Comprensión de la solidificación del hierro con grafito superfino mediante experimentos de solidificación interrumpida

La resistencia a la tracción de la fundición gris casi eutéctico puede incrementarse de 230-300 a 300-345 MPa, sin un aumento significativo de la dureza, mediante la adición de 0,3-0,4 % de Ti al hierro con bajo contenido de azufre (<0,01 % de S). Esto se debe a la combinación de una mayor relación austenita primaria/eutéctica y a la precipitación de grafito interdendrítico superfino (SIG), caracterizado por una estructura fibrosa fina (10-20 μm) y altamente ramificada.

Para revelar la influencia del % de Ti en la evolución de la forma del grafito durante la solidificación y su relación con la fracción sólida, se realizaron experimentos de temple en etapas sucesivas de solidificación en aleaciones hipoeutécticas con 0,18 % y 0,32 % de Ti. Se midieron los factores de forma del grafito y se analizó su evolución en función del contenido de titanio y la fracción sólida. Se utilizó SEM para evaluar el cambio de forma del grafito durante la solidificación temprana, así como su nucleación y crecimiento. También se exploró la correlación entre el oxígeno en la masa fundida y la formación de SIG. Se concluyó que la nucleación del grafito en los hierros SIG ocurre en sustratos de grafito en la interfaz austenita/líquido debido a la sobresaturación de carbono.