DESARROLLO DE FUNDICIONES ATRUCHADAS RESISTENTES A LA ABRASI N DEVELOPEMENT OF ABRASION RESISTANT MOTTLED CAST IRONS

 Asociación Argentina de Materiales Registro N°ISSN 1668‐4788 “DESARROLLO DE FUNDICIONES ATRUCHADAS
RESISTENTES A LA ABRASIÓN”
Jessica V. Giacchi
GRUPO TRIBOLOGÍA, FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
RESUMEN
El presente trabajo reporta los resultados obtenidos en ensayos de laboratorio, llevados a
cabo para evaluar la resistencia al desgaste por abrasión y la resistencia a cargas de
impacto de fundición de hierro gris parcialmente acoquillada (PCGI). Aun cuando la
resistencia al impacto puede no ser una propiedad importante para este tipo de material,
el propósito de esta caracterización es comparar con los valores obtenidos para fundición
nodular parcialmente acoquillada (PCDI). Esto permite evaluar la influencia de la
morfología del grafito, sobre la resistencia al impacto de una matriz acoquillada y también,
basado en estos conocimientos, seleccionar la variante de material más económica
cuando fuera posible. La versatilidad del proceso de fundición permite utilizar enfriadores
(también conocidos como enfriadores) en sitios de interés del molde, para incrementar la
velocidad de solidificación y, en consecuencia, promover la precipitación de carburos para
mejorar la resistencia a la abrasión. Se estudiaron dos coladas, una sin alear y otra
aleada. Además de la propiedades de abrasión e impacto, se realizó una exhaustiva
caracterización microestructural, evaluando el contenido de carburos, las fases de la
matriz y la morfología de grafito. La tenacidad al impacto fue baja, debido a la elevada
cantidad de fase carburo y tipo de grafito, pero solo un poco inferior que la medida para
estructuras similares con grafito esferoidal (PCDI). La resistencia a la abrasión de la
PCGI, medida en ensayos de laboratorio según norma ASTM G 65, fue de un nivel similar
al medido para PCDI, en zonas próximas al enfriador (<20 mm), pero resultó inferior a
mayor distancia (>20 mm), debido al efecto concentrador del desgaste, promovido por la
morfología del grafito.
Keywords
Fundición gris acoquillada, carburos, resistencia a la abrasión, tenacidad al impacto
Diciembre 2006 Volumen 3 N° 3 www.materiales‐sam.org.ar Asociación Argentina de Materiales Registro N°ISSN 1668‐4788 “DEVELOPEMENT OF ABRASION RESISTANT MOTTLED CAST IRONS”
Jessica V. Giacchi
GRUPO TRIBOLOGÍA, FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
ABSTRACT
This paper reports the results of laboratory tests carried out to evaluate the abrasion wear
resistance and impact properties of partially chilled gray iron (PCGI). Even though the
impact property may not be an important characteristic for this type of material, the
purpose of this characterization is to compare it with the one obtained for partially chilled
ductile iron (PCDI). This allows to evaluate the influence of graphite morphology on the
impact resistance of a chilled matrix and also, based on this knowledge, to choose for the
lower cost variant when possible. The versatility of the casting process allows the use of
chills (also referred as coolers) at specified locations in the mold, in order to increase the
solidification rate and, in consequence, to promote the precipitation of carbides for an
improved abrasion resistance. Two different heats, alloyed and unalloyed, were studied.
Besides abrasion and impact properties, an exhaustive microstructural analysis was
carried out, evaluating the carbide content, matrix phases and graphite morphology. The
impact toughness was low due to the high carbide content and graphite type, but only a bit
lower than that determined for similar microstructures and carbide content with spheroidal
graphite (PCDI). The abrasion resistance of PCGI under the current experimental
conditions (ASTM G 65 standard) was of the same level as determined for PCDI for the
regions close to the cooler (<20 mm), but lower for regions located at a higher distance
(>20 mm) due to the wear concentration promoted by the graphite morphology.
Keywords
Chilled gray iron, carbides, abrasion resistance, impact toughness
Diciembre 2006 Volumen 3 N° 3 www.materiales‐sam.org.ar