In accordance with the research topic, the effect of bismuth additions on the microstructure of a high-chromium white cast iron is shown and studied, with the aim of modifying the microstructure and increasing sliding wear resistance in each of the alloys. Four alloys were manufactured with a composition of 3% C, 1% Mo, 1% Ni, 16% Cr, 1% Si, and additions of 0.0, 0.046, 0.066, and 0.124 wt. % Bi, respectively. The alloys were melted in an induction furnace, and they were subsequently poured into a green sand mold to obtain four bars. The alloys were sectioned to obtain as-cast samples and samples to undergo destabilization heat treatment. This heat treatment consisted of raising the temperature to 900°C with a 45- minutes of permanence time to achieve greater hardness in the alloys. All experimental alloys underwent dry sliding wear tests using loads of 52 and 103 N. Each alloy was also characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) to determine the phases present and the content or volume fraction of M7C3 eutectic carbides using SigmScan Pro5 software. Based on the results obtained, it is observed that the addition of bismuth promotes the refinement of the dendritic arms up to a bismuth content of 0.046%. At the same time, a refinement of the M7C3 eutectic carbides is observed, attributed to constitutional undercooling during solidification due to the segregation of bismuth at the solid-liquid interface.
De acuerdo con el tema de investigación, se muestra y estudia el efecto de las adiciones de Bismuto sobre la microestructura de una fundición blanca con alto contenido de cromo, con el fin de modificar la microestructura e incrementar la resistencia al desgaste por deslizamiento en cada una de las aleaciones. Se fabricaron 4 aleaciones con una composición de 3% C, 1% Mo, 1% Ni, 16% Cr, 1% Si y adiciones de 0.0, 0.046, 0.066 y 0.124 % en peso de Bi, respectivamente. Para la fabricación de las aleaciones se llevó a cabo en un horno de inducción y posteriormente fueron vertidas a un molde de arena en verde para obtener cuatro barras. Las aleaciones fueron seccionadas para obtener muestras en condiciones de colada y muestras para ser sometidas a un tratamiento térmico de desestabilización; este tratamiento térmico consistió en elevar la temperatura hasta 900° C con un tiempo de 45 minutos de permanencia y un enfriamiento lento con el fin de conseguir mayor dureza en las aleaciones. A todas las aleaciones experimentales se les aplicaron ensayos de desgaste por deslizamiento en seco utilizando una carga de 52 y 103 N. También, cada una de las aleaciones fueron sometidos a caracterización por microscopia óptica (OM), microscopia electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos X (DRX) para determinar las fases presentes y el contenido o fracción volumétrica de carburos eutécticos M7C3 con la ayuda del software SigmScan Pro5. Con base a los resultados obtenidos, se observa que la adición de bismuto promueve el refinamiento de los brazos dendríticos hasta un contenido de bismuto de 0.046%, al mismo tiempo se observa un refinamiento de los carburos eutécticos M7C3, atribuido a un subenfriamiento constitucional durante la solidificación por efecto de segregación de bismuto a la interfase solido-liquido.
