La nica explicacin que se adapte a todos los hechos es que la pelcula de grafito se forma en la superficie del propio metal fundido. Las fotografas de los defectos de carbono brillantes, especialmente los que se observan en las superficies de fractura de las piezas que han sufrido rotura frgil, bellamente revelan su origen que la pelcula superficial sobre el metal lquido (Bindernagel et al, 1975;. Naro y Tanaglio 1977). El ttulo a la fotografa de la piel de xido sobre una aleacin de aluminio (figura 5.45) podra ser cambiado para leer que era una piel de grafito en un hierro gris; a simple vista el aspecto de los dos tipos de pelcula es prcticamente idntica.Parte de la confusin que ha rodeado a la pelcula de carbono brillante, y que ha afirmado que se deposit en los granos de arena, data de una mala interpretacin de la brillante obra original de Petrzela (1 968). Este investigador fundicin Checa dise una prueba en la que se demostr que los vapores liberados del alquitrn de hulla y otras adiciones de hidrocarburos a las arenas de moldeo se descomponen, el depsito de carbono como una pelcula brillante, plateado en una banda de metal, resistencia calienta hasta al menos 1300 C. En su ensayo, sucedi que la arena tambin se calent a esta temperatura. Por lo tanto se observ de carbono para ser depositado directamente sobre los granos de arena en adicin a la depositada sobre la banda metlica calentada. El error de las generaciones posteriores de los investigadores ha sido asumir siempre que los depsitos de carbono brillante a los granos de arena, a pesar de que, en el instante en que el metal se est llenando el molde, la arena es generalmente ninguna parte cerca de la temperatura a la que un vapor de hidrocarburos podra ser descompuesto.Al lector se le recomienda a la cuenta hablador y sincero atractivo de Petrzela. l era claramente uno de nuestros grandes personajes de fundicin. Su escritura contiene otros apartes fascinantes a algunas de sus observaciones sobre la liberacin de carbono a partir de hidrocarburos. En una ocasin se registr un depsito de holln que tena una apariencia fibrosa, lanoso entre (caliente?) Granos de arena.Otros trabajos han estudiado la generacin de carbono brillante en moldes de arena verde. Es claro que la atmsfera molde puede proporcionar un entorno de hidrocarburos para el metal lquido si se aaden concentraciones suficientemente altas de hidrocarburos a la mezcla de arena. Estos aditivos ayudan molde para resistir la humectacin por el metal, y as mejorar el acabado superficial, como se aprecia en la obra original de Petrzela (1968), y ms tarde por Bindernagel et al. (1975). El exceso de adiciones a veces han sido reclamados para dar defectos carbono brillante. Sin embargo, es cierto que los defectos forman slo si la turbulencia de la superficie puede causar que la pelcula sea arrastrada.El mecanismo para la mejora de acabado de la superficie mediante la adicin de hidrocarburos al molde compensa examen con cierto detalle. La pelcula de carbono se forma en la parte delantera del lquido de avance. Se queda atrapado entre la masa fundida y el molde, y se mantiene ah por la friccin. Por lo tanto, a medida que avanza de menisco, se ve obligado a romper, dividir aparte. Por tanto, la pelcula se forma y se acost entre la masa fundida y el molde por el metal avanzando, como si el metal se avance el despliegue de su propia pista como un vehculo de cadenas de forma continua. La pelcula forma una barrera mecnica entre el metal y el molde. Parece ms probable que es la rigidez mecnica de esta barrera, para contribuir a reducir los granos de arena que confiere la suavidad mejorada a la superficie de molde. La accin es el mostrado en la figura 2.2 para todas las aleaciones de formacin de pelculaLa historia ahora parece haber dado un giro completo, ya que algunos aglutinantes de resina de arena se han desarrollado recientemente para producir piezas de fundicin de hierro con una menor incidencia de defectos de carbono brillantes. No est claro si el acabado superficial de las piezas de fundicin ha sufrido como resultado.Las pelculas carbono brillante causan defectos molestos en fundicin de espuma perdida donde la espuma se compone de poliestireno. En esta situacin, la vaporizacin del poliestireno de estireno, y la posterior descomposicin del estireno para reducir los hidrocarburos, los depsitos carbonosos pelculas gruesas en la superficie de avance de la plancha (Figura 4.9 muestra los productos de descomposicin). Gallois et a1 (1987) encontraron que la pelcula consiste en tres capas principales: (1) una estructura superior brillante de varias capas de carbono amorfo; (2) una capa intermedia de fibras de holln que consisten de cadenas de cristalitos, y (3) una capa de adherencia fuertemente a la superficie de la plancha que consiste en grafito policristalino enriquecido en manganeso, silicio y azufre. Es evidente que ha habido un cierto intercambio de solutos de la plancha en la pelcula.Es probablemente importante tener en cuenta que la evidencia visible de la descomposicin trmica de hidrocarburos C, H, en la superficie de la masa fundida es la pelcula de la superficie de carbono restante. Pero tambin hay un legado invisible: el hidrgeno que se han disuelto en el lquido.Pelculas de grafito que han crecido en el hierro fundido se han estudiado en forma de cristales formados en la superficie de las aleaciones de Fe-C, se mantuvieron en crisoles de grafito, y tan saturado de carbono antes de dejarse enfriar. Estas hojas de color negro brillante que flotan en la superficie son anlogas a la de grafito Kish que se separa de hierros fundidos hipereutcticos durante el enfriamiento. (Para la mentalidad cientfica, las pelculas de grafito en esta investigacin tenan caractersticas interesantes. Eran monocristales con numerosas grietas a lo largo de ciertas direcciones de cristal, y los pasos de crecimiento hexagonales en la parte inferior que mostraba cmo la pelcula creci un depsito gradual de tomos de carbono, probablemente en a las repisas de las dislocaciones de tornillo emergentes.)El crecimiento de grafito sobre derrite saturados de carbono, como el anterior, es fcil de entender, pero cmo crece el grafito en el caso de las pelculas de carbono lustrosos que la composicin de la plancha est lejos de la saturacin? Estas pelculas deben ir en la solucin en el hierro! Todos los estudiantes de la metalurgia sabe que a la temperatura eutctica del carbono disuelto en el hierro tiene que exceder de 4,3 por ciento del peso antes libre (Kish) el grafito se precipitar. A temperaturas ms altas que la concentracin de carbono para la saturacin aumenta, siguiendo la lnea liquidus para la solidificacin de grafito de Kish en cadenas hipereutcticos, como se desprende del diagrama de fases Fe-C.En una atmsfera que contiene hidrocarburos, si la velocidad de llegada de los reactivos en la superficie libre del lquido es baja, entonces tanto el carbono y el hidrgeno puede difundirse fuera de la superficie en el lquido a granel. Sin embargo, en un entorno altamente concentrada de gases de hidrocarburos de la tasa de llegada de los reactivos puede exceder la velocidad de difusin de distancia en la masa. Por lo tanto carbono se concentrar en la superficie (de hidrgeno menos, debido a que su velocidad de difusin es mucho ms alto) y puede exceder de saturacin, permitiendo de carbono se acumule en la superficie como un slido en equilibrio con los altos niveles locales de carbono. Una vez formado, que le tome tiempo para ir a la solucin de nuevo, incluso si se eliminaran las condiciones para el crecimiento y la estabilidad. Por lo tanto, parecera tener una estabilidad de pseudo, con una vida slo el tiempo suficiente para que en algunas condiciones de la pelcula podra ser congelado en la pieza fundida si un evento de probabilidad de turbulencia en la superficie eran para envolver la superficie en la masa fundida.La investigacin reciente ha indicado que las condiciones para el crecimiento de la pelcula de grafito en metales lquidos son similares a las condiciones requeridas para el crecimiento de pelculas de diamante. Comentarios por Bachmann y Messier (1984) andyarborough y Messier (1990) Lista de las condiciones para el crecimiento de diamante como la descomposicin de los hidrocarburos y la presencia de hidrgeno. En el caso del hierro, la temperatura es un poco demasiado alta, y tendera a estabilizar el crecimiento de pelculas de grafito. Sin embargo, para metales tales como aluminio en un entorno de hidrocarburos, las condiciones parecen ptima para la creacin de diamante en la superficie de metal. Los prospectores e inversionistas se sentirn decepcionados al observar, sin embargo, que la tasa de crecimiento es lento, slo un micrmetro por hora. As, en el momento en que existen frentes de metal de mayor liquidez, las capas de diamantes, si las hubiere, sern tan delgados como para ser una inversin decepcionante.5.5.2 Pelculas ArrastradasUna vez doblado en la mayor parte derretir por la turbulencia de la superficie, la bifilm recin creada puede tomar un nmero de formas en las fundiciones. Desde muy poca investigacin se ha llevado a cabo en este campo, esta seccin promete ser corta, y lamentablemente, en esta etapa, especulativo.El plegado de la pelcula en graftico es sabido que da en el defecto carbono brillante familiarizado. Esto es, por supuesto, slo una grieta llena de las pelculas de carbono brillantes. En la seccin pesada tales defectos no se ven, probablemente porque van a tener tiempo para ir a la solucin antes de ser congelado en el casting. En las secciones ms delgadas de una matriz ferrtica, o matriz de ferrita / perlita mixta, las pelculas se pueden ver para ser disuelto en parte, como se indica por las capas de la mayor contenido de carbono perlita a cada lado del defecto.Ms especulativamente, muchos hierros se vierten de manera turbulenta que es de esperar que un gran nmero de pelculas de grafito sern arrastradas.Esto plantea una clara posibilidad de que muchos de los copos de grafito visto en una seccin pulida de hierro gris no se forman como resultado de una reaccin de precipitacin metalrgica, pero puede ser los restos de bifilms de grafito