatura de transformación perlítica y bainítica, limitando en una vez el área de transformación perlítica. Aumentando la cantidad del níquel en el hierro se aumenta la facilidad de formación de la estructura bainítica (especialmente con presencia de molibdeno) o martensítica. Si el níquel sobrepasa el límite de 18% se obtiene la matriz austenítica estable, su estabilidad depende del espesor de la pared de la pieza fundida y de la presencia de los elementos como; Cu, Cr, Mn, Si, [10]. Un análisis de los datos de este problema presenta que hay mucho conocimiento sobre los factores que determinan la formación de la estructura de hierro esferoidal y la fase de austenita, sin embargo, conocimiento del proceso de fabricación y fundición, su comporta-miento en condiciones específicas, a temperaturas altas y bajas, no es suficiente. Las investigaciones de estos problemas se desarrollan en el Politécnico de Cracovia, Polonia. INVESTIGACIONES PROPIAS Al fin de obtener las propiedades mecánicas requeridas en específicas condiciones de trabajo se programó una variación de la composición química del hierro inicial cambiando también la cantidad de elementos de aleación (Ni, Cr, Mn) esferoidisantes y modificadores. Las coladas se prepararon en el Instituto de Fundición en un horno de inducción de la frecuencia mediana de capacidad de 60 kg y refractario básico. De los límites de la composición química de hierro