Efecto del tratamiento con magnesio en el potencial de nucleación de la fundición de hierro

Es bien sabido que la calidad metalúrgica y el potencial de nucleación de la fundición de hierro se ven influenciados por una serie de factores como la carga metálica, la composición química, el tratamiento del líquido, el proceso de inoculación o las temperaturas de fusión y mantenimiento. De todos ellos, el tratamiento de esferoidización desempeña un papel importante, ya que es responsable de la cristalización del grafito en esferoides y, en consecuencia, de la obtención de mejores propiedades mecánicas. Las aleaciones de ferrosilicio, que contienen entre un 3 % y un 9 % de magnesio y pequeñas adiciones de Al, Ca, La y Ce, son las más utilizadas para las aleaciones de tratamiento. Para comprender mejor la influencia de estos elementos en la nucleación del grafito, se produjeron fundidos tratados con tres tratamientos diferentes de Mg (sin RE, 1,3 % RE y 2,3 % RE) y se vertieron en copas de análisis térmico estándar. También se utilizó un inóculo rico en Ce. Los sitios de nucleación se caracterizaron mediante espectros, mapeo y barridos lineales de un equipo FEG-SEM.

Los nitruros poligonales de Mg-Si-Al fueron los núcleos principales para los tratamientos de Mg con bajo nivel de RE. En varios casos, se detectaron carbonitruros de Ti creciendo en sus esquinas. La presencia de Ti(CN)₂ estuvo completamente relacionada con el contenido de titanio en el metal base. También se observaron algunos óxidos de Mg u óxidos de Mg-Al. La ausencia de tierras raras parece favorecer la presencia de grafito dendrítico que nuclea sobre inclusiones de Ca. Los sulfuros de Mg-Ca se encontraron como los principales sitios de nucleación para los tratamientos de Mg con 2,3 % RE. Su predominio se ve favorecido por la ausencia de inoculación. Generalmente, estos sulfuros son ricos en La y Ce, que pueden aparecer distribuidos alrededor de toda la inclusión, como un sombrero o una concha. Se demostró el origen de estas inclusiones de RE a partir del proceso de esferoidización.