arrastradas. La aparicin ocasional en microsecciones de lo que parecen ser aislados en medio de grandes copos de uniformes escamas ms pequeas es sugerente de la distribucin bimodal de esperar si tal fuente mixta de grafito estaban presentes.5.5.2.1 fisuras de nitrgeno en hierro grisFisuras de nitrgeno en piezas de fundicin de hierro gris son grietas grandes, a menudo medidos en centmetros, que parecen haber sido asociado con el uso de aglutinantes de arena que contienen altos niveles de nitrgeno. Ellos son un enigma que nunca se ha explicado satisfactoriamente. Los aglutinantes alto contenido de nitrgeno que se culpa de estas caractersticas por lo general contienen aminas, cuyo desglose probablemente contribuye tanto el nitrgeno y el hidrgeno al hierro lquido. Sin embargo, aunque tales aglutinantes se han asociado con defectos de fisuras, su uso no siempre resulta en fisuras. Bifilms Tal vez arrastradas, tal vez que consisten en pelculas de nitruro, tambin se requieren, de modo que el sistema de llenado tambin puede ser de gran influencia. Cualquier intervencin del sistema de llenado previamente no se ha sospechado, pero explicara la confusin en los resultados. Una vez arrastrado, la alta presin de hidrgeno y de nitrgeno en el hierro puede ser suficiente para abrir cualquier bifilms en cierta medida, que revela su presencia como caractersticas-grieta similares.5.5.2.2 Bifilms en hierro dctilLa industria de la fundicin dctil se ha referido a las pelculas superficiales arrastradas como "largueros de escoria. Este nombre, en base a su apariencia de una dimensin en una seccin pulida, ha llevado a un auto-engao reconfortante, ocultando su naturaleza obvia real como defectos bidimensionales extensas en forma de pelculas. La aparicin ocasional de racimos de ndulos de grafito que han flotado y quedado atrapados en estas 'bandas' corrobora su verdadera naturaleza como pelculas. Adems, como ahora lo conocemos, si la pelcula es slida, el proceso de sincronizacin de onda se dobla en el lado seco para secar lado, formando as una grieta.Las pelculas aparecen slo a baja temperatura, como hemos visto, y parecen ser principalmente de silicato de magnesio, Mg0.Si02 (escrito alternativamente como MgSi03) probablemente con una capa superior gruesa de MgO slido como se explic anteriormente. Si el hierro dctil es arrojado a una temperatura baja, y si la superficie es arrastrada, la creacin de bifilms gravemente perjudiciales est garantizada. Naturalmente, como el hierro se enfra durante su paso por el sistema que ejecuta lo ms probable es que se enfre a la temperatura a la que se puede formar la pelcula slida, de modo que se espera que los defectos en la mayora de los sistemas de llenado en el que no se controla la turbulencia superficialUna vez atrapado, los defectos pueden, por supuesto, dar lugar a una variedad de problemas adicionales. Un problema potencial se discute a continuacin.5.5.2.3 Placa de defectos de fractura en hierro dctilAl igual que las fisuras de nitrgeno en los hierros grises, fractura de la placa en los hierros dctiles tambin ha sido nunca explicado satisfactoriamente. Hierros dctiles, deben, por supuesto, siempre muestran un modo de fallo dctil. A veces, sin embargo, una pieza de fundicin exhibir una pobre resistencia y pobre alargamiento a la rotura, con la superficie de fractura que aparece a consistir en granos grandes fragilizada. Estos acontecimientos imprevisibles dan lugar a graves sospechas de que el material no est bajo el control adecuado que, o bien la fundicin o el cliente les gustara ver. La fe de cada persona se sacude. La pregunta surge naturalmente: "Es de hierro dctil de un material de ingeniera confiable? 'Esta es una pregunta que nunca debi producirse, y que nadie desea or.Despus de la descripcin dada por Karsay (1980) y Gagne y Goller (1983), las caractersticas de la fractura de la placa son grandes, planas, planos de fractura aparentemente frgiles, en los hierros dctiles que deben exhibir slo rotura dctil (Figuras 5.46 y 5.47). Cuando se mira de cerca, los aviones se ven a ser salpicado de pequeos esferoides de grafito de forma irregular, que se disponen con una precisin casi se asemeja a una red cristalina (Figura 5.47b). Los aviones son casi siempre cerca de un ngulo recto con la superficie de yeso, y crecer principalmente en vertical. El avin se encuentra en una matriz que es algo ms ligero que el resto de la pieza fundida despus del grabado.Karsay sugiere que la diferencia de color puede ser el resultado de un mayor contenido de Si en esta regin. Por ltimo, en esta regin, hay una alta incidencia de pequeas inclusiones que parecen ser principalmente silicatos de magnesio.Todas estas caractersticas son consistentes con el defecto de ser un bifilm xido, probablemente un silicato de magnesio, que explica el alto contenido de Si y el contenido de inclusiones mayor, y posiblemente esferoides mal formados como resultado de la prdida local de Mg. La forma plana surge de la bifilm ser empujado por la balsa de dendritas de austenita y organizada en una hoja de interdendrtica, similar a la comnmente visto en otros sistemas de aleacin (Figuras 2,41-2,44). La orientacin vertical se explica por la mayor tasa de transferencia de calor desde la base de la pieza de fundicin donde la gravedad mantiene el contacto con el molde, de manera que estos granos crecen ms rpido y ms lejos. Adems, la flotabilidad de la bifilm silicato de magnesio animar a su orientacin vertical, y as ayudar a la dendrita de avance para enderezar la pelcula. Esferoides en regiones interdendrticas entonces seran revelados en el espaciamiento regular dictado por el tamao de los brazos dendrticos (normalmente, una seccin en un ngulo al azar a las direcciones de crecimiento de dendritas oscurecera esta regularidad natural que es casi seguro que est presente en todas las estructuras de hierro dctil. Por lo tanto, no debe ser considerada como una estructura defectuosa en s mismo, como se ha supuesto de vez en cuando) El bifilm probablemente se desintegra en cierta medida debido a su energa superficial que tiende a esferizarse que; la alta temperatura tambin ayudar a este efecto. Lo que queda son los cambios en la qumica y numerosos fragmentos de silicato como inclusiones para alentar a la direccin del crecimiento de la grieta que finalmente provoca el fracaso. Otras caractersticas de la fractura de la placa son de su ocurrencia en regiones enfra lentamente, como en el cuello de alimentacin. Esto puede ser el resultado de la menor tasa de crecimiento de las dendritas permitiendo para enderezar pelculas con ms xito (a alta velocidad de crecimiento, la resistencia de arrastre de pelculas sera resistir el crecimiento de dendritas, y resistir enderezamiento pelcula).El aspecto menos comn de fractura de la placa en los hierros de mayor valor de carbono equivalente (por encima de 2.9 por ciento CEV), y su reduccin en moldes de arena aglomerados reportados por Barton (198.5), probablemente no es tanto el resultado de un molde ms rgido, pero una indicacin de que el arrastre de la pelcula de xido es menos perjudicial en este ambiente ms carbonoso.5.5.3 La nucleacin y el crecimiento de grafitoLas propiedades de la mayora de las fundiciones de grafito estn dominadas por la forma de grafito, la forma, el tamao y la distribucin. El efecto sobre-montar a caballo en la fuerza y en especial ductilidad es simplemente el resultado del grafito con prcticamente cero la fuerza y / o la mala unin con la matriz, y por lo tanto comportarse como una grieta en la matriz de hierro. La forma, tamao y distribucin de las grietas controlan las propiedades. (La analoga con aleaciones ligeras que contienen una alta densidad de bifilms es convincente! En el caso de grafito esferoidal de hierro los esferoides son anlogos a la forma complicada de los bifilms, mientras que los hierros grises son anlogas a las aleaciones de aluminio con grietas bifilm desplegadas.)En el pasado, se ha prestado poca atencin a la estructura de las dendritas de hierro, ni el tamao de grano de colada de la matriz de hierro. A pesar del inters cientfico de estas cuestiones, el enfoque parece realmente slido y pragmtico y, en general, se ha adoptado aqu.Este es un caso en el que la estructura de la matriz de colada se acepta como relativamente poco importante. Las caractersticas importantes son (i) la alta densidad de defectos (las partculas de grafito en calidad de grietas) que dominan propiedades como la elongacin y la ductilidad, y (ii) la estructura de la temperatura ambiente de la matriz metlica, si ferrtico o perltica, etc, que domina la fuerza y la dureza.En vista del enorme esfuerzo de investigacin dedicado a la fundicin de hierro, y los muchos libros escritos sobre el tema, puede parecer innecesario agregar a esta impresionante literatura. Ciertamente, una revisin de las propiedades del hierro fundido no est diseada. Sin embargo, el pensamiento reciente est ayudando a aclarar algunos de los misterios tradicionales como la inoculacin. Por lo tanto, vale la pena sealar algunos de estos nuevos conceptos.La nucleacin de grafito en hierros fundidos por la adicin deliberada de los ncleos extranjeros se llama inoculacin. Inoculacin de hierro fundido es beneficioso para lograr un tipo y distribucin de grafito reproducible, tan importante para el logro de las propiedades mecnicas reproducibles y buena maquinabilidad.Inoculantes exitosos incluyen ferrosilicio (una aleacin de Fe y Si, denotado generalmente FeSi, y por lo general contiene aproximadamente 7,5 por ciento de peso de silicio), siliciuro de calcio y de grafito. Estos se aaden a la masa fundida como adiciones tarde, justo antes de la colada. Adiciones diseados para trabajar durante un periodo de 1,5 a 20 minutos se utilizan en una forma granular, de tamao de alrededor de 5 mm de dimetro, mientras que las adiciones muy tarde (hechas a la corriente de colada) son generalmente cerca de 1 mm. Late inoculacin se lleva a cabo debido a que el efecto de la inoculacin desaparece gradualmente; un proceso llamado 'desvanecimiento'.El ferrosilicio es la adicin normalmente se prefiere, y es conocido como un inoculante "limpia". Siliciuro de calcio es