Reevaluación de la teoría del crecimiento cristalino del grafito en fundición de hierro

El problema de la cristalización y el crecimiento del grafito en fundición ha recibido recientemente una mayor atención. Dado que la mayor parte de la literatura publicada describe el análisis del grafito a temperatura ambiente, existe una preocupación legítima de que la cristalización del grafito quede oculta por la recristalización y el crecimiento en estado sólido que ocurren tras la solidificación. Para evitar confusiones en la interpretación de la morfología del grafito a temperatura ambiente, los autores utilizaron el microscopio electrónico de barrido (MEB) con cañón de emisión de campo (FEC) en muestras de solidificación interrumpida (templadas) con grabado profundo para revelar la morfología del grafito al inicio de la solidificación, cuando entra en contacto con el líquido. El análisis incorpora información sobre fenómenos relacionados, como la cristalización de copos de nieve de estructura hexagonal y grafito metamórfico, así como de cristales de silicio de estructura cúbica de diamante en aleaciones de aluminio. También se examinan investigaciones sobre el grafito producido mediante transformaciones gas-sólido y sólido-sólido. Dado que el crecimiento facetado del grafito es el resultado del crecimiento cristalino limitado por difusión en presencia de energía superficial anisotrópica y cinética de adhesión anisotrópica, se encuentran diversas morfologías de solidificación. Los componentes básicos de los agregados de grafito son plaquetas de grafito facetadas hexagonales generadas mediante el crecimiento de capas de grafeno. A medida que avanza la solidificación, las plaquetas se engrosan mediante el crecimiento de capas y luego se agregan mediante mecanismos que pueden incluir cristales y dendritas foliados o en teja, crecimiento de sectores curvado-circunferencial, cono-hélice, helicoidal y columnar o cónico.