Desarrollo de la tecnologia para la obtencion del hierro ductil a través del horno de cubilote artesanal según los requerimientos de la norma NTE INEN 2 499:2009

Abstract

El presente resumen da el procedimiento para la optimización del proceso de fusión del hierro en el horno de cubilote con el objetivo de obtener un metal fundido de buenas características para la nodulización, posteriormente este material es sometido a las exigencias de la norma ecuatoriana INEN NTE 2499:2009, siendo tales exigencias cumplidas como lo demuestran los resultados; obteniéndose un material bajo los estándares normalizados que dan como resultados un material de buenas características mecánicas, químicas y metalográficas. FUNDICIÓN NODULAR. El hierro colado nodular o fundición nodular se la puede definir como un hierro colado que tiene una microestructura que contiene como mínimo el 60% de partículas de grafito en forma de diminutos nódulos esferoidales en una matriz metálica dúctil. Así, este tipo de fundición tiene una resistencia mucho mayor que la fundición gris y un considerable grado de ductilidad, estas propiedades pueden mejorarse con la utilización de tratamientos térmicos adecuados. Para desarrollar piezas de tipo nodular se utiliza entre otros elementos también como el cerio y el litio. Siendo el cerio y el magnesio los elementos más ampliamente utilizados. El hierro fundido nodular se produce añadiendo magnesio al hierro gris en estado de fusión líquido, con un nivel relativamente alto de carbono equivalente; esto hace que durante la solidificación crezca grafito esferoidal. Primero en la Desulfuración el azufre hace que el grafito crezca en forma de hojuelas. Se obtiene hierro con bajo contenido de azufre fundiendo materiales con baja carga de azufre; también al fundir en hornos que durante la fusión eliminen el azufre del hierro o mezclando el hierro con un agente desulfurante, como el carburo de calcio. En la nodulización se agrega magnesio para la nodulización en donde se elimina cualquier resto de azufre y oxígeno que todavía quede en el metal líquido y dejando un residual de 0.03% Mg, que causa el crecimiento de grafito esferoidal. El Magnesio se agrega aproximadamente a los 1300 °C; hay que tener en cuenta que este elemento se vaporiza alrededor de los 1150°C. Muchas aleaciones nodulantes contienen magnesio diluido como ferrosilicio para reducir la violencia de la reacción y permitir recuperaciones más altas de Mg. La atenuación, es decir la evaporación gradual y no violenta u oxidación del magnesio, también debe ser controlada. Si no se vacía el hierro en los minutos siguientes después de la nodulación, el hierro se convierte en fundición gris. Para la Inoculación se conoce que el magnesio por sí mismo es un estabilizador eficaz de carburos, y hace que durante la solidificación se forme fundición nodular. El efecto de la inoculación también se atenúa con el tiempo. En comparación con el hierro gris, el hierro nodular tiene excelente resistencia mecánica, ductilidad y tenacidad. La ductilidad y la resistencia mecánica también son superiores a las de los hierros maleables, pero dado el mayor contenido de silicio en la fundición nodular, la tenacidad es inferior.