conocido por ser una adicin ms bien "sucio", casi con toda seguridad debido a que el calcio reaccionar con aire para dar pelculas slidas de CaO de superficie (en contraste con el FeSi que har que las pelculas de silicato lquido). La adicin CaSi probablemente sera mucho ms aceptable con sistemas de llenado mejor diseados que reducen la turbulencia en la superficie, como es el caso del hierro dctil esferizado con magnesio.Es inmediatamente evidente que el inoculante comn ferrosilicio no realiza ninguna funcin propia de nucleacin.Esto es porque el hierro lquido a su temperatura de colada est por encima del punto de compuesto intermetlico de FeSi de fusin, de modo que toda la partcula de FeSi se derrite.La evidencia actual sugiere que el inoculante fundido contina existiendo como una regin alta de Si en el hierro lquido. Aunque la regin rica en Si es lquido, y el hierro es lquido, y los dos lquidos son completamente miscibles, los dos, sin embargo, tomar tiempo para interdifusa. Este tiempo es, probablemente, el tiempo de fundido. La regin rica en Si se disipa lentamente en la masa fundida, finalmente desaparecer por completo. Sin embargo, mientras tanto, proporciona un entorno local con un valor de carbono equivalente altamente efectiva (CEV). Para hacerse una idea de la magnitud e importancia de este efecto es instructivo (aunque es cierto que no es realmente justificado como veremos) para calcular el equivalente de carbono en una de estas regiones. Para una plancha de contenido de carbono de aproximadamente 3 por ciento, en el supuesto de CEV = (por ciento c) + (por ciento de Si / 3) tenemos CEV = 3 + 75/3 = 28 por ciento C. La extrapolacin de la lnea de liquidus de carbono en el diagrama de equilibrio de una aleacin de hierro con 28 por ciento C predice una temperatura de liquidus en la regin de varios miles de grados centgrados. (En realidad, esto no es sorprendente, ya que el grafito en s tiene un punto de fusin efectiva de ms de 10 000 C) Es evidente, por tanto, no parece una buena razn para creer que el carbono disuelto en las regiones de Si-ricos es, en efecto, enormemente supercongelados. Es una forma de subenfriamiento constitucional artificial (debido a que el grafito se supercongelado eficazmente como resultado de un cambio en la constitucin de la aleacin).Ahora, en realidad, no es apropiado para extrapolar el CEV ms all del valor eutctico del 4,3 por ciento C. De hecho, cuando se calcula esta parte del diagrama de fase de equilibrio, la superficie de liquidus es nada como lineal, como se ve en la Figura 5.48 (Harding et al. 1997). Aun as, esta figura muestra los liquidus de la regin hipereutctico a ser muy alta, por lo que el concepto fundamental no es el momento equivocado. La trayectoria de la partcula de disolucin est marcado en la figura, lo que confirma su progreso, aunque altos undercoolings constitucionales a travs de las regiones altas de Si, en las que experimente grandes fuerzas motrices para la precipitacin de grafito.El tamao del fuerza impulsora es casi seguro que la razn por la cual, en los ltimos aos, por lo que muchos ncleos diferentes se han identificado para la iniciacin de grafito. Parece que incluso los ncleos que difcilmente se puede esperar que funcione en absoluto todava estn inducidas a la efectividad de las condiciones de subenfriamiento extraordinarias que experimenta. Los estudios han demostrado que muchas partculas que se encuentran en los centros de esfrulas de grafito, y por lo tanto parecen haber actuado como ncleos, tambin se observan estar flotando libremente en la masa fundida de la misma colada, no teniendo nada nucleado (Harding et al. 1997). Esto es comprensible si los ncleos no son particularmente eficaces. Slo se vern obligados a actuar como ncleos si llegan a flotar a travs de una regin que es altamente supercongelado constitucionalmente.Estudios por temple hierros justo despus de la inoculacin han revelado una serie compleja de conchas alrededor de la partcula de FeSi disolver. Aunque en s el FeSi casi no contiene carbono, el carbono en el hierro fundido se difunde en la regin de FeSi lquido rpidamenteLos datos de la Figura 1.8 y la Ecuacin 5,21 indican un tiempo de 1 s para un promedio distancia de difusin d = 0,1 mm, y 100 s Ford = 1 mm.

El flujo resultante de la flotabilidad de la alta masa fundida de Si, y los flujos internos de metal en la cavidad del molde, se manchar la regin rica en Si lquido en serpentinas, la reduccin de la distancia de difusin para dar los tiempos ms cortos estimados de homogeneizacin de carbono. Por lo tanto la cscara de partculas de SiC alrededor de una partcula de FeSi disolucin (Figura 5.49) parece lgico como resultado de la alta subenfriamiento en la parte del diagrama de fases donde Sic debe ser estable (Figura 5.48). Parece probable que el Sic nuclea homognea debido a la alta subenfriamiento constitucional. En una cscara ms lejos del centro de la partcula inoculante de disolucin, grafito comienza a formar. Parece que el grafito no puede simplemente nucleada homogneamente por la generosa subenfriamiento, pero tambin puede formar en esta regin por la descomposicin de algunos de los partculas de SiC.Si todo esto no fuera ya lo suficientemente complicada, hay an ms complejidad. Adems de el enriquecimiento local de soluto de la partcula de disolucin tambin habr una liberacin de inclusiones complejas diversos, incluyendo xidos y sulfuros.Inoculantes disponibles comercialmente contienen diversas impurezas, y varias adiciones deliberadas que complementan la accin de nucleacin natural en esta forma. Al menos algunos de estos pueden ser buenos ncleos heterogneos para la formacin de nuevos cristales de grafito (o tal vez nuevos cristales Sic que posteriormente se transforman en partculas de grafito).Tambin, por supuesto, estas partculas se proporcionan exactamente donde ms se necesitan, en el corazn de la regin altamente supercongelados.Esta accin del material de inoculacin en el suministro de una combinacin de buenas condiciones de crecimiento y los ncleos heterogneos copiosas explica la accin de graphitizers tales como ferrosilicio, y la importancia de las trazas de impurezas tales como aluminio y tierras raras que aumentan la eficiencia de la inoculacinEl ferrosilicio y siliciuro de calcio no son, por supuesto, los nicos materiales que pueden actuar como inoculantes. El carburo de silicio (SiC) tambin es eficaz, como es el grafito en s. Ambos de estos materiales se puede ver para proporcionar de una manera similar las condiciones transitorias de alta subenfriamiento constitucional que se necesitan para la nucleacin de grafito en hierro fundido.Jacobs et al. (1974) fueron probablemente los primeros en llevar a cabo algunas de microscopa electrnica elegante para demostrar que dentro de ndulos de grafito hay una semilla central de un (Ca, Mg) sulfuro mixto, rodeado de un entorno mixto (Mg, Al, Si, Ti) espinela de xido.All estn haciendo juego planos de cristal entre el sulfuro de central, la cscara de espinela, y el ndulo de grafito, que indican una sucesin de reacciones de nucleacin. Este trabajo ejemplar ha sido confirmada en varias ocasiones, la ms reciente por Solberg y Onsoien (2001).Sin embargo, debido a que el subenfriamiento es alta en este momento inicial, se espera que una vez nucleada, de grafito para crecer copos dendriticos como delgadas (anlogos al crecimiento de metal a alta subenfriamiento dendritas como finas). Parece poco probable, pues, que la forma inicial de grafito esferoidal es como a menudo se ha supuestoMs tarde, en los bordes de la regin-enfriada, la forma dendrtica fina comenzar a embrutecer, su forma cada vez ms con bulbo (Figura 5.50). A medida que las partculas de embriones de grafito se mueven ms hacia el lquido abierta, las condiciones de crecimiento sean revertidas; las partculas se vuelva inestable y comience a disolverse. A pesar de ello, por supuesto, muchos se esperaba que sobreviviera a acercarse al frente de solidificacin de la austenita, donde se reducir su inestabilidad. Se convertirn en totalmente estable cuando se alcanza el eutctico, y finalmente crecer una vez ms como un enfriamiento adicional lleva el metal por debajo de la temperatura eutctica de equilibrio.Este complejo de cadena de efectos de nucleacin tiene el resultado de que existen partculas de grafito en la masa fundida a temperaturas muy por encima de la eutctica. La existencia previa de partculas de grafito en el lquido a alta temperatura, muy por encima de la temperatura a la que la austenita comienza a formar, es bastante contrario a las expectativas normales basados en el diagrama de fases de equilibrio, pero explica muchas caractersticas de reparto de la solidificacin de hierro. La expansin de hierros de grafito antes de la congelacin (la denominada "expansin contraccin pre '), en el pasado siempre ha sido difcil de explicar (Girshovich et nl. 1963). La existencia de esferoides de grafito crecen libremente en la masa fundida por encima de la temperatura eutctica ha sido un problema similar, aparentemente ampliamente conocido, y aparentemente ampliamente ignorada, pero ahora provisto de una explicacin, a pesar de la conveniencia de mucho esfuerzo de confirmacin sobre los aos futurosSi el posterior crecimiento de grafito se produce en forma de copos o esferoides es una cuestin totalmente independiente, sin relacin con el tratamiento nucleationhnoculation. Este es un problema de crecimiento.La naturaleza independiente del problema se puede apreciar a partir de una mirada cercana a la estructura de grafito en torno a algunas partculas centrales de nucleacin.La estructura en esferoides de grafito cerca de la partcula de nucleacin normalmente se ve que es muy irregular (Figura 5.51). La forma de grafito en esta regin parece casi turbulento. Es evidente que despus de una distancia muy corta de crecimiento, la orientacin cristalogrfica no est bajo ninguna influencia de la partcula de nucleacin. Sin embargo, despus de una pequea distancia ms all, el grafito se organiza, y desarrolla sus granos radiales muy bien ordenados tpico de una buena esferoide. As, la organizacin del crecimiento toma tiempo en desarrollarse, y es un fenmeno macroscpico.

