En este trabajo se fabricaron dos hierros dúctiles, uno sin alear y otro aleado con níquel. Se obtuvieron placas de tres espesores de 2/6, 3/6 y 6/6 in con alta densidad de nódulos y nodularidad. El hierro dúctil sin alear presentó una matriz perlítico-ferrítica con carburos eutécticos y densidad de nódulos de 357 nod/mm2 para el espesor de 2/6. La adición de Ni al hierro permitió una refinación de la microestructura y evitó la formación de carburos eutécticos, obteniendo una matriz perlítico-ferrítica en los tres espesores. La densidad nodular se incrementó casi el doble para los tres espesores, obteniendo 606 nod/mm2 con tamaño de 28.1 µm para el espesor de 2/6 mientras que la esferoidicidad promedio se incrementó de 83 a 90%. Las mayores propiedades mecánicas en hierros dúctiles se encontraron en los hierros aleados con Ni principalmente en el espesor de 2/6; dureza de 274 HB, resistencia a la tensión de 650 MPa, el porcentaje de elongación igual a 2.046%.
Se obtuvieron ADI´s aleados con Ni mediante tratamiento térmico. La matriz ausferritica se obtuvo al tiempo de 70 min de tratamiento de austemperizado lo que indica la ventana del proceso. Se obtuvieron microestructuras de ausferrita para los tres espesores y se determinó que la elevada densidad de nódulos propicia un incremento de la austenita retenida de alto contenido de carbono alcanzando valores máximos de 10.96% para el espesor de 2/6. Las mejores propiedades mecánicas se obtuvieron en el menor espesor obtenido: 387.68 HB, resistencia a la tensión de 814.56 MPa y 1.238% de elongación.
Abstract
In this work, two ductile irons were manufactured, unalloyed and alloyed with Ni. Three plates with different thickness were obtained 2/6, 3/6 and 6/6 with high nodule count and nodularity. The ductile cast iron unalloyed showed a pearlitic-ferritic matrix with eutectic carbides and nodule density of 357 nod/mm2 to the thickness of 2/6. The Ni addition to ductile cast iron allowed a microstructure refination and avoids the eutectic carbides formation, obtaining a pearlitic-ferritic matrix for the three thickness. The nodule density was increased almost twice for the three thickness, it was obtained 606 nod/mm2 with a size 28.1 µm for the 2/6 plate of thickness while the average spheroidicity was increased from 83 to 90%. The best mechanical properties were obtained in ductile cast iron alloyed with Ni mainly for the 2/6 plate of thickness; 274 HB, ultimate strength 650 MPa, 2.046% elongation.
It was obtained ADI´s alloyed with Ni by the heat treatment. The ausferritic matrix was obtained at 70 min after the austempering heat treatment, this time represents the window process. Ausferritic microstructures were obtained for the three plate thickness and it is show that the high nodule count allows an increase in the high carbon austenite retained, reaching maximum values of 10.96% for the 2/6 thickness. The best mechanical properties were obtained for the lower thickness of 2/6, this are: 387.68 HB, ultimate strength 814 MPa and 1.238% elongation.
