La influencia de los oligoelementos en la naturaleza de los núcleos de grafito en fundición dúctil

Los mecanismos de nucleación y el efecto de los elementos minoritarios añadidos con los inóculos siguen siendo objeto de amplia investigación en el hierro dúctil. Se ha descrito que óxidos, sulfuros, silicatos y nitruros son núcleos para la precipitación de grafito. Estos compuestos se originan tanto en el tratamiento de nodulización como en el proceso de inoculación. Investigaciones previas han demostrado que los nitruros o carbonitruros de titanio desempeñan un papel activo en la nucleación del grafito. Para determinar la eficiencia y la naturaleza de los nitruros que pueden actuar como núcleos para el grafito, y el posible efecto de los oligoelementos añadidos con el inóculo, se produjeron fundidos con contenidos de titanio de entre el 0,007 % y el 0,036 %, que se vertieron en cubetas de análisis térmico estándar, con y sin inoculación. Se utilizaron diferentes inóculos ricos en titanio, cerio, aluminio o circonio. Se produjeron dos cubetas con cada inóculo: una se enfrió a temperatura ambiente y la otra se enfrió en salmuera inmediatamente después del vertido. Los sitios de nucleación se caracterizaron mediante detector, espectro, mapeo y escaneos lineales de un equipo FEG-SEM. La mayoría de los núcleos analizados exhibieron dos o tres inclusiones diferentes: sulfuros de magnesio u oxisulfuros de Mg-Ca, óxidos de Mg o Al, y carbonitruros de Ti o nitruros de Mg-Si-Al. La aparición de cada tipo de nitruros está directamente relacionada con el contenido de titanio en la masa fundida base. Cuando se añadió titanio al inóculo, no se observaron nitruros de titanio. El zirconio añadido al inóculo promovió nitruros más complejos que aparecieron en mayor cantidad. El cerio aparece ocasionalmente formando sulfuros. El aluminio estimula la formación de nitruros complejos. No se observaron diferencias en la naturaleza de los núcleos entre las muestras templadas y las obtenidas a temperatura ambiente, lo que confirma el enfoque metodológico.