En los talleres de producción de fundición de acero, se observa con frecuencia el siguiente fenómeno: las piezas fundidas de acero producidas en el mismo horno de acero fundido, utilizando el mismo molde y fundidas simultáneamente, suelen presentar diferencias significativas en la composición química, la estructura metalográfica y las propiedades mecánicas. Algunas cumplen con los requisitos de ingeniería, pero se consideran no aptas debido a su insuficiente resistencia y tenacidad. Este problema afecta a muchos fabricantes de piezas fundidas de acero. Su causa principal no reside en un solo factor, sino en el resultado de sutiles desviaciones en múltiples aspectos, como las materias primas, el control del proceso, el diseño del molde y el proceso de enfriamiento.
 
I. Materias primas: La base para un rendimiento consistente
 
1. Uniformidad de dosificación y mezcla
 
Incluso utilizando el mismo lote de carga del horno (chatarra de acero, material de aleación), una mezcla desigual durante la dosificación provocará un desequilibrio en la distribución de elementos clave como el carbono, el manganeso y el cromo. Si el contenido de carbono es demasiado alto en ciertas áreas, la dureza de la pieza fundida aumentará, pero su tenacidad disminuirá, pudiendo incluso formar una estructura de fase frágil.
 
2. Pureza del Acero
 
La pureza del acero también es crucial. Si no se eliminan las inclusiones diminutas o los gases que quedan en la carga del horno, se formarán defectos ocultos en la pieza fundida, convirtiéndose en fuentes de concentración de tensiones y afectando directamente su resistencia a la tracción y al impacto.
 
II. Control del Proceso: El Factor Clave que Causa la Diferencia en el Rendimiento
 
1. Diferencias en el Proceso de Llenado
 
El vertido simultáneo no implica que el proceso de llenado de todas las piezas fundidas sea completamente idéntico. Pequeñas fluctuaciones en la velocidad de vertido y las diferencias en los efectos de ventilación de la cavidad pueden provocar defectos como cavidades por contracción, porosidad o poros de gas en el interior de la pieza.
 
2. Diferencias en el Campo de Temperatura y la Cristalización
 
Especialmente en piezas fundidas con estructuras complejas, la forma de la cavidad y la distribución del espesor de la pared difieren en las distintas partes, y el campo de temperatura durante el flujo del acero también mostrará desviaciones locales, lo que afecta al proceso de cristalización. Cuando la velocidad de enfriamiento es inconsistente, se formarán diferentes estructuras metalográficas en el interior de la pieza fundida: las áreas de enfriamiento más rápido tienden a formar perlita fina con mayor resistencia; Las zonas de enfriamiento más lento pueden formar ferrita gruesa, que presenta buena tenacidad pero resistencia insuficiente. III. Diseño del Molde y Estado del Herramental: Variables Clave con Influencia Indirecta
 
1. Diferencias en las Características del Molde
 
El diseño del molde y el estado del herramental afectan indirectamente el rendimiento. Las diferencias en la conductividad térmica de los materiales del molde y la suavidad de la superficie de la cavidad pueden provocar desviaciones en la eficiencia de intercambio de calor entre la pieza fundida y el molde. El desgaste local o la adhesión de arena en el molde pueden dificultar la disipación del calor, lo que retrasa el enfriamiento de las piezas correspondientes.
 
2. Influencia del Estado del Molde de Arena
 
La compactación desigual del molde de arena también puede causar problemas. Las zonas con alta compactación presentan mejor conductividad térmica, lo que resulta en un enfriamiento más rápido de la pieza fundida; mientras que las zonas porosas retrasan el enfriamiento, lo que provoca diferencias en la microestructura de las piezas fundidas del mismo lote.
 
IV. Conclusión: Soluciones para un Rendimiento Constante
 
Es evidente que las piezas grandes de acero fundido fundidas simultáneamente presentan diferencias significativas en el rendimiento. Para lograr un rendimiento consistente en piezas de acero fundidas simultáneamente, se deben abordar tres aspectos:
 
1. Homogeneización de las materias primas: Optimizar el proceso de dosificación y mezcla, y mejorar la pureza del acero fundido;
 
2. Control preciso del proceso: Estabilizar la velocidad de vertido, optimizar la ventilación de la cavidad y equilibrar el campo de temperatura;
 
3. Diseño optimizado del molde: Seleccionar materiales homogéneos y termoconductores, mantener el estado de la cavidad y asegurar una compactación uniforme de la arena.
 
