Simple Solutions That Work! Issue 11

80 de nitrógeno produjo piezas con severos agujeros tipo pinchazo. Este patrón reveló que en los aceros inoxidables tipo 410, incluso con nitrógeno tan bajo como 300 ppm (0,03%), 7 ppm de hidrógeno era excesivo. Esta anomalía compleja es conocida como “nitrogen/hydrogen pinholing”. Eliminación de la Porosidad Subsuperficial en Aceros de Alta Aleación: Trabajos de investigación llevados a cabo a finales de los 1960's identificaron que el uso de ferroselenio puede eliminar de manera sustancial la porosidad subsuperficial en piezas coladas en moldes de arena en verde (6). A la fecha de la investigación, la tecnología de resinas estaba aún en pañales por lo que no se investigó con ninguno de los sistemas mostrados en la Tabla 1. No obstante, desde aquél momento se ha encontrado que las adiciones de ferroselenio es también efectiva al colar en moldes ligados mediante resina. Una de las utilizaciones principales del ferroselenio en la industria de la fundición es el control de la porosidad por hidrógeno. Pequeñas cantidades de FeSe pueden prácticamente eliminar la porosidad por hidrógeno (pinchazos) en aceros al carbón, de media y de alta aleación, ferrosos resistentes al desgaste como Ni Resistente y en aceros inoxidables colados en moldes tanto en verde como en arena ligada químicamente. Las tasas típicas de agregado son 0,005% Se a 0,02% Se (desde 0,10 lb hasta 0,40 lb por ton) aunque puede agregarse incluso hasta 1 lb. por ton. Como se utilizan adiciones tan pequeñas, se coloca al FeSe en briquetas de forma uniforme para facilitar pesadas precisas. Generalmente se piensa que el selenio previene las porosidades de tipo pinchazo debido a su influencia en la tensión superficial del baño, de modo que las superficies sólidas no se mojan y se reduce la probabilidad de burbujas de nucleación heterogéneas de gas.(6) También se informó que las adiciones de El hidrógeno se absorbe en el acero fundido de la humedad en la atmósfera y de los materiales refractarios, aleantes, elementos desoxidantes y aditivos para escoria. Dado que el hidrogeno es un átomo tan pequeño, puede difundirse rápidamente una vez absorbido, creando estos pequeños agujeros. La absorción de hidrógeno puede resultar de la descomposición del vapor de agua en moldes de arena en verde, de la descomposición de los ligantes en moldes con resina o de la alta humedad ambiental en la zona de fusión. Un aumento en la refusión de virutas metálicas que contentan residuos de los fluidos de corte contribuirá a la incorporación de hidrógeno. El Nitrógeno también puede absorberse con facilidad en los aceros líquidos provenientes de productos de descomposición gaseosa de las resinas de moldes y corazones, así como también a partir de ciertos materiales de carga. Roach y Simmons (3) reportaron que todos los aceros inoxidables tienen tendencia a tomar nitrógeno al ser fundidos al contacto con aire. La capacidad para retener nitrógeno mostró ser dependiente de los niveles de cromo y manganeso que tenga el acero. Niveles mayores de cromo y manganeso permitirá retener cantidades mayores de nitrógeno. El hidrógeno y nitrógeno nacientes o monoatómicos son fácilmente solubles en hierros y aceros fundidos. Mientras que las primeras cuatro reacciones tienden a formar poros tanto en la superficie como por debajo de ella, la última reacción usualmente resulta en defectos de superficie como “picaduras de viruela” o más frecuentemente, repliegues de carbón lustroso y arrugas superficiales (4) . Fuentes de Gas en los Materiales Aleantes: La solubilidad del nitrógeno en aleaciones al cromo puede ser bastante alta, a menos que la fundición especifique la necesidad un grado de ferrocromo con bajo nitrógeno. En una fundición de acero inoxidable, se encontraban con porosidad subsuperficial severa y luego de investigar, se encontró que el ferrocromo de bajo carbono utilizado (0,05% carbón) contenía más de 10.000 ppm de nitrógeno. La fundición no tenía idea hasta ese momento que debía especificar la necesidad de bajo nitrógeno al proveerse del ferrocromo de bajo carbono. El hidrógeno y nitrógeno son también muy solubles en las aleaciones al manganeso, de modo que los fundidores deben tener el cuidado de especificar bajos grados de hidrógeno y nitrógeno, particularmente con el manganeso de grados electrolíticos. Se ha encontrado hidrógeno presente en los cátodos electrolíticos de níquel. La observación de que el hidrógeno y el nitrógeno son aditivos al momento de promover porosidad se sustenta con algunos datos analíticos. Rassbach, Saunders, et al (5) encontraron evidencia en fusiones experimentales de aceros inoxidables tipo 410 (11 a 13% Cr) 230 ppm de nitrógeno (0,023%) y 5 ppm de hidrógeno (0,0005%), esto daba por resultado piezas buenas. Al aumentar el nivel de nitrógeno a 300 ppm (0,030%) y 4 ppm de hidrógeno también eran buenas. Sin embargo, un aumento de 3 ppm de hidrógeno (7ppm ó 0,0007 total) en el baño de fusión conteniendo 300 ppm