Elementu aleatzaileen gehikuntza burdinurtu grisaren higadura-portaera hobetzeko tresna potentzial gisa

Balaztatzean pastillen eta diskoen higaduraren ondorioz askatzen diren partikula finen (PM2,5 eta PM10) emisioek osasun publikoko arazo handia eragiten dute. Ihes-sistematik kanpoko emisio hauek askotan barne-errekuntzako motorrak sortutakoak baino toxikoagoak dira, eta garraioaren kutsaduraren %55aren erantzule dira, pertsonei arazo kardiobaskular eta arnas arazo garrantzitsuak eraginez. Historikoki, balaztetako emisioei ez zaie behar adinako arreta eman, Europar Batasunak Euro 7 araudi berria iragarri duen arte; araudi horrek nabarmen murriztuko ditu ibilgailu arinen emisioak 2027tik aurrera eta ibilgailu astunenak (kamioiak eta autobusak) 2029tik aurrera.

Arazo hau arintzeko teknologia berriak garatzen ari dira, besteak beste tratamendu termikoak, balazta-diskoen gainazaletan estaldura bereziak aplikatzea (hard-coated) proiekzio termikoko teknikekin (HVOF) edo laser cladding bidez, balazta-pastilla berrien garapena edo balazta-hautsa harrapatzeko iragazkiak. Mikroegituraren aldaketa soluzio metalurgikoen bidez, elementu aleatzaileen gehikuntza kontrolatuarekin, ere funtsezkoa da partikula-emisioak murrizteko.

Ikerketa honen helburua da zenbait elementu karburo-sortzaileren (Nb, Cr, Mo, Ti) gehiketak higadura-erresistentzian eta partikula-emisioetan duen eragina aztertzea, egitura kristalinoa aldatu eta karburo oso gogorrak eratzeko gaitasuna dutelako. Fusioak errazteko, geometria konplexuko benetako diskoen ordez 150x75x20 mm-ko plaka laukizuzenak erabili dira.

Grafito nagusia A mota izan da, gehiketen arabera aldaketarik gabe. Kasu guztietan, mikroegitura erabat perlitikoa izan da, eta ez da ledeburitarik edo zementitarik aurkitu. Aleatzailearen arabera, MC eta M7C3 motako karburo konplexuak behatu dira. Propietate mekaniko onenak kromo gehiketan lortu dira. Higadura-portaera hobea Mo aleazioetan ikusi da, higaduraren %60ko murrizketa eta PM10 partikulen %30eko jaitsierarekin. Higadura oxidatiboa izan da nagusi. Fe, Zn, Al eta Ba oxidoak dirudite igorritako partikula nagusiak.