Mediante una gestión meticulosa durante todo el proceso, minimizando las desviaciones mínimas en cada etapa, el rendimiento de las piezas fundidas se puede estabilizar dentro del rango ideal.
En los talleres de producción de fundición de acero, se observa con frecuencia el siguiente fenómeno: las piezas fundidas de acero producidas en el mismo horno de acero fundido, utilizando el mismo molde y fundidas simultáneamente, suelen presentar diferencias significativas en la composición química, la estructura metalográfica y las propiedades mecánicas. Algunas cumplen con los requisitos de ingeniería, pero se consideran no aptas debido a su insuficiente resistencia y tenacidad. Este problema afecta a muchos fabricantes de piezas fundidas de acero. Su causa principal no reside en un solo factor, sino en el resultado de sutiles desviaciones en múltiples aspectos, como las materias primas, el control del proceso, el diseño del molde y el proceso de enfriamiento.
 
I. Materias primas: La base para un rendimiento consistente
 
1. Uniformidad de dosificación y mezcla
 
Incluso utilizando el mismo lote de carga del horno (chatarra de acero, material de aleación), una mezcla desigual durante la dosificación provocará un desequilibrio en la distribución de elementos clave como el carbono, el manganeso y el cromo. Si el contenido de carbono es demasiado alto en ciertas áreas, la dureza de la pieza fundida aumentará, pero su tenacidad disminuirá, pudiendo incluso formar una estructura de fase frágil.
 
2. Pureza del Acero
 
La pureza del acero también es crucial. Si no se eliminan las inclusiones diminutas o los gases que quedan en la carga del horno, se formarán defectos ocultos en la pieza fundida, convirtiéndose en fuentes de concentración de tensiones y afectando directamente su resistencia a la tracción y al impacto.
 
II. Control del Proceso: El Factor Clave que Causa la Diferencia en el Rendimiento
 
1. Diferencias en el Proceso de Llenado
 
El vertido simultáneo no implica que el proceso de llenado de todas las piezas fundidas sea completamente idéntico. Pequeñas fluctuaciones en la velocidad de vertido y las diferencias en los efectos de ventilación de la cavidad pueden provocar defectos como cavidades por contracción, porosidad o poros de gas en el interior de la pieza.
 
2. Diferencias en el Campo de Temperatura y la Cristalización
 
Especialmente en piezas fundidas con estructuras complejas, la forma de la cavidad y la distribución del espesor de la pared difieren en las distintas partes, y el campo de temperatura durante el flujo del acero también mostrará desviaciones locales, lo que afecta al proceso de cristalización. Cuando la velocidad de enfriamiento es inconsistente, se formarán diferentes estructuras metalográficas en el interior de la pieza fundida: las áreas de enfriamiento más rápido tienden a formar perlita fina con mayor resistencia; Las zonas de enfriamiento más lento pueden formar ferrita gruesa, que presenta buena tenacidad pero resistencia insuficiente. III. Diseño del Molde y Estado del Herramental: Variables Clave con Influencia Indirecta
 
1. Diferencias en las Características del Molde
 
El diseño del molde y el estado del herramental afectan indirectamente el rendimiento. Las diferencias en la conductividad térmica de los materiales del molde y la suavidad de la superficie de la cavidad pueden provocar desviaciones en la eficiencia de intercambio de calor entre la pieza fundida y el molde. El desgaste local o la adhesión de arena en el molde pueden dificultar la disipación del calor, lo que retrasa el enfriamiento de las piezas correspondientes. 2. Influencia del Estado del Molde de Arena
 
La compactación desigual del molde de arena también puede causar problemas. Las zonas con alta compactación presentan mejor conductividad térmica, lo que resulta en un enfriamiento más rápido de la pieza fundida; mientras que las zonas porosas retrasan el enfriamiento, lo que provoca diferencias en la microestructura de las piezas fundidas del mismo lote.
 
IV. Conclusión: Soluciones para un Rendimiento Constante
 
Es evidente que las piezas grandes de acero fundido fundidas simultáneamente presentan diferencias significativas en el rendimiento. Para lograr un rendimiento consistente en piezas de acero fundidas simultáneamente, se deben abordar tres aspectos:
 
1. Homogeneización de las materias primas: Optimizar el proceso de dosificación y mezcla, y mejorar la pureza del acero fundido;
 
2. Control preciso del proceso: Estabilizar la velocidad de vertido, optimizar la ventilación de la cavidad y equilibrar el campo de temperatura;
 
3. Diseño optimizado del molde: Seleccionar materiales homogéneos y termoconductores, mantener el estado de la cavidad y asegurar una compactación uniforme de la arena.
 
Mediante una gestión meticulosa durante todo el proceso, minimizando las desviaciones mínimas en cada etapa, el rendimiento de las piezas fundidas se puede estabilizar dentro del rango ideal.