El Acero tiene en el Aluminio su enemigo más feroz. Los aceristas están reaccionando ante el empuje de este metal con desarrollo de aceros cada vez más fuertes tecnológicamente hablando (resistencia mecánica y resistencia a la oxidación). Han desarrollado los aceros de alto límite elástico, más difíciles de transformar llegando a límites elásticos de 30 M Pa. Este tipo de aceros tiene algunos elementos como el Mn con contenidos de 1,4%, fósforo 0,085%, etc.
Cuando este tipo de aceros se introduce en la Fundición de Hierro como parte del paquete de chapa, se añaden “regalos” al hierro líquido. Mn (puede ser responsable de dar carburos en piezas), P (afecta a la maquinabilidad), ..
Uno de eso aceros más habituales son aquellos que tienen recubrimientos con Zn, pues es el mejor elemento para cubrir una chapa de acero que resista la corrosión.
Desde hace años, la fundición de hierro está trabajando con chatarras metálicas provenientes del mundo de la automoción y, por tanto, con recubrimientos con Zn. Como curiosidad, una paquete de chapa galvanizada protegida a la corrosión por dos caras, aporta al metal líquido la cantidad de 140g/m2, mientras que un electrozincado Zn.Ni, 60g/cm2
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL Zn
- Presenta un alto peso específico similar al hierro: 7,13 g/cm3
- Temperatura de fusión: 419 ºC
- Temperatura de sublimación: 910 ºC.
- La solubilidad del Zn en el Fe alcanza hasta el 2% en solución sólida, esto es, no veremos en el microscopio el Zn.
PROCESO DEL Zn
Una vez que el metal se ha sublimado, se oxida (tiene avidez por el O2) y se forma ZnO. Es un polvo de color amarillento que vemos a menudo en la fundición.
En el horno de inducción de crisol podemos tener valores de 0,150%. A medida que ese metal líquido se trata y permanece en el horno de colada, ese valor disminuye a valores <0,08%.
Por la propia característica física del Zn, observaremos un fenómeno curioso: la migración del Zn gas a través de la porosidad del revestimiento hasta licuarse convirtiéndose en Zn líquido y sólido progresivamente.
HORNO DE INDUCCIÓN DE CRISOL
Cuando al demoler el revestimiento vemos Zn sólido pegado al revestimiento que enluce la bobina y/o dentro del propio revestimiento silicioso, nos extrañamos y tenemos que comprender que:
- El Zn puro no es detectado por el sistema de seguridad del horno, por ser un metal no magnético.
- Tenemos un problema de PROCESO con doble posible causa: (1) sinterizado mejorable y (2) forma en la que cargamos la chatarra cincada.
Desde el punto de vista de la colada de sinterización del CUARSIL, deberemos hacerlo con cargas lo más limpias posibles (retornos limpios, lingote, acero sin Zn, etc…). Y estas cargas limpias deberán utilizarse, por lo menos, en las siguientes 3 coladas. Sólo a partir de esta última comenzaremos a introducir paquete o chatarra cincada.
Y cuando se cargan paquetes cincados, debemos procurar hacerlo con un baño líquido caliente (por ejemplo 1300- 1350º) de forma que los vapores de Zn formados como consecuencia de su sublimación salgan del baño a la mayor velocidad y en el menor tiempo posible.
HORNO DE COLADA PRESS POUR
El Zn que pasa a través del revestimiento y se deposita en la calderería, la llega a destruir. A medida que pasan los meses de la unidad de colada trabajando, el Zn corroe poco a poco la chapa convirtiendo espesores de 25mm a poco más de 5 mm. ¿Qué hacer? Cuando esto tiene lugar, debemos estudiar bien el perfil térmico de la unidad y utilizar soluciones que impidan al Zn depositarse físicamente en la calderería.
