Study of the effect of commercial inoculants in high silicon cast iron components

Las aleaciones de alto silicio han vivido un significativo auge en los últimos años debido a que presentan una estructura muy homogénea, muy buenas propiedades mecánicas y un buen comportamiento frente a ambientes agresivos. Sin embargo, cuentan con un importante inconveniente, que viene dado por una tendencia a la formación de micro-rechupe, lo que generará problemas de sanidad interna de las piezas.

Con el fin de determinar la influencia del proceso de inoculación en la reducción de la microporosidad, garantizando piezas sanas con una mejor calidad metalúrgica, el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN ha realizado un estudio comparativo entre varios inoculantes presentes en el mercado. Dicha investigación se ha llevado a cabo tanto a nivel de laboratorio, como a nivel de proceso industrial, presentando ambos entornos resultados muy similares.

En ambos casos, se ha partido de la misma pieza patrón, una taza térmica (también llamada quick-cup), la cual ha sido inoculada con distintos inoculantes comerciales. La principal diferencia entre todos ellos viene dada por los elementos traza que forman parte de su composición química, destacando entre otros el lantano, el cerio, el zirconio, el calcio, el aluminio o el manganeso.

El estudio del efecto de la inoculación sobre la calidad de las piezas se ha realizado desde cuatro puntos de vista distintos, que se complementarán dando una visión global de la situación. Estas diferentes perspectivas abarcan un estudio del defecto interno mediante tomografía axial computerizada, el análisis térmico de las curvas de enfriamiento mediante sistema Thermolan® para definir la calidad metalúrgica, así como una caracterización completa de la microestructura del material y un exhaustivo conocimiento de los principales puntos de nucleación del grafito mediante las técnicas más avanzadas de microscopía electrónica de barrido.