Simple Solutions That Work! Issue 7

Por muchos años, el ambiente de la fundición ferrosa ha estado impulsando la necesidad de piezas coladas más fuertes con peso menor que las piezas de hierro gris, pero con mejores propiedades para ser mecanizado, resistencia a la fatiga térmica, capacidad de amortiguación, mejor rendimiento por molde y mejor colabilidad que las piezas de hierro nodular. Los hierros con grafito compactado (CGI) proveen una solución con buena relación costo beneficio a estos desafíos. Las autopartes, como rotores de frenos a disco, son candidatas claras para la conversión a producirlos en CGI, especialmente cuando un menor peso y mayor resistencia son propiedades clave para los ingenieros de diseño. Desafortunadamente, la producción de piezas de hierro con grafito compactado de calidad consistente, requieres controles aún más estrictos que la producción de nodular. El método más popular de producir CGI requiere usar técnicas complejas de análisis térmico. El equipamiento y controles que necesita la fundición para producir CGI, así como también los costos de licencias asociados han impedido el uso masivo de CGI. Una revisión de las investigaciones y experiencias en fundiciones a nivel mundial incluyendo diferentes procedimientos de tratamiento del metal líquido para producir grafito compactado fue el tema del Panel de Hierro con Grafito Compactado en el congreso de 2002 de la AFS (Asociación Norteamericana de Fundición). En estas discusiones del panel, la presentación de D. Kelley generó un interés considerable en el “Resulfurizado luego del Tratamiento con Magnesio”. Kelley mostró que, en un ambiente de producción, usando un agregado de 0,015 a 0,025% de azufre (luego de haber agregado el magnesio) para desnodulizar el hierro tratado con magnesio, fue capaz de producir de manera consistente hierros CG con menos del 20 por ciento de nodularidad. La clave del éxito de Kelley fue la utilización de una nueva briqueta de sulfuro de hierro (Resulf 30), lo que permitía obtener consistentemente alta recuperación de azufre (85% a 90%). Antes del uso de estas briquetas, se usaba sulfuro de hierro granular (piritas de hierro) con resultados esporádicos e inconsistentes de grafito compactado; las recuperaciones típicas eran de sólo 30% a 40%. Como el azufre se usa para desnodulizar las aleaciones ferrosas, existía alguna preocupación acerca de la contaminación de los retornos. Este no es el caso cuando se usan otros elementos desnodularizantes, como el titanio, en la producción de CGI. Esta investigación fue en respuesta al deseo de muchas fundiciones de añadir elementos alternativos como el titanio para “desnodularizar” el hierro dúctil tratado con magnesio. El uso simultaneo de azufre con agentes inoculantes no es un concepto nuevo. El uso de azufre agregado con potentes elementos que forman oxi- sulfuros se demostró por primera vez por Naro y Wallace (1970). Naro demostró que relaciones balanceadas de tierras raras y azufre, sin la presencia de ferrosilicio suministraba drásticas reducciones en subenfriamiento, eliminaba completamente el efecto de coquilla, promovía formas favorables de grafito en hierros grises. En un estudio de 1984, Strande mostró que los inoculantes con base siliciuro de calcio junto con agregados mayores de azufre proveían una mecanibilidad mejorada en piezas fundidas a comparación de MÉTODO ECONÓMICO DE PRODUCIR HIERRO CON GRAFITO COMPACTADO SIN EL COSTOSO ANÁLISIS TÉRMICO 82 DR. R.L. (ROD) NARO & D.C. WILLIAMS ASI INTERNATIONAL, Inc. PUNTOS SOBRESALIENTES DEL ARTÍCULO: 1. Control preciso de la recuperación de azufre para hierro dúctil & hierro con grafito compactado 2. Cantidad de adición de azufre necesaria en un hierro inoculado para obtener un grafito crítico nodular / grafito compactado (NG/CG) esta relación depende de muchos factores.