Optimización microestructural de fundiciones grises dúctiles no aleadas, con matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores
El objetivo de este trabajo fue la optimización microestructural de fundiciones grises con grafito esferoidal y matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores, prestando una especial atención a la geometría y distribución de los esferoides de grafito para asegurar el cumpl...
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
2018-06-01
|
| Series: | Revista de Metalurgia |
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| Online Access: | http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/view/1431 |
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| author | Juan Asensio-Lozano José F. Álvarez-Antolín Carlos H. Álvarez-Pérez |
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| description | El objetivo de este trabajo fue la optimización microestructural de fundiciones grises con grafito esferoidal y matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores, prestando una especial atención a la geometría y distribución de los esferoides de grafito para asegurar el cumplimiento de las propiedades mecánicas requeridas para esta aplicación. En un entorno de gran competitividad y exigencia, marcado por los estándares internacionales que establecen las propiedades mecánicas mínimas que deben cumplir los materiales empleados, el cumplimiento de este objetivo se llevó a cabo correlacionando microestructura y propiedades. Para ello, la metodología de investigación consistió en la generación de conocimiento a partir de coladas industriales “a medida”, seguido de un análisis de la microestructura, con el fin de extraer conclusiones importantes, de aplicación práctica en el proceso de fabricación, mediante el empleo de técnicas estadísticas. La herramienta estadística empleada fue un Diseño de Experimentos Fraccional (DOE), con 7 factores, 16 experimentos y resolución IV. Las muestras empleadas en cada experimento fueron cubos de igual geometría, y con un módulo de masividad de valor 4 cm, el cual se encuentra entre los valores más altos alcanzados en los centros reales de los bujes de aerogeneradores con potencia de 3 MW. Se concluye que el empleo de nodulizantes con trazas de lantano favorece la reducción de la fracción de volumen de perlita, aunque se ha demostrado que la presencia de lantano resulta negativa para promover la morfología esferoidal del grafito primario. A su vez, se ha constatado, sobre la morfología esferoidal del grafito, el efecto negativo del empleo de preinoculantes que contienen SiC, y también que la utilización de chatarra con bajo contenido de Mn favorece la formación de grafito y la reducción de la fracción en volumen de perlita. Se ha comprobado que el efecto “blanqueante” del Mn se ve minimizado con bajos carbonos equivalentes. |
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| issn | 0034-8570 1988-4222 |
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| publishDate | 2018-06-01 |
| publisher | Consejo Superior de Investigaciones Científicas |
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| series | Revista de Metalurgia |
| spelling | doaj.art-6ce1d91e3dc44b96b7ee3eb71ce15f4d2022-12-21T21:35:10ZengConsejo Superior de Investigaciones CientíficasRevista de Metalurgia0034-85701988-42222018-06-01542e118e11810.3989/revmetalm.1181410Optimización microestructural de fundiciones grises dúctiles no aleadas, con matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradoresJuan Asensio-Lozano0https://orcid.org/0000-0001-6552-2860José F. Álvarez-Antolín1https://orcid.org/0000-0003-2447-6575Carlos H. Álvarez-Pérez2https://orcid.org/0000-0001-9377-2410Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Escuela de Ingeniería de Minas, Energía y Materiales, Universidad de OviedoDepartamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Edificio Departamental Este, Universidad de OviedoDepartamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Edificio Departamental Este, Universidad de OviedoEl objetivo de este trabajo fue la optimización microestructural de fundiciones grises con grafito esferoidal y matriz ferrítica, empleadas en la fabricación de bujes de aerogeneradores, prestando una especial atención a la geometría y distribución de los esferoides de grafito para asegurar el cumplimiento de las propiedades mecánicas requeridas para esta aplicación. En un entorno de gran competitividad y exigencia, marcado por los estándares internacionales que establecen las propiedades mecánicas mínimas que deben cumplir los materiales empleados, el cumplimiento de este objetivo se llevó a cabo correlacionando microestructura y propiedades. Para ello, la metodología de investigación consistió en la generación de conocimiento a partir de coladas industriales “a medida”, seguido de un análisis de la microestructura, con el fin de extraer conclusiones importantes, de aplicación práctica en el proceso de fabricación, mediante el empleo de técnicas estadísticas. La herramienta estadística empleada fue un Diseño de Experimentos Fraccional (DOE), con 7 factores, 16 experimentos y resolución IV. Las muestras empleadas en cada experimento fueron cubos de igual geometría, y con un módulo de masividad de valor 4 cm, el cual se encuentra entre los valores más altos alcanzados en los centros reales de los bujes de aerogeneradores con potencia de 3 MW. Se concluye que el empleo de nodulizantes con trazas de lantano favorece la reducción de la fracción de volumen de perlita, aunque se ha demostrado que la presencia de lantano resulta negativa para promover la morfología esferoidal del grafito primario. A su vez, se ha constatado, sobre la morfología esferoidal del grafito, el efecto negativo del empleo de preinoculantes que contienen SiC, y también que la utilización de chatarra con bajo contenido de Mn favorece la formación de grafito y la reducción de la fracción en volumen de perlita. Se ha comprobado que el efecto “blanqueante” del Mn se ve minimizado con bajos carbonos equivalentes.http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/view/1431buje de aerogeneradordiseño de experimentosfundición dúctilfundición grismetalografía cuantitativaperlita |
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