Sobre la cristalización de grafito compacto y chunky a partir de fusiones multicomponentes a base de hierro, carbono y silicio

Se realizó un extenso trabajo de SEM en muestras atacadas para revelar la evolución del grafito compacto y granulado en aleaciones multicomponentes de Fe-C-Si modificadas con magnesio durante la solidificación temprana y a temperatura ambiente. Los hallazgos de esta investigación se integraron posteriormente en el conocimiento actual para comprender la cristalización del grafito compactado y granulado. Se confirmó que el crecimiento a partir del líquido, tanto para el grafito compactado como para el granulado, se produce radialmente a partir de un núcleo, en forma de cristales foliados y dendritas. Los componentes básicos de los agregados de grafito son plaquetas de grafito facetadas hexagonales con una altura nanométrica y una anchura micrométrica. El engrosamiento de las plaquetas se produce mediante el crecimiento de capas adicionales de grafeno nucleadas en los bordes del prisma de grafito. Este engrosamiento adicional, que resulta en la unión completa de las plaquetas, puede ocurrir a partir de la recristalización del carbono amorfo que se ha difundido desde el líquido a través de la austenita, una vez que el agregado de grafito está envuelto en austenita. Con el aumento de los niveles de magnesio, las plaquetas de grafito foliado se agregan progresivamente a lo largo del eje c, formando cúmulos. Los cúmulos con orientación aleatoria finalmente producen grafito en bloques, a medida que desaparecen los espacios entre las plaquetas paralelas. Esto es típico de los hierros de grafito compactados y el grafito renacuajo. Los agregados de grafito grueso investigados son sectores cónicos de plaquetas de grafito apilados a lo largo del eje c. Las dendritas foliadas, que originalmente se desarrollan radialmente a partir de un núcleo común, pueden agregarse a lo largo del eje c, formando grafito en bloques que, en ocasiones, presenta un crecimiento helicoidal. La gran cantidad de defectos (cavidades) observados en todos los agregados de grafito respalda el mecanismo de crecimiento del grafito como cristales foliados y dendritas.