Aleación nodularizante FeSiMg para fundición dúctil. 5–10% Mg con opción de tierras raras, recuperación de Mg controlada para alta nodularidad y morfología estable.
El nodularizador FeSiMg — ferrosilicio con magnesio — es la aleación de tratamiento que convierte el hierro con grafito laminar (gris) en hierro dúctil (nodular), uno de los materiales de fundición estructural más importantes de la ingeniería moderna. La combinación de alta resistencia, ductilidad y fundibilidad del hierro dúctil se libera al hacer que el grafito de la matriz precipite como nódulos esféricos en vez de láminas concentradoras de tensión, y el elemento que lo hace posible es el magnesio. Como el magnesio metálico hierve a las temperaturas de colada del hierro y no puede añadirse directamente, se suministra como FeSiMg — una aleación en la que el magnesio está disuelto en un portador de ferrosilicio que controla su liberación al baño. La calidad metalúrgica del FeSiMg y la consistencia de su recuperación de magnesio determinan directamente la nodularidad, propiedades mecánicas y tasa de chatarra de cada pieza de fundición dúctil.
La mecánica del tratamiento nodularizante es exigente. El FeSiMg se añade al hierro base en la cuchara (por sándwich, tapa-cuchara o porous-plug) o directamente en el molde (en-molde), y el magnesio liberado debe disolverse en el hierro en el estrecho rango residual — típicamente 0,03–0,06% de Mg residual — que produce un grafito bien nodularizado. Por debajo de ese rango el grafito degenera a compacto o laminar y la pieza pierde ductilidad; por encima, el vapor de magnesio destella, se forman inclusiones de dross y se multiplican los defectos. Nuestro FeSiMg, con 5–10% de magnesio, calcio y un contenido opcional de tierras raras, está formulado para entregar recuperación de Mg del 40–60% en condiciones estándar, de modo que la fundición acierte el Mg residual objetivo de forma consistente.
Los grados FeSiMg con tierras raras sirven a un segundo propósito: protección contra elementos subversivos. Las cargas — especialmente las que contienen acero reciclado o chatarra contaminada — suelen aportar trazas de titanio, plomo, bismuto y antimonio que interfieren con la nodularidad incluso a niveles de ppm. Las tierras raras (cerio, lantano) neutralizan estos elementos traza, asegurando alta nodularidad aun cuando la carga no sea perfectamente limpia. Para fundiciones que no pueden garantizar una carga baja en subversivos, el FeSiMg con tierras raras marca la diferencia entre una estructura nodular sana y una pieza con grafito degenerado y alta chatarra.
La consistencia en la recuperación de Mg es el parámetro de calidad más importante del FeSiMg, porque es el determinante número uno de la tasa de chatarra. Dos lotes con el mismo contenido nominal de Mg pueden producir resultados de Mg residual muy distintos si su tamaño, contenido de calcio o estructura interna difieren. Nuestro FeSiMg se clasifica a tamaños controlados (3–25 mm) adecuados a cada método, con calcio (1–3%) para estabilizar la reacción y mejorar la esfericidad, y magnesio certificado en cada envío.
El segundo desafío crónico es la caída del magnesio — la pérdida gradual del Mg residual durante la espera entre tratamiento y colada. En piezas de sección pesada coladas a lo largo de mucho tiempo, las últimas coladas pueden caer por debajo del umbral y desarrollar grafito compacto o laminar aun cuando las primeras estuvieran bien nodularizadas. Un FeSiMg consistente y bien dimensionado, combinado con inoculación de ferrosilicio y calcio-silicio y práctica de carga con carburo de silicio, mantiene nodularidad por encima del 85% en toda la colada. Para compras, el suministro de FeSiMg se reduce a tres preguntas: ¿el contenido de Mg está certificado y es consistente lote a lote? ¿El tamaño corresponde al método de tratamiento? ¿El suministro es fiable? Una relación a largo plazo con química y tamaño consistentes es uno de los medios más eficaces para estabilizar la nodularidad y contener el coste de chatarra que domina la economía del hierro dúctil.
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