¿Puede el análisis térmico proporcionar el contenido de carbono y silicio de las fundiciones?

La determinación del contenido de silicio y carbono mediante análisis térmico se basa en el registro de una curva de enfriamiento de una masa fundida cuya solidificación eutéctica tiene lugar en el sistema metaestable. Se evalúan las temperaturas de los arrestos de austenita y eutéctico y se relacionan con el contenido de carbono y silicio mediante relaciones lineales que se definirían mediante el diagrama de fases si no hubiera subenfriamientos. Sin embargo, los valores experimentales publicados de arresto de austenita líquida y arresto eutéctico metaestable muestran subenfriamientos significativos en comparación con el diagrama de fases de equilibrio metaestable Fe-C-Si.

El subenfriamiento de la austenita observado en aleaciones hipoeutécticas puede explicarse por el subenfriamiento de la punta durante el crecimiento dendrítico. Por otro lado, se señala que las aleaciones con una composición cercana a la eutéctica estable (ya sea ligeramente hipo o ligeramente hipereutéctica) pueden presentar subenfriamientos mucho mayores de lo esperado si precipita parte de la eutéctica estable. Para estas composiciones, el análisis térmico difícilmente podría ser reproducible si la aleación no solidifica completamente en el sistema metaestable. Además, la información experimental publicada sobre la temperatura de la eutéctica metaestable se complementa con nuevos resultados para contenidos de silicio de hasta casi el 4 % en peso.

Tanto los resultados previos como los nuevos muestran un subenfriamiento similar de 5 a 15 °C en comparación con la eutéctica metaestable de equilibrio calculada. Cada fundición que desee utilizar el análisis térmico para la evaluación del carbono y el silicio debe determinar sus propias relaciones para la austenita líquida y la eutéctica metaestable, teniendo en cuenta la especificidad de su proceso de fusión y sistema de colada. Se debe tener cuidado para evitar la precipitación de grafito en la copa térmica y se deben realizar pruebas para mejorar la reproducibilidad, ya que esto define la precisión de la determinación de la composición.