Uma revisão de realinhamento do Fenômeno Grafito Chunky

Uma revisão de realinhamento do Fenômeno Grafito Chunky

Considerável compreensão dos modelos de formação de grafita Chunky e seus mecanismos correspondentes podem ser derivados revisando os mecanismos de nucleação da grafita em ferro fundido nodular. Em particular, várias teorias unificados e relacionadas com a nucleação e o crescimento de grafite nodular, devem ser considerados antes dos modelos de formação de grafite Chunky e seus mecanismos correspondentes podem ser derivados. Isso é justificado por microscopia de alta resolução e experimentos de têmpera, que esclarece que a formação da grafita chunky e suas formas de indesejadas, ocorrem um pouco depois de grafita durante a nucleação e solidificação eutética. Por isso, é a intenção desta revisão ligar uma série de teorias de nucleação mais fortes com eventos que foram mostrados para promover a formação de grafite Chunky. EUm particular numero de estudo foi realizado, incluindo radiografia e espectroscopia será revisto que vai lançar uma nova luz sobre o mecanismo de formação de grafite Chunky.

Introdução

Mesmo que já exista um caminho para o entendimento e compreensão da formação de grafita chunky 1,2,3,4,5,6 e  o controle em ferro nodular 7, uma definição sistemática dos recursos e limites de controle do processos adequados são ainda imperceptíveis. Além disso, muitas vezes os trabalhos sobre grafita chunky terem sido demasiado tolerantes e genéricos em sua execução. Um exemplo disto é qual o papel de Sb na microestrutura de ferro fundido nodular, foi investigada. O uso extensivo de microscopia eletrônica de varredura é a razão para a falta de progressos na descrição do papel dos componentes de liga micro como Sb, que é comumente usado para suprimir Grafita Chunky e a quantidade certa a ser usado. Somente com micro sondas EDS avançadas da espectroscopia é possível elucidar  1-4 nm de camada fina de Sb (e Sn) no nódulo de grafite 8. Além disso, apenas muito poucos estudos 9,10,11 têm abordado o desenvolvimento da morfologia da estrutura primária em relação as taxa resfriamento e as condições termodinâmicas. Além disso, a nossa compreensão dos mecanismos de nucleação de grafite em ferro nodular permanece incompleta 12. Este, por sua vez, é devido a que existem várias teorias unificadas/alternativas relacionadas com a nucleação e crescimento de grafite nodular, que precisam ser considerados antes de modelos de formação de grafite e Chunky seus correspondentes mecanismos pode ser derivada.

Tudo fica no acadêmico e não vai para a fabrica, temos a ambição se sermos a ponte ou elo entre o meio fabril e o meio acadêmico.

Visão geral de nucleação e crescimento de grafite nodular

A formação e o desenvolvimento de precipitados, mas também a sua incompatibilidade de parâmetro de rede com a grafita em ambos nodularização e inoculação é o que determina a formação da grafita nodular 7,13. Experimentalmente, foi difícil de verificar na teoria, mas mais tarde em estudos 12,14 imagens incluíram nódulos de grafita e secções transversais com uma clara 0,2 a 1 um núcleo de MgO cercado por MgS, CaS e CaAl2O3 SiO2 precipita. Isto implica que a primeira forma de MgO e fornece um local de nucleação para os MgS e mais tarde moldagem e outro precipita 12.

Há também casos em que MgO não foi observado 15. Em vez vários precipitados / inclusões como sulfuretos, óxidos, oxi-sulfuretos, silicatos, nitretos foram encontrados em centros de nódulos de grafite 15. A notável ressalva é carbonetos que não têm sido encontrados em centros de nódulo, mas isto é realista devido ao facto de esses óxidos e sulfuretos são termodinamicamente mais estável 15. O papel principal de todas estas inclusões é reduzir o superesfriamento necessário para a nucleação heterogénea, por exemplo reduzindo a interface  de contato15

 O ponto Central para a teoria do silicato 15 é a redução da interface de contato pelo eventos que ocorrem durante a nodularização (ou seja tratamento de Mg) e da inoculação, em que a interfase de contato constitui uma medida de ajuste epitaxial entre a partículas nucleante/inclusão e o nódulo grafita. O principal mecanismo de formação durante a nodularização é a realização de Enstatite e Forsterita com razoavelmente elevados interfases de contato de cerca de 6 a 30% com a grafita 15, como visto na equação 1.

O crescimento epitaxial consiste na obtenção de camadas finas (espessuras de alguns nanômetros a alguns micrometros) sobre substratos cristalinos. O objetivo principal é o estudo dos mecanismos envolvidos no crescimento e as condições ideais de crescimento. São investigadas as propriedades estruturais, elétricas e óticas destas camadas, através de técnicas tais como difração de raios-x, microscopia de força atômica, medidas de efeito Hall, resistividade e fotoluminescência

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Estas fases são, então, transformado em fases hexagonais de silicato mais facetada (visto na equação 1) durante a inoculação, obtendo-se reduzidas interfaces de contato de cerca de 1 a 8% com grafita 15. As reduzidas interfaces de contato facilitar a formação de interfaces de energia coerente/ semi coerentes baixos entre o nucleante e a grafite, o que reduz o superesfriamento 15. A implicação da teoria dos silicatos na grafita chunky está ligada à coerência das interfaces e a possível orientação cristalográfica crescimento da grafita de nucleação 15, que é afetado pela presença de elementos deletérios 15. Na verdade uma quantidade excessiva de elementos deletérios foi encontrada para aumentar a formação de inclusões prejudiciais tipo C no núcleo de grafita nódulos durante nodularização, que coincidiu com um aumento da quantidade de grafite Chunky 13,15. Aqui, é postulado que as impurezas impedem o crescimento de grafite curvo necessário para a formação de grafite nodular na zona pastosa austenita-líquido, que foi discutido em vista da formação de grafita chunky. 15. Acredita-se também que a formação de grafita chunky esta fortemente ligada ao crescendo da grafita, com suficiente capacidade de crescimento no sentido do plano basal expande para ocorrer o predomino de nódulos 6. Um exemplo do que se acredita serem os estágios iniciais da formação de grafita Chunky é quando dois precipitados ricos em  Ca encontram uns núcleos de MgO no centro do nódulo de grafita 16, assim alterando o caminho da solidificação da grafita, o que causou a grafita para ramificar-se para Grafita chunky