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CARACTERÍSTICAS MICROESTRUCTURALES DE UNA ALEACIÓN COMERCIAL DE HIERRO NODULAR

01/2007; 27:29-40.

ABSTRACT Recibido: 20-Ene-2006; Revisado: 16-Feb-2007; Aceptado: 20-Mar-2007 Publicado On-Line: 09-Jul-2007 Disponible en: www.polimeros.labb.usb.ve/RLMM/home.html Resumen Se discute los principales rasgos microestructurales a 100x y a 500x, de la microestructura de vaciado en molde de arena de hierro nodular comercial, solidificada a 8,66ºC/s, determinada a partir de datos experimentales previa suavización matemática. La microestructura corresponde a la zona central de la aleación considerada del sistema ternario hierro-carbono-silicio, de composición química con un Índice de Saturación en Carbono, S C = 1,04 (%CE = 4,42). Análisis de los fundamentos de la teoría de solidificación, son utilizados para evaluar los rasgos superficiales de los nódulos de grafito. Se aprecia que en su mayoría, son irregulares; otros nódulos presentan protuberancias, observándose cierta abundancia de híbridos nodular-laminar. Para explicar las probables causas que los originan, se correlacionan con los parámetros de proceso relativos a la constitución de la aleación. Razonamiento teórico-experimental similar, se utiliza para la evaluación de zonas de esa microestructura a 500x donde hay presencia de eutéctico termodinámicamente metaestable. La ledeburita transformada ha sido predicha mediante análisis de la información producida por el modelado matemático, programa "ps3", que relaciona las curvas de enfriamiento con la microestructura generada. Se discute la transición estable-metaestable en reacciones eutécticas, en base a efectos del aumento del potencial químico en la intercara líquido-sólido ocasionado por alteraciones en su energía superficial, para generar cambio en el patrón de segregación de silicio en la austenita eutéctica. Abstract Nodular iron microstructural features at 100x and 500x, in the central zone of one specimen in as-cast condition, are discussed. Smoothed experimental data from its thermal analysis gave a cooling rate of 8.66 ºC/s. The liquid commercial alloy is regared as a Fe−C−Si ternary system alloy with Carbon Saturation Index, S C = 1.04 (%CE = 4.42). External surface spheroidal graphite morphologies evidences are evaluated by the use of theoretical solidification fundamentals. Those graphite spheroids mainly show surface irregularities, protruded nodules, and also nodular-lamellar hybrids. The probable causes for that diversity of spheroidal microstructure are associated to process parameters related to liquid metal constitution of the alloy. Probable origin of such morphological features in as-cast condition is related to liquid metal constitution process parameters. Evaluation of thermodynamically metastable eutectic when is seen at 500x is performed in similar fashion as previously discussed. This transformed ledeburitic microstructure is predicted through the use of the designed computer modeling program called "ps3". The transition stable to metastable eutectic reactions is discussed when increase of chemical potential is related to solid-liquid interface as consequence of surface energy alterations leading to the creation of changes in silicon segregation patterns inside the eutectic austenite.

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