La analoga con la condicin de crecimiento plano de un metal en condiciones de baja subenfriamiento constitucional es sorprendente. El crecimiento esferoidal ha sido ampliamente propuesto para ser el resultado de un mecanismo atmica detallada. Para una elegante exposicin se recomienda al lector en el papel clsico de doble y Hellawell (l974).Sin embargo, adems, si no realmente dominante, la forma de crecimiento casi seguro que tiene al menos alguna contribucin de influencias macroscpicas. Para influir en la redondez de la forma de crecimiento, un mecanismo debe actuar en la escala de la propia esferoide. Tales mecanismos podran incluir (i) una condicin de subenfriamiento constitucional bajo en el lquido circundante cuando en el estado de flotacin libre, o (ii) una restriccin mecnica impuesta a la esfera en expansin cuando est rodeado por slida, pero la deformacin plstica, la austenita. Es muy posible que (iii) algunos de adsorcin en las superficies del cristal en crecimiento puede ser importante. No hay escasez de teoras sobre este tema, y los hechos son difciles de establecer.5.5.4 La nucleacin y el crecimiento de la matrizLa nucleacin de la matriz austentica de hierro fundido ha, para el conocimiento del autor, nunca se ha investigado. Adems, no es especialmente claro que el problema es en absoluto importante. Por ejemplo, si un tamao fino de grano austentico se podra obtener, sera beneficioso? La respuesta a esta pregunta parece ser no conocido. Por otra parte, en la seccin sobre aceros el refinamiento del grano de austenita se ve que es sin resolver. As, en todo este decepcionante ignorancia, vamos a recurrir a otros asuntos sobre los que se conoce al menos algo.Slo recientemente, dos diferentes equipos de investigadores han puesto de manifiesto por primera vez la morfologa de crecimiento de la matriz de austenita en la que estn incorporadas las esferulitas de grafito. Ruxanda et al. (2001) estudiaron las dendritas que se encontraron en una cavidad de contraccin, la bsqueda de ellos a ser irregulares, cada dendrita ser localmente hinchada y deforme de muchos esferulitas debajo de su superficie. Rivera c't al. (2002) desarrollaron un tratamiento austempering directamente desde el estado bruto de colada que revel los granos de austenita claramente. Los granos eran grandes, alrededor de 1 mm de dimetro, claramente compuesto de muchas dendritas irregulares, varios cientos de clulas eutcticas, y decenas de miles de esferulitas. Las dendritas de ambos estudios no son diferentes a la dendrita de aluminio se muestra en la Figura 5.20.Parece bastante seguro, por lo tanto, que el crecimiento de las dendritas de austenita se produce en la masa fundida en el que existe una suspensin de partculas de grafito. Las partculas flotan casi no flotante debido a su pequeo tamao, que tiene una velocidad tan baja de Stoke que se lleven a aproximadamente por el flujo del lquido. Utilizando la relacin del Stoke se muestra rpidamente que una partcula de dimetro 13:00 tiene una tasa de flotacin de slo alrededor de 1 PMS^-1, correspondiente a un movimiento del orden de una separacin de los brazos de las dendritas en un minuto. Las partculas de 22:00 dimetro tendran una forma dendrtica (Figura 5.50), lo que reduce su diferencia global densidad media, y aumentar su resistencia viscosa, por lo que su tasa de flotacin difcilmente sera ms alto, a pesar de su mayor tamao, por lo que todava permite un montn de tiempo para su incorporacin en la estructura de dendrita.Una vez atrapado, la dendrita circundante se ampliar y deformada por el continuo crecimiento de la partcula de grafito, ya que, a estas temperaturas, el slido que rodea habr ningn obstculo para la rpida difusin de carbono para alimentar su crecimiento. Este microexpansion de las dendritas se traduce por supuesto a la expansin macroscpica de toda la colada, la expansin del molde, e incluso la expansin de la caja de moldeo de acero que rodea, en su caso. Reordenamientos Submicroscopic de tomos se pueden acumular a las fuerzas irresistibles en el mundo macroscpico5.6 AcerosInclusiones en aceros Svoboda et al. (1 987) reportan un amplio programa llevado a cabo en los EE.UU., en el que se analizaron ms de 500 macroinclusions de 14 fundiciones de acero. Esta valiosa pieza de trabajo parece haber dado una descripcin definitiva de los tipos de inclusiones que se encuentran en el acero fundido, y las formas en que se pueden identificar. Un resumen de los resultados se presenta en la figura 5.52 y se discute a continuacinCada tipo de inclusin puede ser identificado por (i) su apariencia bajo el microscopio, y (ii) su composicin.1. Escoriascidos puedenser identificados por sualto contenidode FeO(tpicamente10-25por ciento),y la microestructurasemejante al vidrio.2. Escorias bsicas y escorias de horno a partir de fundidos de alta aleacin pueden ser rastreados por el xido de calcio (cal), almina, magnesia andor que contienen.3. Refractarios de las paredes y / o cucharas de colada del horno tienen capas caracterstica, lneas de flujo, y una apariencia prensado y sinterizado incluyendo microporosidad sinterizado. Sus composiciones son una reminiscencia de los de los refractarios de la que se originaron (por ejemplo, almina pura, magnesia pura, materiales unidos fosfato, etc.)4. Arena de moldeo se identific a partir de la forma de los granos de arena residuales y de su composicin alta en slice.5. Material de capa del molde es normalmente fcil de distinguir por su composicin (por ejemplo, almina o circn).

5.6.2 Inclusiones ArrastradasAnteriormente, la mayora de las inclusiones introducidas desde fuentes externas han sido llamados inclusiones exgenas, pero este nombre, adems de ser feo, es intil porque no es descriptivo. 'Arrastrado' indica el mecanismo de constitucin. Adems, la palabra 'arrastrado' llama la atencin sobre el hecho de que, como consecuencia necesaria de su introduccin en la masa fundida, tales inclusiones han pasado a travs de su superficie, y as se envuelto en una pelcula de su xido superficial. Dependiendo de las cualidades seca o pegajosa del xido, y la velocidad a la que la envoltura puede reaccionar con la partcula, el fragmento puede actuar ms tarde como un sitio de iniciacin de la porosidad o grietas. Metal, tambin, puede quedar atrapado en la accin de arrastre, y as formar las partculas tiro-como observados.Sovoboda, l encuentra que los defectos de re-oxidacin comprenden casi el 83 por ciento del total de macro-inclusiones (Figura 5.52). Estos son nuestros bifilms familiares creadas por la turbulencia en la superficie durante la transferencia de la masa fundida del horno en la cuchara, y de la cuchara de colada, a travs del sistema de llenado en el molde. Adems, se encontr con casi el 14 por ciento de macro-inclusiones resultaron ser materiales de molde. Ya que sabemos que los materiales del molde tambin se introducen en la masa fundida, como parte de un proceso de arrastre, se deduce que aproximadamente el 96 por ciento de todas las inclusiones en este ejercicio fueron los defectos de arrastre de las acciones de vertido.Slo aproximadamente el 4 por ciento de las inclusiones se debieron a fuentes verdaderamente extraos, el arrastre de escoria, partculas refractarias y productos de oxidacin.Este resultado aleccionador subraya la importancia de la reaccin del metal con su medio ambiente despus de que sale del horno o cuchara de colada. El vertido y el viaje a travs del sistema en funcionamiento y en el molde son oportunidades para la reaccin de aquellos elementos que se agregaron a reducir el contenido de oxgeno original del acero en el horno. El, desoxidante residual sin reaccionar permanece para reaccionar con los gases del aire y del molde.Estas observaciones confirman la gran influencia de las reacciones durante la colada o en del sistema que ejecuta como resultado de la turbulencia en la superficie; estos efectos son capaces de arruinar la calidad de la pieza colada.Sin embargo, un buen sistema de funcionamiento no suelen ser un problema para las pequeas piezas de acero fundido. Las grandes piezas de acero fundido son otra cosa, debido a las altas velocidades que la masa fundida necesariamente sufre. Esto es en parte una consecuencia de la utilizacin de cucharas de abajo hacia verter, y en parte el resultado de la cada por bebederos de altura.El uso histrico de los diseos ms pobres del sistema de llenado de acero ha dado la reputacin de una alta tasa de ataque a los refractarios del molde. Desafortunadamente, la solucin ha resultado en el uso de tubos y esquinas refractarios preformados para el sistema que ejecuta. La unin de estas formas estndar de tubera significa que bebederos bien cnicos no pueden fcilmente ser proporcionados, con el resultado de que la cantidad de aire pasa a travs del sistema que se ejecuta con el metal. El caos de la turbulencia en la superficie en el corredor, y el chapoteo y la formacin de espuma de reventar burbujas que suben a travs del metal en la cavidad del molde, significar que los problemas del producto re-oxidacin son una pena automtica.De ello se desprende que una caracterstica comn de las fundiciones de acero es que la fundicin a menudo emplea ms soldadores en el departamento de 'modernizacin' reparar piezas fundidas que las personas en los castings para hacer de fundicin. Este lamentable hecho se deduce de la turbulencia en la superficie causada durante el vertido. Aun as, hay que reconocer que esta conclusin es, probablemente, ms fcilmente accesible que actu sobre. No ha sido fcil de proporcionar piezas de acero fundido con un sistema de llenado bien.Algunos aceros lquidos tienen pelculas de xido fuertes y slidos que cubren su superficie. El alto punto de fusin de estos xidos se asegura de que se comportan como si fueran pelculas bastante secas. Ocurren en cromo-molibdeno y aceros inoxidables ricos, especialmente los aceros inoxidables sper dplex. En la fundicin por encima de unos 250 kg en el peso de los sistemas de llenado son lo suficientemente grandes como para pasar bifilms hasta 100 mm de dimetro o ms. Burbujas de aire arrastradas y turbulencia de superficie en la cavidad del molde crear an ms pelculas in situ. Estos se encuentran a convenir en grupos, a menudo cerca de la boca de alimentacin, o justo debajo de la frente. Se identifican en las radiografas como parecidas dbiles, dispersas micro porosidad de contraccin. Cuando se molienda en tales reas, y la comprobacin peridica con el tinte penetrante rojo, los bifilms aparecen como una tela de araa irregular. Los bifilms son principalmente en los lmites de grano, por supuesto, y son a menudo un poco abiertos por cepas de enfriamiento. Cuando se observa bajo el microscopio ptico que han dado lugar a la denominacin efecto de grano suelto 'en algunas fundiciones de acero inoxidable. Este laberinto de profundas grietas finas a menudo tiene que ser excavado por completo a travs de paredes de 100 mm de espesor y una mayor seccin antes de estas regiones se pueden reconstruir mediante soldadura.Sin embargo, en las pequeas fundiciones