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Laminación
Influencia de los elementos formadores de carburos sobre
la microestructura
Todos los factores mencionados anteriormente fueron
tenidos en cuenta a la hora de realizar la matriz de experi-
mentos para la cual se utilizó un software con la herramien-
ta conocida como diseño de experimentos (DoE). Esta he-
rramienta permite, además de un análisis rápido y preciso
de los factores estudiados y sus combinaciones, reducir el
número de ensayos realizados con la utilización de un dise-
ño factorial fraccional.
Sobre una aleación base con la composición química:
3,20 % C, 1,7 % Si, 0,85 % Mn y 4,20 % Ni se estudió la
influencia de los elementos cromo (Cr), molibdeno (Mo),
vanadio (V), niobio (Nb) y tungsteno (W) sobre las carac-
terísticas microestructurales mencionadas anteriormente
al ajustar el contenido de cada uno de ellos en dos niveles
distintos. Se eligió el diseño fraccional 2n-1 siendo “n” el
número de elementos o factores estudiados, para limitar
el número de experimentos a 16. La tabla I muestra los
niveles utilizados para los elementos Cr, V y Nb. Los niveles
elegidos para los elementos Mo y W no se desvelan por
motivos de secreto industrial [2] .
Factor
Cr Mo V Nb W
9 - - - + -
10 + - - + +
11 - + - + +
12 + + - + -
13 - - + + +
14 + - + + -
15 - + + + -
16 + + + + +
Colada
Matriz de experimentos.
Las 16 aleaciones fueron fundidas y coladas en una plan-
ta piloto de fusión equipada con un horno de inducción de
alta frecuencia con capacidad de 45 kg. Una vez ajustada
la composición química se coló el metal a una temperatura
de 1350 °C en un molde estándar tipo Y que se muestra en
la figura 1.
Figura 1
60.00
Tabla I
Nivel (+)
Cr 1,75 1,95
V 0,15 2,75
Nb 0,20 0,90
Nivel (-)
Factor
Niveles utilizados para los elementos Cr, V y Nb.
53.00
Bloque tipo Y empleado.
La tabla II muestra la matriz completa de experimentos,
indicando el nivel empleado (- o +) para cada uno de los
elementos en cada colada.
Tabla II
Factor
Cr Mo
V Nb W
Colada
1 - - - - +
2 + - - - -
3 - + - - -
4 + + - - +
5 - - + - -
6 + - + - +
7 - + + - +
8 + + + - -
Influencia de inoculantes sobre la formación de grafito
Para estudiar el efecto de la inoculación sobre la precipi-
tación de grafito se eligió una aleación con un elevado con-
tenido de elementos formadores de carburos, pues como
se sabe, estos dificultan la formación de grafito libre. La
aleación empleada fue: 4.0 % CE, 0.85 % Mn, 1.85 Cr, 4.20
% Ni y 2.0-9.0 % V+Mo+Nb+W, resto Fe. La aleación fue
fundida en la misma planta piloto descrita anteriormente y
fue colada en los mismos bloques Y a una temperatura de
Tliq +100 °C.
Un total de 20 distintos tipos de inoculantes disponibles
comercialmente fueron probados en dos niveles distintos
de adición, 0,2 % y 0,7 %. Los inoculantes se agregaron al
chorro del metal líquido en el momento de la colada. Los
20 inoculantes se puede agrupar por los elementos activos
que los conforman en los siguientes grupos: