Mecanismos de solidificación
Durante o proceso de fundición, a solidificación das pezas de fundición ocorre cando o metal fundido pasa dun estado líquido a un sólido. Este proceso pódese clasificar amplamente en tres mecanismos:nucleación, crecemento dendrítico, eformación da estrutura do gran. Durante a nucleación, fórmanse pequenas partículas sólidas dentro do metal líquido. Estes núcleos medran ata converterse en estruturas dendríticas, ramificándose nun patrón de árbore. A estrutura final do granfundiciónsestá determinada polo crecemento destas dendritas e a súa interacción co ambiente de arrefriamento.
Solidificación de varias aliaxes
Diferentes aliaxes solidízanse de xeito único, influenciado pola súa composición química e propiedades térmicas:
Aliaxes de aluminio: As aliaxes de aluminio normalmente presentan un alto grao de fluidez, o que permite fundicións complexas e de paredes delgadas. A súa solidificación a miúdo implica a formación dunha estrutura de gran fino e equiaxial. Non obstante, as aliaxes de aluminio son propensas á porosidade de encollemento e á rotura en quente, o que pode afectar á calidade da fundición.
Ferro eAliaxes de aceiro: O ferro fundido solidifícase cunha estrutura complexa polo seu alto contido en carbono, formando escamas ou nódulos de grafito. A solidificación das aliaxes de aceiro implica a formación de dendritas de austenita, que ao arrefriarse se transforman en ferrita e perlita. A taxa de arrefriamento e a composición da aliaxe inflúen significativamente na estrutura do gran e nas propiedades mecánicas da fundición.
Aliaxes de cobre: As aliaxes de cobre, como o latón e o bronce, solidízanse cunha estrutura de gran columnar ou equiaxial. Estas aliaxes son propensas á segregación, onde os diferentes elementos da aliaxe sepáranse durante a solidificación, o que provoca variacións na composición e propiedades dentro da fundición.
Relación entre a solidificación e a calidade da fundición
O comportamento de solidificación dunha aliaxe incide directamente na calidade da fundición. Un proceso de solidificación uniforme e controlado é esencial para minimizar defectos como a porosidade, a segregación e o desgarro en quente. Por exemplo, o arrefriamento rápido pode levar á formación de grans finos, mellorando as propiedades mecánicas da fundición. Pola contra, un arrefriamento lento pode producir grans grosos e aumentar a susceptibilidade aos defectos.
Tempo e velocidade de solidificación
O tempo e a velocidade de solidificación están influenciados por factores como o tamaño da fundición, a forma e as propiedades térmicas do material do molde. O tempo de solidificación é a duración necesaria para que toda a fundición pase de líquido a sólido, mentres que a velocidade de solidificación refírese á velocidade á que se produce esta transición.
As velocidades de solidificación máis rápidas conséguense xeralmente mediante técnicas como o uso de moldes de frío, que extraen rapidamente a calor do metal fundido. Isto dá lugar a unha estrutura de gran fino e propiedades mecánicas melloradas. Non obstante, un arrefriamento excesivamente rápido pode provocar tensións térmicas e rachaduras. Polo tanto, conseguir un equilibrio óptimo entre a velocidade de solidificación e a calidade de fundición é fundamental.
Hora de publicación: 11-Oct-2024