de estos aceros en particular, en la actualidad parece que hay pruebas de que los bebederos pueden ser lo suficientemente estrecho para que los platos fuertes, rgidos de xido no pueden pasar a travs (Cox et al. 1999). As, paradjicamente, este material notoriamente difcil puede ser utilizado para hacer piezas pequeas que son relativamente libres de defectos.Aceros de bajo carbono / manganeso y de baja aleacin son tpicamente desoxidado con Si. Mn y AI en ese orden. Ellos pueden sufrir de una pelcula de almina estable en el lquido si la desoxidacin final con Al ha sido llevado a cabo con demasiado entusiasmo.Una adicin de aluminio ha sido recomendada para acero lquido para reducir MnO y FeO, que contribuyen a los defectos de la escoria (Rouse 1987). Sin embargo, la pelcula de almina slido resultante sobre el lquido dar lugar a su propio tipo de problemas de defectos en la forma de pelculas internos que podran ser an ms grave si el nivel de adicin no se controla cuidadosamente.Sin embargo, para el nivel habitual de desoxidacin final con Al, aproximadamente slo 1 kg o menos Al por 1000 kg de acero, ms bajas emisiones de carbono / manganeso y aceros de baja aleacin no suelen sufrir este tipo de defectos internos severos. Debido a las altas temperaturas de fusin de tales aceros, los xidos superficiales contienen una mezcla de SiO2, MnO y Al2O3, entre otros componentes de xido. La mezcla es por lo general parcialmente fundida. Al ser arrastrado durante el vertido de las turbulencias internas en la masa fundida cae las pelculas en aglomerados pegajosos. Debido a la presencia de las fases lquidas que actan como un adhesivo, los bifilms no pueden volver a abrir, y crecer por aglomeracin. Por tanto, la matriz se convierte en relativamente libres de defectos de esta manera.Adems, el xido es ahora bastante compacta y puede flotar hacia fuera rpidamente, encolado a la superficie de la frente como un defecto ceroxidos, llamado as debido a la presencia de xido de cerio como uno de los ms notable de las muchas fases en la inclusin. Defectos Cope, defectos superficiales comunes en estos aceros. En piezas fundidas que pesan 1.000 kg o ms de los defectos pueden crecer fcilmente con el tamao de un puo. Son, por supuesto, mucha mano de obra para excavar y reparacin por soldadura. Sin embargo, su forma compacta hace que este trabajo un poco ms fcil, y no del todo en la liga de las extensas redes de bifilms presentadas por el inoxidable sper dplex.En los ltimos aos se ha convertido en popular para dar un tratamiento de desoxidacin final con calcio en forma de siliciuro de calcio (CaSi) o ferro-silicio-calcio debido a que el acero se ha encontrado que es mucho ms limpio. Esto se entiende rpidamente. Almina y xido de calcio forman un eutctico de bajo punto de fusin. As, el AL2o seco, xido de la superficie se convierte en un xido de lquido de Al2O3 composicin aproximada. CaO que tiene un punto de fusin cerca de 1 400 C. Cualquier plegado-en de la pelcula de lquido ser rpidamente seguido de aglomeracin de la pelcula en gotitas. La forma compacta y de baja densidad de las gotas se asegurar de que flotan fuera rpidamente y sern asimilados en la pelcula eutctica lquido original en la superficie, dejando el acero sin defectos.De paso, me parece digno de mencionar una clase de defecto que ha sido objeto de una enorme cantidad de investigacin, pero que nunca se ha explicado satisfactoriamente. Una explicacin tentativa que se presenta aqu. El fenmeno fue el llamado aspecto 'fractura caramelo de roca "de un poco de acero fundido. Este tipo de defecto se observ cuando la ductilidad de la pieza fundida era especialmente baja, a pesar de que el metal que parece tener precisamente la qumica correcta y el tratamiento trmico. La superficie de fractura se caracteriza por facetas intergranulares que en el examen en el microscopio electrnico de barrido se encontr que contienen nitruro de aluminio. Naturalmente, el nitruro de aluminio se concluy de ser frgil.Este defecto parece ms probable que sea una pelcula de la superficie arrastrada. La pelcula probablemente originalmente constar de almina, sino que tambin contienen algo aire envuelto. El nitrgeno en el aire arrastrado se consume gradualmente para formar nitruro de aluminio como un revestimiento a la grieta. El defecto sera, por supuesto, ser empujado por las dendritas para crecer en los espacios inter dendrticos, particularmente para los lmites de grano. La grieta central en la bifilm dara la apariencia del nitruro siendo frgil. En el examen, slo el nitrgeno es probable que se detecten, que constituyen las cuatro quintas partes del aire y el oxgeno sera, en cualquier caso, no analizado fcilmente. El defecto es anloga a la fractura de la placa de defecto en los hierros dctiles, y la fractura plana visto en aleaciones de Al y otros sistemas de aleacin (Figuras 2.41 2.44).Por lo tanto, a pesar de la qumica del acero se mantiene perfectamente dentro de las especificaciones, el defecto podra aparecer y desaparecer dependiendo de los efectos de arrastre de azar. Tales efectos fortuitos pueden surgir debido a ligeros cambios en el sistema en funcionamiento, o el estado de plenitud de la cuchara de abajo a verter, o la habilidad de la mquina de colada, etc, no es sorprendente que el defecto se mantuvo desconcertante para los metalrgicos y ruedas durante tanto de largo.5.6.3 Inclusiones PrimariasCuando la aleacin lquida se est enfriando, nuevas fases pueden aparecer en el lquido que preceden a la aparicin de la aleacin mayor. Ya sea cualquier nueva formacin de fase densa se llama una fase o una inclusin depende en gran medida de si se quiere o no.Nuevas fases que preceden a la aparicin de la aleacin mayor son especialmente propensos siguiendo las adiciones a la masa fundida de materiales tales como desoxidantes o refinadores de grano, pero tambin pueden ocurrir debido a la presencia de otras impurezas o diluir elementos de aleacin.Por ejemplo, en el caso de acero que tiene un contenido suficientemente alto de vanadio y de nitrgeno, nitruro de vanadio, VN, se puede precipitar de acuerdo con la ecuacin simple: Ya sea la fase de VN ser capaz de existir o no depende de si las concentraciones de V y N exceden el producto de solubilidad para la formacin de VN. Para una aproximacin razonable del producto de solubilidad se define como:

Donde las concentraciones de V y N se escriben como su peso por ciento, ms exactamente, una relacin general viene dado por el uso, en lugar de por ciento en peso, la av actividades y de la an, en la forma de un producto de las actividades:

Es claro entonces que VN se puede precipitar cuando V y N estn presentes, donde a veces V es alta y N baja, y viceversa, siempre y cuando el producto V% x N% (o ms exactamente, av x an) supera el crtico valor K (o K '). Es interesante especular que [N] puede ser muy alta cerca de la superficie donde la masa fundida se puede disolviendo aire. Por lo tanto la formacin de una pelcula superficial de VN puede ser ms probable.En el caso de la desoxidacin del acero con el aluminio, la reaccin es algo ms complicado:

y el producto de solubilidad ahora toma la forma:donde el valor de K "aumenta con la temperatura. Una vez ms, las condiciones de la superficie es probable que sean diferentes de los que en la mayor parte, con el resultado de que una pelcula de la superficie de AlN o Al2O3 es de esperar, incluso si las concentraciones para la precipitacin en la mayor no se cumplen.Estos ejemplos slo se refieren al caso en que la fase de recin formado est en equilibrio con la masa fundida. En la prctica se necesitan concentraciones ms altas de los componentes individuales de las fases para superar el problema de la nucleacin de la nueva fase.Turpin y Elliot (1966) fueron de los primeros en estudiar el problema de la nucleacin de nuevas fases densas de la masa fundida. Utilizando el enfoque de la teora clsica de nucleacin tal como se muestra en la Ecuacin 5.15, estos autores utilizan los cambios de energa libre estndar para la formacin de xidos que haban trado de la literatura sobre la termodinmica, para encontrar la energa para la formacin de un ncleo del nuevo material. No vamos a seguir su argumento en detalle, sino simplemente citar a su resultado en la figura 5.53 para el sistema Fe-O-Si. En este ejemplo se consideran dos xidos. El primero es a partir de la reaccin:

de manera que la constante de equilibrio es ahora aproximadamente:

Figura 5.53 muestra este umbral equilibrio con su pendiente de 2 (es decir, un aumento de un factor de 10 en la concentracin de oxgeno, junto con una disminucin de un factor de 100 en la concentracin de silicio da como resultado la condicin de nucleacin satisfactoria). El umbral ms alto se muestra en la Figura 5.53 y corresponde a las concentraciones necesarias para la nucleacin, suponiendo una energa superficial de la interfaz de 1.3 N*m^-1. (De hecho, el umbral requerido nucleacin de silicio se puede demostrar que se encuentra a concentraciones crecientes como el valor asumido para el aumento de la energa de superficie.) (Vamos a seguir utilizando Nm ^ -1 en la uniformidad con el resto de este libro. De lo contrario, hubiera sido lgico energa superficial cita en las unidades idnticas J*m ^ -2).Volviendo ahora a la posibilidad de la formacin de FeO en este sistema, la ecuacin es:

Esta simple ecuacin se vuelve an ms simplificada en su forma producto de solubilidad, debido a que la concentracin de hierro es muy de cerca 100 por ciento (unidad ie en la ecuacin anterior). As, el FeO puede existir en equilibrio en una masa fundida de hierro slo si la concentracin de oxgeno es lo suficientemente alta (ya que la concentracin de hierro ya se fija en su mximo). As, en la figura 5.53 el umbral para la formacin de FeO es casi una lnea vertical. La lnea paralela que denota el umbral para superar la resistencia para la nucleacin de FeO es bastante cerca: esto es porque la energa superficial de la interfaz es baja, en la regin de slo 0,25 Nm ^ -1.Turpin y Elliott toman su posterior anlisis para demostrar que un material fundido que se le ha permitido entrar en equilibrio a una temperatura alta puede llegar a una sobresaturacin suficiente para causar la nucleacin como es enfriada la masa fundida. Trabajan con eficacia su anlisis hacia atrs, con el objetivo de la nucleacin en el punto de hierro, 1536 C de congelacin, y el clculo de lo que habra sido necesario equilibrar la temperatura para lograr esto. Sus resultados se resumen en la Figura 5.54.Estos resultados demuestran que es posible, en principio, para predecir la llegada y la estabilidad de las partculas en masas fundidas, como una funcin de la temperatura y la composicin. Turpin y Elliot no fueron capaces de confirmar sus predicciones tericas para este sistema debido a las limitaciones experimentales. Sin embargo, mucho trabajo en el refinamiento del grano de los metales sin duda se beneficiara de un enfoque cuidadoso y formal de este tipo. Todo este trabajo hasta el momento ha dejado de lado el problema de la nucleacin de la inclusin.

