Ventana de espesor de procesamiento para piezas fundidas ausferríticas en estado bruto de colada

Un proceso para obtener microestructuras ausferríticas en estado bruto de colada mediante enfriamiento diseñado después de la solidificación (sin tratamiento térmico) se desarrolló en estudios previos para una sola aleación y para una pieza fundida específica (mangueta de dirección). Sin embargo, muchas piezas fundidas de automoción que son candidatas para esta tecnología presentan geometrías con variaciones significativas de espesor y, en consecuencia, con diferentes velocidades de enfriamiento. Estas diferencias pueden complicar o incluso imposibilitar la producción de piezas totalmente ausferríticas en estado bruto mediante enfriamiento diseñado. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo experimental que defina la ventana de espesor en la que se puede lograr una microestructura ausferrítica en estado bruto sin el uso de tratamiento térmico de austemperado convencional, mediante ajustes de la composición química. Se produjeron piezas fundidas con diferentes módulos térmicos entre 0,4 y 1,5 cm y tres composiciones químicas (en el rango de 3,0-5,0 % Ni; 0-0,2 % Mo y 0,1-1,0 % Cu en peso) mediante enfriamiento diseñado después de la solidificación. Las propiedades mecánicas de estas piezas fundidas se relacionaron con sus diferentes espesores, módulos térmicos y/o velocidades de enfriamiento, garantizando así su cumplimiento de los requisitos de las normas ASTM A897/A897M-06 (2011) y UNE-EN 1564-12. Se definió una ventana de temperatura de desmoldeo considerando los diferentes módulos térmicos de cada pieza fundida. También se definió un rango de temperatura de transformación en el que se pueden lograr microestructuras completamente ausferríticas. El modelo de la hoja de cálculo de Excel calcula la temperatura de transformación de las diferentes secciones de la pieza fundida y determina si se encuentra dentro del rango correcto.