RINFI ha sido desarrollado en conjunto entre INTEMA y la Biblioteca de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata. A través del Acceso Abierto se pretende aumentar la visibilidad y el impacto de los resultados de la investigación, asumiendo políticas y respetando protocolos y.
Resumen
Problemática
Introducción
Fundición de hierro
Finalmente, el casting de truchas, donde la coagulación se produce en parte según el diagrama de equilibrio estable y en parte según el diagrama metaestable. Las piezas fundidas blancas, con presencia de cementita, son más resistentes al desgaste, pero más quebradizas.
Fundición de hierro con grafito esferoidal (FE)
- Fusión y tratamiento del metal base
- Microsegregación
- Transformación en estado solido
Los elementos de aleación cambian la solubilidad y difusión del C en ambas fases (austenita y ferrita), afectan localmente la estabilidad de la austenita y el grado de transformación ausferítica. Entre los brazos dendríticos de austenita dentro de cada grano se producen zonas microsegregadas y, por tanto, heterogeneidades microestructurales asociadas con ellas.
Fundición esferoidal austemperada (ADI)
- Transformación ausferrítica
- Variables que influyen en el austemperado
A su vez, la austenita enriquecida se vuelve más estable, bajando la temperatura de inicio de la transformación martensítica a valores bajo cero. También se puede encontrar martensita, que puede estar presente como resultado de la transformación de austenita sin reaccionar, que no ha sido estabilizada por elementos de aleación, durante el enfriamiento desde baja temperatura.
Acabado e integridad superficial
- Mecanizado abrasivo: rectificado
- Rugosidad
- Alteraciones en las propiedades
Los granos de la superficie de la muela son afilados o activos, cuyos bordes se desgastan con el uso. Las virutas incluyen escamas cortadas del trabajo, mezcladas con restos de corte y partículas desgastadas del grano abrasivo de la rueda.
Estudio de la corrosión
- Corrosión electroquímica
- Medición de la corrosión
Si hay electrones disponibles para la reacción de reducción, el potencial superficial se vuelve más negativo. En la unión de la rama anódica (disolución del hierro) con la rama catódica (reducción de protones) se obtienen el potencial de corrosión y la densidad de corriente de corrosión correspondientes, J.R. El método de pérdida de peso es el más simple y aplicable para la evaluación de la corrosión en plantas y equipos.
El análisis de pérdida de peso se realiza utilizando controles o cupones de muestra. La principal ventaja de la técnica Rp sobre el método de adelgazamiento es la posibilidad de un seguimiento constante de las tasas de corrosión actuales. Las curvas de polarización experimentales pueden cambiar al aumentar la velocidad de exploración.
Objetivos
Desarrollo experimental
- Obtención del material y caracterización
- Colada
- Obtención de muestras
- Tratamiento térmico
- Técnicas de caracterización utilizadas
- Mecanizado de muestras. Preparación de superficies
- Celda de Inmersión
- Ensayos de resistencia a la corrosión
- Ensayo de pérdida de espesor por inmersión
- Ensayos electroquímicos
Esto permitió el correcto manejo de las muestras en el momento de la carga y extracción de la mufla eléctrica y horno de sales fundidas. El ángulo ψ indica la inclinación del plano de difracción con respecto a la normal a la superficie de la muestra (Figura 23). Relaciones entre los sistemas de coordenadas de la muestra (Si) y el sistema de medida Li.
Se tuvo cuidado de no permitir la evaporación en el medio para evitar cambiar la concentración de la solución. Se utilizaron dos varillas para suspender las muestras dentro de la solución, conteniendo cada una de ellas las muestras correspondientes a un tipo de IDA. A partir de los datos recopilados, se calculó el valor de resistencia de polarización Rp.
Presentación de resultados
Caracterización de muestras
La Tabla 3 resume los resultados obtenidos para cada conjunto de muestras junto con la determinación de la dureza. En este caso, partiendo del mismo material y realizando un único ciclo de austenitizado, la cantidad de carbono en la austenita primaria es la misma, que es la cantidad necesaria para asegurar que la austenita sea estabilizada por el carbono en el siguiente paso. A continuación, se observan imágenes obtenidas en un microscopio SEM de alta resolución de una muestra ADI 280 con preparación superficial corregida y corroída durante la prueba de inmersión de la muestra durante 4 días.
La Figura 36 muestra en un corte transversal la profundidad del ataque y el camino preferencial que toma a lo largo de la muestra. Se observan diferencias considerables en la composición entre ambas zonas, siendo llamativa la de algunos componentes como el Si y la presencia de O. El material presenta una cantidad media de 3,09% Si (determinada por espectrometría de emisión de chispas), mientras que el de la zona atacados por corrosión la cantidad es del 5% mientras que en la zona circundante no atacada alcanza sólo el 1,1%.
Ensayo de inmersión
Esto se debe al efecto galvánico que se produce entre el grafito y la matriz metálica, lo que aumenta la profundidad de ataque cerca de los nódulos expuestos, dando como resultado un perfil superficial irregular como A.D. Antes del arenado, se realizaron difractogramas sobre las superficies pulidas y corroídas para confirmar la disolución preferencial de la ferrita en la capa porosa. La Figura 41 muestra difractogramas superpuestos donde se puede observar que el pico de ferrita presente en la superficie no corroída no se encuentra en la superficie corroída, confirmando la disolución preferencial de la ferrita.
