Burdinurtu-gris hipereutektikoaren higadurarekiko erresistentzia eta partikulen emisioak hobetzea, finketa metalurgiko selektiboaren bidez

Atmosferara askatutako automobilen balazta-hautsen isurien kontrola lehentasun garrantzitsua bihurtu da Europarentzat zein munduko beste hainbat lekurentzat. Diskoek eta balazta-pilulek balio-bizitzan jasaten duten higadurarekin zuzenean lotuta dago hauts hauen jatorria. Balaztatzearen ondoriozko partikulen emisioak murriztea erronka izugarria da industriarentzat. Triboparraren higadura mugatzeak eta, aldi berean, ibilgailu modernoentzat marruskadura-errendimendua gero eta handiagoa eta egonkorragoa dela bermatzeak garapen-lana eskatzen du eremu askotan. Hotzeko estaldurak, lainoztatze termikoak edo cladding laserrak diskoen higadurarekiko erresistentzia areagotu dezakete, baina horien aplikazio komertziala oso zalantzan jartzen da kostu handiak dituztelako. Oso alternatiba interesgarria izan daiteke soluzio metalurgiko batean oinarritzea, hau da, galda-osgarrien higadurarekiko erresistentzia hobetzeko gai diren aleazio-elementuak gehitzea, alegia. Ikerketa honen helburua izan da niobio (<0,005, %0,27 eta %0,74), molibdeno (%0,46 eta %0,99) eta banadio ( % 0,26 eta % 0,54) eduki batzuek galdaketa gris hipereutektikoen mikroegituran, propietate mekanikoetan, higadurarekiko erresistentzian eta partikulen igorpenean duten eragina aztertzea. Zazpi serie galdatu ziren guztira. Labekada bakoitzerako 150x75x20mm-ko bi plaka angeluzuzen fabrikatu ziren. Laginak inokulatu egin ziren, ZrMn inokulatzaile batekin %0,12an. Analisi metalografikoak eta SEM azterlanak egin ziren. Higadurarekiko erresistentzia masa-galera gisa ebaluatu zen, pin-on-disc (PoD) saiakuntzen bidez. Aireko higadura-partikulen kontzentrazioa (PM10) etengabe neurtu zen probetan zehar.

Egiaztatu zen grafitoaren morfologia zertxobait aldatu zela. Nb-ren gehigarri txikiek grafitoaren luzera laburtzen dutela dirudi, Mo eta V-aren aldean, haek luzatu egiten baitute. Laginean B motako grafito pixka bat aurkitu zen, %0,54 V-arekin. Gehikuntzen arabera, matrizean Nb-Mo-V karburo konplexu mota batzuk ikusi ziren. Horietako batzuk zuzeneko kontaktuan daude grafitoarekin, hazkundea murriztuz. Mikroegitura erabat perlitikoa zen kasu gehienetan. %11 ferrita eta %7 ledeburita, hurrenez hurren, Mo eta V eduki altuenetarako. Propietate mekanikoetan hobekuntza esanguratsuak lortu ziren. Balio altuenak %0,54 V (224 MPa eta 212 HBW) izan ziren, eta balio baxuenak (116 MPa eta 143 HBW), berriz, gehikuntza berezirik gabe (< %0,005 Nb). Masa-galera eta partikula-isuriak nabarmen murriztu ziren gehikuntza guztietan. Higadurarekiko erresistentzia ia %40 hobetu zen Nb %0,74ren kasuan. PM10-ak %34 murriztu ziren Mo %0,46rekin.

Esker onak:

Artikulu honen egileek eskerrak eman nahi dizkiote MAT Group-i produktuak hobetzera bideratutako ikerketa-lan honetan laguntzeagatik, eta talde-lan eraikitzaile bat sortu dute, non eztabaida eta lankidetza izan diren motorra.