Un estudio comparativo del crecimiento del grafito en fundición de hierro y en sistemas análogos

La cristalización del grafito durante la solidificación y el enfriamiento del hierro fundido a temperatura ambiente ha sido objeto de una investigación incesante, aunque a menudo inconclusa. La importancia de este tema no puede subestimarse, ya que la morfología del grafito es fundamental para establecer las propiedades mecánicas y físicas del hierro fundido. La cristalización del grafito es un fenómeno complejo controlado por la composición del material fundido, la sobresaturación local del material fundido, la temperatura del material fundido y el gradiente de temperatura (velocidad de enfriamiento). Todas estas son variables de amplio espectro en el proceso de fundición. En este estudio comparativo del crecimiento cristalino en materiales con morfologías cristalinas similares a la del grafito, se presentan los resultados de un importante esfuerzo para comprender la complejidad de la cristalización del grafito en el hierro fundido. El análisis incluye el de materiales análogos, como las aleaciones eutécticas de aluminio-silicio y níquel-carbono; el crecimiento de otros cristales hexagonales o tetragonales, como los cristales de hielo y Al₃Ti en aleaciones de aluminio-titanio; el crecimiento de grafito mediante otras vías de procesamiento, como la deposición química en fase de vapor (transformación de gas a sólido) y el tratamiento térmico del acero al carbono (transformación de sólido a sólido); además, se presenta la información previa sobre la cristalización del carbono en fundiciones. También se presenta un análisis exhaustivo de los modelos más aceptados para el crecimiento del grafito.