El segundo método utilizado fue medir la profundidad del ataque directamente en la imagen dada por el microscopio sin componer todo el perfil. La Figura 44 y Figura 45 muestran los valores promedio de pérdida de espesor para las superficies pulidas y corregidas que permanecieron sumergidas por periodos de 2, 4, 6 y 8 días en una solución de NaCl al 3.5% p/p de las probetas ADI 280 y ADI 360 respectivamente. . . La Figura 46 muestra las tasas de corrosión de las dos microestructuras de ADI y las dos preparaciones de superficie.
Ensayos electroquímicos
- Potencial de circuito abierto (OCP)
- Polarización lineal
La Figura 48 y la Figura 49 muestran las curvas de OCP iniciales para muestras de ADI 280 y ADI 360 en condiciones pulidas y rectificadas. Estas gráficas intentan mostrar cómo varía la electronegatividad en las superficies, observando que las superficies rectificadas son más catódicas que las pulidas tanto en ADI 280 como en ADI 360. Por ejemplo, en la Figura 50 no hay diferencia significativa entre ambos. curvas para muestras pulidas ADI 280 y ADI 360.
Al comparar las curvas de OCP inicial y final para diferentes muestras (Figura 51 y Figura 52), se observa que los potenciales de corrosión se volvieron más catódicos con el tiempo, tanto para ADI 280 y ADI 360 como en los dos estados de producción de las superficies. Al comparar los valores se puede observar que ADI 360 en las superficies pulidas tiene una resistencia similar al ADI 280. Al comparar las superficies alisadas se observa que existe una diferencia significativa entre ADI 280 y ADI 360, que no se ajusta bien con observaciones anteriores.
Modificaciones introducidas por el mecanizado
- Rugosidad
- Microdeformaciones y tensiones residuales
Finalmente, puede ser que el ensayo de polarización lineal no sea suficiente para caracterizar el comportamiento de la superficie frente a la corrosión. Las tensiones residuales de las muestras molidas se vuelven menos compresivas que las de las muestras pulidas. En este trabajo no fue posible establecer una correlación entre las tensiones residuales y la corrosión del ADI. 2009), observaron que las altas tensiones de compresión caen a lo largo de las capas del subsuelo y se vuelven tensas a grandes profundidades.
Se tomaron mediciones de espesor de las capas deformadas de las muestras ADI 280 y ADI 360 tanto para superficies lisas como corregidas. En las superficies corregidas la tendencia no sigue siendo tan clara y los valores de las capas deformadas varían a lo largo de la muestra (Figura 59). Lo que se observa es una mayor profundidad de la zona deformada en el caso de las superficies corregidas (14 µm). 2016), demostró que la deformación puede alcanzar áreas mucho más alejadas de la superficie, hasta 150 y 175 µm.
Discusión de resultados
Efecto del mecanizado
La superficie mecanizada muestra una mayor pérdida de espesor y un mayor aumento de irregularidad topográfica superficial que la superficie pulida desde el inicio del ensayo, lo que concuerda con los resultados obtenidos (Figura 44). Por otro lado, al ser un efecto gradual desde la superficie libre hacia el interior de la sección, esto debería resultar en una mayor velocidad de disolución para las capas externas (Figura 45), la cual se ajusta con la mayor velocidad al inicio de la sección. sección. prueba. Según lo establecido, no existen diferencias significativas en el espesor de la capa visiblemente deformada entre las dos ADI.
Se puede esperar una mayor profundidad en ADI 280, que se presenta en superficies pulidas, debido a que tiene una estructura más refinada que conduce a una mayor resistencia a la deformación (Figura 58). En superficies rectificadas esto no se observa, por lo que se infiere que la severidad del efecto del maquinado es independiente de la microestructura, pero existe una gran dispersión en las mediciones de profundidad de la capa deformada (Figura 59), por lo que aún no es concluyente. . ... La formación de una capa de óxido que crece con el tiempo puede ser otra de las causas de la disminución de la tasa de corrosión que presentan los ADI.
Efecto de la matriz metálica
Muestra ADI 360 reparada en superficie atacada durante 4 días en prueba de inmersión. Formación de una capa porosa de importante espesor debido a la disolución selectiva de ferrita. La prueba OCP estableció que la reactividad de las superficies aumenta luego de realizar las pruebas de polarización lineal e impedancia. Cuando se observaron diferencias en el ataque entre las muestras ADI 280 y ADI 360, las micrografías se tomaron con el equipo FIB/SEM.
Por ejemplo, si se compara una probeta ADI 280 reparada corroída durante un periodo de 4 días (Figura 36) con una probeta ADI 360 también reparada y con el mismo periodo de inmersión (Figura 60), se observa que la corrosión en la primera penetra hasta las capas subterráneas mientras que en la segunda la corrosión permanece en la superficie. Esto se debe a que ADI 280 ofrece una mayor cantidad relativa de ferrita, que es una fase con menor resistencia a la corrosión y preferentemente se disuelve. Al analizar la composición de la muestra corroída rectificada de ADI 280 durante un período de 4 días, se observan picos de Si en las zonas afectadas (Figura 37 y Figura 38).
Conclusiones
Trabajos futuros
Sikora "Solid state transformation kinetics of high nodule count nodule iron" International Journal of Cast Metals. Putatunda “Influence of a new two-step austempering process on the strain hardening behavior of annealed cast iron (ADI)” Materials Science and Engineering A 382 pp. Engler, ''Application of a new color metallography technique to cast iron'', Praktische Metallografie, Vol 30, No 3, Mar.