Para inclusiones lquidas esto se espera que resulte en grandes inclusiones esfricas cuya forma compacta les permita flotar rpidamente a la superficie y se incorpore en una capa de escoria o escoria que se puede eliminar por rastrillar mecnicamente apagado, o puede ser desviado de la incorporacin en el echando por el uso de cucharones por el fondo, o cucharones cao tetera.Para inclusiones slidas, el proceso de aglomeracin puede formar agregados o nubes dbilmente adheridas. Por ejemplo, las inclusiones de almina en aluminio acero-muertos y laminados parecen ser finas nubes de partculas dispersas, dispuestos en bandas, en una seccin pulida. Parece que hay ms de una posible explicacin de este aspecto: (i) cuando se revela profundamente grabado la inclusin a veces se considera que tienen una forma dendrtica tridimensional (Figura 5.55) - es fcil ver cmo los brazos de las dendritas y delgadas de estas inclusiones de almina podran alinear, alargados y fractura para formar las largas bandas observadas en las secciones longitudinales de los aceros laminados, (ii) Alternativamente, las pelculas de almina arrastradas y ravelled se puede condensar en matrices de partculas compactas, anlogo a la manera en la que las hojas de lquido romper de metal en gotitas, un efecto impulsado por la reduccin de la energa superficial. El balanceo de estas nubes de partculas discretas volver a explicar los largueros observados. Trabajar para aclarar estas posibilidades seran bienvenidos.Hutchinson y Sutherland (1965) han estudiado la formacin de slidos de estructura abierta. Se encuentran con que flculos pueden formar por adicin aleatoria de partculas. Si estas partculas son esfricas y se adhieren precisamente en el punto en el que primero pasan a encontrarse con el flculo, entonces el flculo se acumula como un conjunto ms o menos esfrica, con un radio mximo R, y aproximadamente la mitad del nmero de esferas dentro de una regin de la W2 centroide. El ncleo central tiene una densidad casi constante de 64 por ciento del volumen de las esferas. Esferas agregados ocasionales penetrarn a la derecha en el corazn de los flculos. Esferas de grafito en hierro dctil parecen ser un buen ejemplo de este tipo de floculacin. Melts de hierros dctiles hipereutcticas sufren una prdida de grafito por la flotacin de flculos sueltos de esferulitas (Rauch et al. 1959).Slo hemos tocado en ejemplos de xidos y nitruros como inclusiones en los metales fundidos. Se espera que otras inclusiones a seguir las reglas similares e incluyen boruros, carburos, sulfuros y muchas mezclas complejas de muchos de estos materiales. Carbonitruros son comunes, como son oxi-sulfuros. En C - Mn Aceros las inclusiones de xido son tpicamente mezclas de MnO, SiO2 y Al2O3 (Franklin et al 1969.) Y en los aceros ms complejos desoxidados con desoxidantes cada vez ms complejas que las inclusiones de forma similar a crecer ms compleja (Kiessling 1978).Kiessling seala que el acero que contiene slo tan poco como 1 ppm de oxgeno y azufre contendr ms de 1.000 inclusiones / g. Por lo tanto, es necesario tener en cuenta que el acero es un producto compuesto, y probablemente mejor nombrado "de acero con inclusiones. Aun as, los aceros son a menudo mucho ms limpio que piezas moldeadas de aleacin ligeras, que pueden contener 10 o 100 veces ms inclusiones, en parte para ayudar a explicar la relativamente pobre ductilidad de las aleaciones de fundicin a base de Al-en comparacin con las aleaciones de fundicin de acero.No todas estas inclusiones se forman durante la fase lquida. Muchos, si no la mayora, se formarn ms tarde como la congelacin de metal. Estas son las inclusiones secundarias denominadas o segunda fases.5.6.4 inclusiones secundarias y segunda faseDespus de la fase de aleacin primaria ha comenzado a congelarse, por lo general en la forma de una matriz de las dendritas, el lquido que queda atrapado entre los brazos dendrticos se concentra progresivamente en varios solutos ya que estos son rechazados por el slido avance. Debido a la concentracin por delante de la parte delantera se incrementa por un factor de 1 / k, donde k es el coeficiente de particin, el nmero de inclusiones se puede aumentar en gran medida en comparacin con aquellos que se produjo en la etapa de flotacin libre en el lquido. Sin embargo, el tamao de la poblacin es generalmente diferente, siendo algo ms fina y ms uniforme como resultado de las condiciones de crecimiento ms uniformes.Las inclusiones secundarias o segundas fases se forman en el frente de congelacin. Uno de los segundos fases ms comunes e importantes es un eutctico. Ya hemos visto cmo la micro segregacin puede conducir a la formacin de eutctico en composiciones mayores que estn muy por debajo de las esperadas a partir del diagrama de fases en equilibrio.Para el resto de esta breve seccin, vamos a considerar la llegada de otras fases. Inclusiones de xido en el sistema Fe-0-Si se toman como un ejemplo.Tomemos, por ejemplo, una masa fundida que contiene 1 por ciento de silicio y 0,001 por ciento de oxgeno, que se muestra como el punto A en la Figura 5.53. Como la congelacin progresa y la concentracin de la regin residuales lquido se incrementa en tanto el silicio y el oxgeno, la composicin se mueve a B. Este es el punto en el que la slice est en equilibrio estable con la masa fundida. As la slice podra formar si haba slice preexistente o algn otro ncleo favorable presentes. Sin embargo, en los bolsillos aislados de manera efectiva de lquido atrapado entre los brazos dendrticos la probabilidad de un sustrato adecuado es baja. As, el lquido contina saturar lo largo de la lnea BC. En C, la concentracin es lo suficientemente alta como para permitir la slice nucleacin de sin ninguna asistencia. Se dice que nuclea homogneamente. Forward y Elliot (1967) calcularon que la sobresaturacin necesaria para nuclear la slice se produce en torno al 98 por ciento de la solidificacin.Una vez que la nueva fase se ha nucleado, el lquido residual que rodea se agotar rpidamente de solutos. Estos se difundirn para la fase de crecimiento, haciendo que las concentraciones locales caigan hasta que cumplan con el umbral de equilibrio a D. La concentracin de los solutos a continuacin, permanecer estable en la regin local, la inclusin slo de crecimiento para asumir el exceso de soluto, ya que es viene disponible debido al rechazo de las dendritas que avanzaban.Si tomamos ahora un segundo ejemplo que contiene, por ejemplo, slo el 0,01 por ciento de silicio y 0,001 por ciento de oxgeno, empezamos en el punto 1 de la Figura 5.53. En el punto 2 y ms all, la slice puede formar si haba algn ncleo favorable o slice pre-existente.A falta de esto, en el punto 3 que pasa, FeO podra formarse si un sustrato de cambio favorable estaba presente. Sin embargo, en ausencia de FeO preexistente o SiO2 o cualesquiera ncleos favorables para cualquiera de estas fases, a continuacin, el punto 4 se alcanzar. En este punto FeO ser nucleado espontneamente. Su crecimiento posterior har que la sobresaturacin a caer hasta que la masa fundida local es una vez ms en equilibrio con la nueva fase en el punto 5.(Debido a que la trayectoria de 4 a 5 en el mapa la composicin se sita dentro del rgimen en el que de slice es estable, es posible, en principio, que parte de slice puede disolver en el crecimiento de partculas de FeO, o podra ser nucleado en l. De hecho, es probable que no se producen: FeO y SiO2 son relativamente inmiscibles, y FeO lquido es poco probable que constituya un ncleo favorable para SiO2 slido).Turpin y Elliott (1966) van a examinar el sistema Fe-O-Al que contiene, adems de FeO y Al2O3, el hercinita mezcla de xidos FeO. AlO3. As, la sucesin de fases que pueden aparecer se vuelve ms complicado. En los sistemas reales, por supuesto, la situacin es mucho ms complejo an, con muchos elementos de aleacin siendo concentrada en las regiones interdendrticas, y todos capaces de reaccionar con un nmero de compaeros concentrados.Sin embargo, la nucleacin de una primera fase es probable que evitar la posterior nucleacin de cualquier otra fase que tambin puede requerir uno de los mismos elementos para la su composicin. La disponibilidad de soluto est claramente limitado por un principio de origen natural 'primero en llegar, primero servido'.En la posterior observacin de inclusiones en aceros fundidos, los que se han formado en la masa fundida antes de cualquier solidificacin son, en general, bastante ms grande que las formadas en la solidificacin dentro de la malla de la dendrita. Las posibles excepciones a este patrn son las inclusiones que se han formado en los canales segregados, donde su crecimiento se ha visto alimentado por el flujo de lquido soluto enriquecido. Del mismo modo, en el cono de la segregacin negativa en la base de lingotes se espera que el flujo de lquido a travs de la malla de cristales para alimentar el crecimiento de inclusiones atrapados en la malla, como esponjas que crecen en una alimentacin de arrecife de coral en el material transportado por en el actual.En la figura 5.31b el pico de inclusiones en la zona de la