De la Metalurgia a Optimizar las Propiedades de Fundición
La calidad y ganancia en las fundiciones de hierro dependen de la metalurgia del metal fundido, el diseño del modelo, la productividad del proceso, la reproducibilidad de las condiciones de fabricación y las propiedades resultantes del material después de la fundición y el tratamiento térmico.
MAGMASOFT®, con su última versión y los módulos relacionados, es capaz de establecer de manera autónoma condiciones de proceso robustas y soluciones optimizadas para el llenado, la solidificación y el tratamiento térmico de todas las aleaciones de hierro. Las herramientas integradas para configurar Diseños de Experimentos virtuales de una manera estadística y evaluar en forma automática los resultados, ayudan a los fundidores a determinar el diseño y las condiciones óptimas para el proceso. Por ejemplo:
- optimización del diseño del sistema de llenado para mejorar la calidad del hierro y la apariencia superficial
- posicionamiento y tamaños de los alimentadores/mazarotas, para eliminar la contracción y la porosidad mientras se mantienen altos niveles de rendimiento
- optimización de la composición del hierro, el tratamiento del metal y la inoculación, para la prevención de fases críticas durante la solidificación y el enfriamiento adicional del metal
- configuración de condiciones robustas del proceso para lograr las propiedades mecánicas requeridas
- características de diseño de la fundición, como minimizar el riesgo de que se produzcan grietas frías en solidificación y considerar las tolerancias dimensionales
- procesos de tratamiento térmico orientados a la conservación de los recursos, ajustados para lograr la microestructura deseada y las propiedades requeridas
El vaciado de discos de freno hechos de hierro gris
Módulo térmico en un portador planetario
El patrón de solidificación para una caja del eje hecho de hierro dúctil
Curvas de enfriamiento calculadas para diferentes condiciones de inoculación
Mejorar la estabilidad del proceso que evalúa el comportamiento del desvanecimiento de la nucleación usando curvas de enfriamiento y el número nódulos
Fracciones locales de perlita en una fundición de hierro dúctil
Influencia de la variación del contenido de Si en la cantidad de hierro blanco en una probeta de fundición
Porosidad en una pieza de hierro dúctil
Evaluación de la influencia del contenido de carbón, la metalurgia y las condiciones de desmoldeo en la dureza de la pieza
Distribución de la fuerza de tensión en un colector de escape automotriz
Esfuerzos residuales en un rotor después del tratamiento térmico
Esfuerzos residuales en un segmento de caldera de hierro
Zonas críticas para la creación de grietas frías
Distribución de la dureza en un cárter de hierro gris
Evaluación de los diferentes métodos de inoculación en la cantidad resultante de nódulos
Nodularidad local del grafito para un cárter hecho de hierro de grafito compacto (CGI)
Variación de la temperatura del llenado para establecer procesos robustos, en este caso mostrando una tendencia de tener juntas frías
Identificación de la mejor combinación entre la tendencia de tener juntas frías y aire atrapado
Reducción sistemática de defectos durante la producción en serie; en este caso, para un colector de escape de hierro gris
Optimización autónoma de las condiciones de venteo para evitar aire y gases atrapados
Diagrama de dispersión de experimentos virtuales para lograr la reducción sistemática de defectos durante la producción en serie
Diseño de Experimentos para evaluar de forma autónoma, los diferentes procesos y variables de diseño para obtener una calidad óptima
El impacto cuantitativo de las diferentes maneras de usar enfriadores para reducir porosidad
Evaluación cuantitativa de los efectos principales que causan porosidad en la fundición de hierro
Condiciones de proceso reproducibles para lograr las propiedades requeridas; en este caso, la dureza
La metodología de experimentación virtual y optimización autónoma integrada y exclusiva de MAGMASOFT® permite que el software ejecute en forma automática diversas combinaciones de diseños y parámetros de la fundición de hierro. MAGMASOFT® ayuda a identificar un conjunto de condiciones de proceso que mejor se ajuste a los requisitos especificados. Esto se lleva a cabo de una manera rápida e integral, buscando la mejor combinación/diseño considerando los objetivos y todos los factores que son decisivos para la obtener la calidad máxima de la fundición de hierro.
Esto hace que MAGMASOFT® sea clave para diseñadores, creadores de modelos y fundidores. Los habilita a trazar diseños óptimos de componentes de la fundición, implementar procesos de producción confiables, minimizar riesgos de calidad, definir ventanas de proceso confiables y aprovechar el potencial pleno de los materiales usados en la fundición de hierro.
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
MAGMAiron 5.5 - Solid Tracer
Accurate porosity prediction with MAGMAiron
SMAFEE considers flow through partially solidified feeding channels
Effect on melt quality on amount of porosity
Different inoculation levels change the extent of predicted porosity
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
Porosity prediction with and without consideration of convection
Estudio de caso de hierro fundido
When less is more
Producing large ductile iron axle housings can be a challenging task. The part shown above was well into production when a shrinkage defect was noticed during machining. After several attempts to find a solution, the foundry contacted MAGMA to evaluate the part design.
