A comparative study of graphite growth in cast iron

Las aleaciones Fe-C-Si presentan buenas propiedades como colabilidad, buenas propiedades mecánicas, estabilidad térmica, buena conductividad térmica y capacidad de amortiguamiento, que las hacen adecuadas para varios fines. La mayoría de estas propiedades están relacionadas con la morfología del grafito y, en consecuencia, con los procesos de nucleación y crecimiento del grafito. La nucleación del grafito está directamente relacionada con el número de sustratos capaces de crear núcleos estables, donde los átomos de carbono pueden unirse formando el grafito. El objetivo de este trabajo es proporcionar una mejor comprensión de los mecanismos que rigen la nucleación y el crecimiento del grafito.

Variables como la composición de la masa fundida o la velocidad de enfriamiento durante la solidificación que afectan la segregación local determinan la morfología y la naturaleza de las inclusiones no metálicas que pueden servir como núcleos. Silicatos, óxidos, sulfuros y nitruros se encontraron como los principales núcleos para la formación de grafito. En las fundiciones de hierro sin Mg, el nivel de oxígeno es relativamente alto (>0,75 ppm a 1420°C) y el crecimiento del grafito se produce preferentemente en la dirección a en la que se producen plaquetas de grafito (láminas).

Cuando el metal fundido se trata con Mg, el oxígeno libre y el azufre se reducen, lo que fomenta el crecimiento del grafito a lo largo de la dirección c y, en consecuencia, la formación de grafito esferoidal.