segregacin negativa se compone de las macro-inclusiones que pueden haber crecido por un mecanismo de ese tipo. En otros lugares, en particular en la regin de la segregacin dendrtica alrededor del borde del lingote, slo hay inclusiones finas de almina.No sera justo dejar el tema de las inclusiones sin mencionar la especial importancia del papel de las inclusiones de sulfuro en el acero fundido. La ductilidad de piezas de fundicin de acero al carbono es sensible al tipo de inclusiones de sulfuros que forman.Tipo 1 sulfuros tienen una forma globular. Se producen por desoxidacin con el silicio. Tipo 2 sulfuros toman la forma de pelculas delgadas lmite de grano que se volver quebradizo seriamente el acero. Por lo general se forman cuando la desoxidacin con aluminio, circonio o titanio. Tipo 3 sulfuros tienen una forma compacta, y no perjudican seriamente las propiedades del acero. Se forman cuando se utiliza un exceso de aluminio o de circonio (pero no aparentemente titanio!) Para la desoxidacin.Mohla y Beech (1968) investigaron la relacin entre estos tipos de sulfuro, y llegaron a la conclusin de que el cambio de tipo 1 al tipo 2 se produce por una disminucin del contenido de oxgeno. Adems, parece que la nueva fase de sulfuro / xido mixto tiene una energa interfacial baja con el slido, lo que permite que se extienda a lo largo de los lmites de grano. Tambin, podra constituir una fase eutctica. Tipo 3 sulfuros fueron pensados por Mohla y Beech para ser una fase primaria.Sin embargo, las inclusiones de tipo 2 tienen todas las caractersticas de un defecto de la pelcula arrastrado. Es significativo que este tipo de inclusin se forma slo cuando la masa fundida se desoxida con Al o de otros desoxidantes potentes que se conocen para crear pelculas slidas en la masa fundida. La pelcula de la superficie podra haber sido originalmente enriquecido con el otro elemento de gran superficie-activo, azufre. En cualquier caso, se espera que el arrastre de una pelcula de xido para formar un sustrato favorable para la precipitacin de sulfuros. La pelcula naturalmente sera empujado en las regiones interdendrticas por las dendritas crecen, de modo que se sentara automticamente en los lmites de grano.Aun as, una explicacin de tipo 3 los sulfuros sigue siendo difcil de alcanzar. Estos resultados ilustran la complejidad de la forma de inclusiones, y los problemas para comprender su formacin. Se requiere mucha investigacin adicional para aclarar el mecanismo de la formacin de estos defectos.Parece que para las pequeas inclusiones, especialmente aquellos que se encuentran en la regin relativamente tranquila de la malla de las dendritas, las partculas son empujadas por delante del frente, concentrndose en espacios interdendrticos.Para inclusiones ms grandes, generalmente por encima de aproximadamente 10 micro-metros de dimetro, atrapando entre los brazos de las dendritas es slo probable si la inclusin se realiza directamente en la malla por una corriente que fluye hacia el interior. Este puede ser el mecanismo por el cual grandes inclusiones estn atrapados originalmente dentro del cono de la segregacin negativa, en el que posteriormente crecen para gran tamao (Figura 5.31b).Cuando la parte frontal es relativamente plana y las corrientes fuertes agita la masa fundida, las inclusiones ms grandes no se congelan en el slido avance como consecuencia de la gradiente de velocidad en la parte delantera. Delamore et al. (1971) encontraron que aquellas partculas que no se acercan a la interfaz no pueden ser totalmente contenidos dentro de la capa lmite, y como un spin resultado o rodar por ella debido a la torsin producida en el gradiente de velocidad. De esta manera las partculas ms grandes finalmente vienen a descansar en el centro de piezas de fundicin. Por la misma razn aceros bordean beneficiaron de una ausencia de grandes inclusiones en su borde puro.Ahora, para un punto absolutamente final sobre inclusiones. Tenga cuidado de no confundir esas inclusiones que surgen de la masa fundida o se congele con las que se producen como consecuencia de la posterior precipitacin de estado slido. Precipitacin del slido es por lo general en una escala de al menos un factor de 10 ms fina que cualquier cosa que se produce cuando fases lquidas estn todava presentes. Este es el resultado directo de la tasa considerablemente ms pequea de difusin en el slido en comparacin con el lquido.Para aquellos lectores que estn interesados en comprobar si nitruros u otras inclusiones se pueden producir en el slido, y sobre todo por los problemas de fragilidad, cuando dicha precipitacin se produce en los lmites de grano, la lgica de este enfoque es en general la misma que la presentada anteriormente para la nucleacin en la fase lquida. De hecho predicciones ms precisas a menudo son posibles debido a mejores datos suelen estar disponibles para las reacciones dentro de los metales slidos.5.6.5 La nucleacin y el crecimiento del slidoDurante el enfriamiento del acero lquido, un nmero de partculas puede pre-existir en suspensin, o puede precipitar inclusiones como primarios. Las dendritas ricas en hierro primario se nuclean a su vez en algunas de estas partculas. El trabajo de Bramfitt (1970) ilustra cmo slo inclusiones especficas actan como ncleos de delta-hierro (gammaFe).Bramfitt llev a cabo una serie de experimentos elegantes para investigar el efecto de una variedad de nitruros y carburos en la nucleacin de hierro puro slido desde el estado lquido (en este caso, por supuesto, la fase slida es el delta-hierro). En su trabajo se encontr con que su muestra particular de hierro se congel a aproximadamente 39 C subenfriamiento (es decir, 39 C por debajo del punto de la congelacin de equilibrio). De los 20 carburos y nitruros que fueron investigados, 14 tenan ningn efecto, y los seis restantes con diferentes grados xito en la reduccin del subenfriamiento requerido para la nucleacin.Los resultados se muestran en la Figura 5.56. Le dan una clara evidencia de que los mejores son aquellos ncleos con un plano reticular dando un buen partido atmico con un plano reticular en el slido de nucleacin. Extrapolacin de curva terica de Bramfitt al valor para el sobre enfriamiento de su hierro lquido puro indica que cualquier dis-registro entre las retculos all de aproximadamente el 23 por ciento significa que el material exterior es de ninguna ayuda para nucleacin de hierro slido del hierro lquido.Otro detalle interesante de la obra de Bramfitt fue que una serie de adiciones fueron ineficaces, ya sea porque se fundieron o se disuelven en el hierro lquido antes de ser enfriada a promover la congelacin. Este consiguiente falta de eficacia fue a pesar de, en algunos casos, los valores muy bajos de des-registro. Esto subraya el punto quizs evidente (pero a menudo olvidado) que los aadidos tienen que estar presentes en forma slida para que nuclean otro slido.Todo el trabajo de Bramfitt estaba preocupado con la nucleacin de gammaFe, la forma centrada en el cuerpo-cbico de hierro. La forma centrada en las caras cbicas de hierro, gammaFe, o austenita, ha sido considerablemente ms resistente a los intentos anteriores para nuclear ella. Hasta ahora nadie ha logrado identificar ningn previo existente slido que puede actuar como un ncleo para la fase gammaFe. El refinamiento del grano de los aceros inoxidables austenticos sigue siendo un desafo para los metalrgicos futuras. Parece probable que slo los aceros inoxidables austenticos emitidos que solidifican primero en gammaFe, antes de su posterior transformacin en estado slido para gammaFe, son capaces de beneficiarse de refinamiento del grano.Jackson (1972) enumera un gran nmero de aditivos que no tuvieron xito en los intentos de refinar los aceros austenticos. Su primer xito fue la adicin de polvo de FeCr junto con barridos de los pisos! Esta frmula econmica, pero apenas digno de elogio impresionante le hizo perseverar, en busca de adiciones seleccionadas de forma ms cientfica. Ms tarde se descubri que la cianamida clcica (CaCN2) era bastante til, pero requiere que el contenido de nitrgeno en la aleacin se eleve al 0,3 por ciento para tener xito en el 18: 8 aceros inoxidables. En este nivel de contenido de gas severa porosidad de nitrgeno es el producto no deseado. Jackson fue capaz de definir condiciones satisfactorias para el 18/10/3 Acero inoxidable Mo, de nuevo siempre que el contenido de nitrgeno estaba por encima de 0,08 por ciento en peso. La modesta mejora que informa de las propiedades mecnicas no atribuye tanto a la reduccin de tamao de grano como para el aumento en el efecto de aleacin de nitrgeno! Este trabajo se complica an ms por la expectativa de que el compuesto CaCN, probablemente se habr descompuesto a temperaturas de fundicin de acero. As, un agente de grano refinado viable para el acero austentico sigue siendo un desafo para los investigadores futuros.Suutala (1983) propone un factor que permite la prediccin de si el acero se solidifica en austenita o ferrita primaria; esta es la relacin entre el equivalente de cromo para el equivalente de nquel, Creq / Nieq, donde los equivalentes de cromo y nquel se calculan a partir de (elementos en por ciento en peso):

