Analisi termikoaren erabilera grafito esferoidaleko burdinurtuan porositatea iragartzeko

Lan honek zirkonioan (Zr) eta zerioan (Ce) oinarritutako inokulatzaileek analisi termikoko katiluetan eta industria-pieza batean porositatean eta mikroegituran duten eragina aztertzen du, mazarotarik gabeko galdaketen testuinguruan. Analisi termikoko katiluak eta industria-piezak erabili ziren grafito esferoidalaren nodulu kopuruaren, porositatearen eta hozte-kurbako nahiz haren denborarekiko deribatuaren parametroen arteko korrelazioak ezartzeko.

Ce bidez inokulatutako laginak nodulu kopuru handiena erakutsi zuen (512 mm⁻²), eta balio txikiagoak lortu ziren Zr bidez inokulatutako (265 mm⁻²) eta inokulatu gabeko (216 mm⁻²) analisi termikoko (TA) katiluetan. Hozte-kurben analisiak erakutsi zuen Ce bidezko inokulatzaileak tenperatura eutektikorik altuena sortzen duela; ondoren Zr bidezkoak, eta azkenik, inokulatu gabeko laginak.

Solidotze-prozesuan frakzio solidoaren bilakaera eta inokulatzaileek bero latentearen gainean duten eragina ebaluatzeko, Newtonen analisian oinarritutako azterketa egin zen. Emaitzek erakutsi zuten inokulatzailearen konposizio kimikoak bero latenteari eragiten diola; izan ere, Ce bidezko inokulatzaileak Zr bidezkoak baino bero latente nabarmen handiagoa sortu zuen.

Porositatea saihesteko inokulatzaileen eraginkortasuna ebaluatzeko bi irizpide dokumentatu ziren. Lehenengoa solidotzearen amaierako hozte-abiaduraren balio txikiena da, (dT/dt)ₘᵢₙ. Ce bidez inokulatutako laginak tenperaturaren lehen deribatuaren gutxieneko baliorik baxuena erakutsi zuen, eta horrek korrelazio hau berresten du: nodulu kopuru handia → tenperaturaren lehen deribatu txikia.

Bigarren irizpidea, datu esperimentalen analisi newtoniarretik garatua, frakzio solidoaren hazkunde-abiaduraren maximoa, dfₛ/dt, noiz gertatzen den da. Ikusi zen Ce bidezko inokulatzailearekin (porositaterik gabe) dfₛ/dt-ren balio maximoa solidotzearen amaieran gertatzen dela; aldiz, Zr bidezkoarekin (%37,8ko porositatea) hazkunde-abiadurarik handiena solidotzearen hasieran gertatzen dela.

dfₛ/dt-ren maximoa solidotzearen amaieran gertatzeak esan nahi du grafitoaren bolumena azkarrago handitzen dela azken fase horretan, eta haren hedapenak porositatea sortzea eragozten duela. Irizpide hori porositatea murrizteko edo ezabatzeko eraginkorrak diren inokulatzaileak hautatzeko erabil daiteke. Aurkikuntza garrantzitsua da mazarotarik gabeko galdaketak lortzeko ahaleginean, teknologia hori bereziki garrantzitsua baita grafito esferoidaleko burdinurtuarentzat.