Tras el refinado y el soplado de argón fuera del horno, la composición química del acero se uniformiza en toda la cuchara. Sin embargo, tras la solidificación, la composición química de una palanquilla de colada continua varía desde el centro hasta la superficie y, en algunos casos, las diferencias pueden ser significativas. Esta falta de uniformidad en la composición se conoce como segregación.
La segregación se puede clasificar en dos tipos:
- Microsegregación: Se refiere a las diferencias en la composición entre el tronco y las ramas de las dendritas. La escala de segregación es muy pequeña, típicamente de unas pocas micras.
- Macrosegregación: Implica diferencias en la composición a mayor escala, generalmente medidas en centímetros o incluso metros. Para examinar la segregación, se puede tomar una muestra longitudinal o transversal del tocho. Posteriormente, se utilizan métodos de impresión con azufre o grabado ácido para la inspección, y el patrón de segregación se puede observar a simple vista.
Causas principales de la segregación elemental:
- Diferencias de solubilidad entre estados líquido y sólido: elementos como el azufre (S), el fósforo (P), el oxígeno (O) y el carbono (C) son muy propensos a la segregación.
- Velocidad de enfriamiento: una velocidad de enfriamiento más rápida conduce a una menor segregación.
- Difusión en sólidos a alta temperatura: Los elementos que se difunden rápidamente a altas temperaturas pueden reducir la segregación. Por ejemplo, el carbono tiene un coeficiente de partición (valor K) de 0,13, lo que indica una fuerte segregación. Sin embargo, durante el recocido a alta temperatura, los átomos de carbono presentan una alta tasa de difusión, lo que favorece la homogeneización.
- Flujo en la fase líquida antes de la solidificación: Un flujo intenso durante esta fase puede agravar la macrosegregación. Por ejemplo, una segregación severa en la línea central de una palanquilla de fundición puede provocar un defecto de abombamiento conocido como «abultamiento abdominal».