La relacin de 1,55 es el valor crtico en el que los cambios de solidificacin de la austenita en ferrita primaria. (Este valor se aplica para las piezas moldeadas con formas y lingotes. El valor equivalente de las soldaduras es 1,43.)Barbe y colaboradores (2002) encuentran que una relacin inferior a 3,5 es til para los aceros ferrticos principalmente. La retencin de algunos austenita limita el crecimiento del grano de ferrita, y puede reducir la susceptibilidad que los aceros ferrticos tienen que 'tintineo', es decir, formacin de grietas durante la colada continua. Cuando las losas se enfran a temperatura ambiente grietas se encuentran en los bordes de la losa. A veces, las losas se agrietan en dos.Este problema es una reminiscencia de los problemas de enfriamiento directo de colada continua (DC) de aleaciones de aluminio, en particular las fuertes aleaciones de la serie 7000. Estos parecen sufrir de pelculas de xido que causan los lingotes se agrieten catastrficamente, a menudo semanas despus de ser fundido. Es peligroso estar cerca de tal evento. Se podra esperar Los aceros ferrticos Cr altas a comportarse de forma anloga como resultado de las pelculas de Cr-ricos arrastradas.Es interesante que el acero inoxidable 18/8, que era resistente al refinamiento en la obra de Jackson tena una proporcin de alrededor de 2, lo que indica la congelacin en ferrita. En la presencia de 0.3 por ciento de nitrgeno la relacin Creq / Nieq cay a 1,42, lo que indica la solidificacin en austenita, y lo que sugiere que Jackson de hecho puede haber tenido xito para refinar esta estructura fcc con adiciones CaCN2. El xito se repite para 18/10/3 de acero inoxidable, en el que el nitrgeno acta una vez Roberts et al. (1979) confirman que slo el material ferrtico era refinable con adiciones de titanio, y confirmar que las TIC y el estao tienen celosas que son buenos ajustes con ferrita, pero pobre ajuste con austenita. Baliktay y nquel (1988) informan que las adiciones de titanio tambin pueden afinar el tamao de grano del acero inoxidable de alta resistencia utilizado ampliamente 17-4-PH. Sin embargo, la ecuacin 7.2 da una proporcin de aproximadamente 2 para este material, lo que confirma que se solidifica a ferrita, de acuerdo con el hallazgo por Roberts.Tal refinamiento del grano no parece ser necesariamente beneficioso, como se infiere de la obra de Campbell y Bannister (1975) sobre la aleacin ferrtico Fe-3Si. Ellos demostraron que la mejor refinamiento se obtuvo mediante la adicin de TIB, a la masa fundida. Sin embargo, en el examen metalogrfico se encontraron los lmites de grano a estar rodeado por una fase que pareca ser boruro de hierro, que, como carburo de hierro, es frgil. Las propiedades mecnicas no fueron probadas, pero era probable que se hayan deteriorado. Sera valioso para explorar ms a fondo si las condiciones se pueden encontrar en el que el refinamiento del grano mejorara propiedades.Estmulo que tales resultados tiles podran ser adquirida est dada por Church et al. (1966). Este trabajo en un acero de alta resistencia, 0.33C-0.7Mn-0.3Si-0.8Cr-I 0.8 Ni4.25Mo-0.040S 0.04OP, revel que aunque el refinamiento de grano se logr con xito con 0.60Ti, el beneficio fue negado por el presencia de pelculas interdendrticas de sulfuro de titanio, provocando la fragilizacin severa. Sin embargo, la tenacidad y la ductilidad se podran mejorar mediante adiciones pequeas de titanio en el rango de 0,1-0,2 por ciento, que todava tuvo xito en el logro de refinamiento del grano. Queda la duda de que gran parte de esta investigacin se vio socavada por la tcnica de la fundicin pobres, introduciendo cantidades de bifilms perjudiciales, sobre todo en los lmites de grano. Sera de esperar de azufre para precipitar preferencialmente en dichos sustratos, dando la impresin de pelculas de sulfuro en estos lugares.5.6.6 Estructura de desarrollo en el slidoLa estructura de grano que se forma en la solidificacin puede llegar a ser el mismo que el visto en la pieza de fundicin acabada. Sin embargo, esto sera un poco inusual. Sucede slo en aquellos casos en los que el metal es una sola fase desde el punto de congelacin hasta la temperatura ambiente. Los ejemplos incluyen algunos austentico inoxidable, y algunos inoxidable ferrtico. Sin embargo, incluso el acero ferrtico pueden someterse a una transformacin a martensita o bainita principalmente en funcin de su contenido de carbono. El transformador de acero, Fe-3.25 por ciento de Si, es un acero comn que, en una seccin pulida y grabada, muestra claramente a temperatura ambiente una estructura que no es demasiado diferente al originario durante la solidificacin. Por esa razn, es una aleacin modelo de investigacin til.Incluso en estos materiales monofsicos hay oportunidad para la migracin de borde de grano, posiblemente el crecimiento del grano, y, posiblemente, la re cristalizacin. Re cristalizacin completa sera de esperar en aquellas partes de fundicin que haban sido objeto de una considerable deformacin plstica durante el enfriamiento. Esto era de esperar, por ejemplo, en las uniones de bridas que limitan la contraccin de la pieza fundida.En los materiales que cambian de fase durante el enfriamiento para temperatura ambiente, la situacin puede ser mucho ms complicado. Aceros de bajo carbono y de baja aleacin son un buen ejemplo, que ilustran los problemas de la comprensin de una estructura que despus de la congelacin ha sido objeto de al menos dos cambios de fase ms durante el enfriamiento a temperatura ambiente. Figura 5.57 se enumeran los cambios.

(a) El lquido se solidifica para dendritas hierro delta.(b) Cuando la solidificacin es completa, los principales lmites de grano tienen sus posiciones delineadas y hasta cierto punto fijo en posicin por segregantes, inclusiones de partculas y bifilms. Las ligeras desalineaciones entre las partes de la dendrita serie dan como resultado una red de lmites subgranos menos importantes.(c) Durante el enfriamiento y el diferencial de contraccin de la pieza fundida, las cepas de plstico crearn dislocaciones que migrar para formar una red adicional de nuevos lmites subgranos. Estos son, por supuesto, todos los lmites de ngulo bajo, y pueden no ser fcilmente visible. (d) Al llegar a la temperatura para la formacin de la fase de hierro gamma, granos de austenita se nuclean en los lmites de los granos originales u otras discontinuidades. Su crecimiento en el delta-grano barrer la mayora de los rastros de la red subgranos.(e) Cuando la conversin est completa en austenita los lmites delta-grano originales todava suelen ser discernible como lmites fantasmas debido a las lneas fragmentarias de segregaciones.(f) Adems cepas de refrigeracin va a generar una nueva estructura de subgranos.(g) La austenita comienza a convertirse al femte, por lo general en las esquinas de nucleacin de granos y las fronteras, barriendo la subestructura, una vez ms.(h) Los granos de ferrita finales sern de nuevo mostrar los lmites fantasmas de los granos de austenita anteriores porque estos se han experimentado tiempo suficiente a temperatura haber recogido una cierta cantidad de segregantes por difusin para la frontera. (i) Posteriormente se puede crear una nueva serie de subgranos, aunque por ahora la temperatura es suficientemente baja para que las cepas generarn menos dislocaciones, y que tales trastornos no ser suficientemente mviles a menor temperatura para migrar a los puestos de baja energa, formando los lmites de bajo ngulo. As, la aleacin se habr convertido en lo suficientemente fuerte como para retener cualquier presin adicional como deformacin elstica. La estructura de la aleacin ya no se ve afectada durante un enfriamiento adicional.La estructura final de una seccin pulida ser un tamao de grano que ha sido refinada por dos cambios de fase sucesivas (pero posiblemente vulgarizado un poco interviniendo crecimiento de los granos) y an conserva los lmites fantasmas de delta-hierro y austenita. La estructura subyacente de las dendritas delta-hierro originales probablemente todava estar presente, como puede ser revelada mediante el grabado para relieve las diferencias en la composicin qumica.Para una revisin formal del desarrollo de la estructura de fundicin, ver Rappaz (1989). Trabajo ms detallado sobre las estructuras de fundicin se ha llevado a cabo durante un extenso trabajo sobre las estructuras de las soldaduras en aceros. Para una revisin de esta obra, vase Sugden y Bhadeshia (1987). Este trabajo pone de relieve los efectos que complican de la formacin de Widmanstatten y estructuras ferrticos aciculares, y la presencia de martensita, bainita, perlita y austenita retenida. La morfologa de la solidificacin del acero en este trabajo parece ser principall celular, o posiblemente celular / dendrtica (dendritas ie sin ramas laterales). Tambin, por supuesto, en los depsitos de soldadura sucesivos estn los efectos adicionales del tratamiento trmico posterior de la carrera anterior en la que se establecen los depsitos posteriores.