I. ¿Qué es arrugar?

El arrugamiento es un defecto superficial característico de las piezas fundidas. Se manifiesta como marcas irregulares, de grano grueso o estriadas, en la superficie de la pieza, generalmente acompañadas de surcos reticulares profundos. Este defecto suele aparecer en las superficies superiores y verticales de piezas fundidas de acero aleado de paredes delgadas que contienen elementos fácilmente oxidables como cromo, silicio y manganeso; en las superficies superiores de piezas fundidas de hierro dúctil de paredes gruesas; en las paredes internas de tuberías de hierro dúctil fundidas por centrifugación; y en las superficies superiores de piezas fundidas de aleación de magnesio con cambios de sección drásticos.

II. Cómo identificar las arrugas

La identificación in situ se basa en la inspección visual, y este defecto se distingue fácilmente de otros defectos superficiales. El arrugamiento con surcos reticulares profundos es característico de las piezas fundidas de hierro dúctil y aleación de magnesio. Se puede diferenciar del arrugamiento común según el tipo de aleación.

III. Mecanismo de formación de arrugas

1. Los compuestos (óxidos, sulfuros, silicatos, etc.) que se forman durante el tratamiento con magnesio del hierro dúctil magnésico se dispersan en el metal fundido en forma de finas películas. Flotan lentamente en la cuchara, entran en el molde con el metal fundido durante el vertido y ascienden a la superficie superior de la pieza fundida. En la fundición centrífuga, se acumulan en la pared interior de las piezas.

2. La aleación de magnesio es altamente susceptible a la oxidación. Sin una protección eficaz durante la fusión y el vertido, se forma una gruesa capa de óxido en la superficie del metal fundido, que fluye junto con este hacia la cavidad del molde. Cuando el canal de flujo se estrecha dentro del molde, las capas de óxido se acumulan en la superficie superior de la pieza fundida y forman arrugas.

3. Los elementos fácilmente oxidables del acero aleado se oxidan durante el vertido y el llenado del molde.

4. La aparición de arrugas en general se debe a la alta viscosidad del metal fundido, la baja temperatura de vertido, la velocidad de vertido excesivamente lenta, la oxidación del metal durante el vertido, los gases generados por la reacción entre el metal fundido y la pared del molde, y la temperatura excesivamente baja de los moldes metálicos.

IV. Prevención eficaz de las arrugas

1. Utilice materias primas de alta calidad para la fusión del hierro dúctil, reduzca el contenido de azufre, gases e inclusiones en el hierro fundido original. Reduzca la adición de magnesio, siempre que se garantice la esferoidización. Ajuste el contenido de carbono y el equivalente de carbono del hierro fundido, aumente adecuadamente la temperatura de esferoidización y refuerce el tratamiento de inoculación para reducir la viscosidad y mejorar la fluidez del hierro fundido. Utilice cucharas con buena retención de escoria. Deje reposar el hierro fundido en la cuchara el tiempo suficiente antes de verterlo para que la escoria y las inclusiones floten completamente.

2. Fundir y verter la aleación de magnesio en atmósfera protectora para evitar la oxidación del metal fundido. La posición de vertido y el sistema de alimentación deben diseñarse para asegurar que el metal fundido llene la cavidad del molde de forma rápida y uniforme, acortando así el recorrido de llenado. Se puede emplear la fundición por succión al vacío.

3. Verter acero aleado que contenga elementos fácilmente oxidables en atmósfera reductora o neutra.

4. Ajustar la composición de la aleación para mejorar la fluidez, aumentar adecuadamente la temperatura y la velocidad de vertido para evitar la oxidación del metal durante el proceso. Optimizar la composición de la arena y el recubrimiento para prevenir la reacción química entre la pared del molde y el metal fundido. Mantener el metal fundido en la cuchara el tiempo suficiente para fortalecer la retención de escoria. Aumentar adecuadamente la temperatura de los moldes metálicos para la fundición en molde.

5. Instale filtros y trampas de escoria en el sistema de compuertas para interceptar las películas de escoria y óxido.

Los defectos de arrugamiento se deben principalmente a la acumulación de películas de óxido y escoria, así como a la insuficiente fluidez del metal fundido. Los mecanismos de formación de arrugamiento varían según el material de la pieza fundida. Mediante el control de la materia prima, la protección durante la fusión, la optimización del sistema de alimentación y el ajuste de los parámetros del proceso, se pueden reducir eficazmente los defectos de arrugamiento y estabilizar la calidad superficial de las piezas fundidas.