Simulación de la micromecánica en la solidificación de una fundición de grafito esferoidal

Abstract

Este trabajo presenta una simulación computacional y resultados de la evolución de la microestructura durante la solidificación de una fundición de grafito esferoidal, obtenidos mediante autómatas celulares. La microestructura se define en un elemento de volumen representativo y su evolución está dada por modelos de nucleación y de crecimiento propuestos por la teorÍa uninodular, que se escriben aquí en forma de reglas. Las reglas se operan en cada celda del autómata para determinar un vector de estado. La evolución permite visualizar de manera simulada el proceso de solidificación a medida que desciende la temperatura, y cómo se extiende la parte sólida alrededor de núcleos de grafito.

This paper reports on a computational simulation and results of the evolution of a microstructure during the solidification process of spheroidal graphite cast iron, which is obtained by cellular automata. The microstructure is defined in a representative volume element and its evolution is given by nucleation and growth laws given by the uninodular theory, which are here implemented in the form of rules. Such rules are applied at each cell of the automata to compute a vector state. The simulation allows visualizing the solidification process as temperature decreases, and the way the solid part grows as an envelope of the graphite nuclei. Results are shown of the influence of the nucleation parameter and of the initial distribution of nuclei.