Upload
diamantebarrocas
View
102
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Metalurgia dos Ferros Fundidos Nodulares
Aspectos fundamentais na produo e controle
Eduardo de S. Moreira Ago/2010 ver. Jul/2011
Tpicos
Apresentao
- A Fundio caro Ltda
- Processos da Fundio caro Ltda
Objetivo
Introduo
- Ferros Fundidos Cinzentos, Vermiculares e Nodulares
- Propriedades dos Ferros Fundidos Cinzentos
- Propriedades dos Ferros Fundidos Nodulares
- Comparativo entre as propriedades
- Diagrama Fe-C
Nucleao
- Estado Liquido para o Slido
- Nucleao Homognea
- Nucleao Heterognea
- Estruturas de Solidificao
- Estruturas de Formao dos Eutticos
- Solidificao dos Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares
- Ferros Fundidos Nodulares
- Grau de Nodularizao
- Tamanho das Grafitas
- Nmero de Ndulos
- Matriz
2Fundio caro Ltda
Obteno de Ferro Fundido Nodular (Teoria)
- Como Obter Ferro Fundido Nodular- FeSiMg- Tratamento do Banho para que ocorra Nodularizao- O processo Sanduiche- O processo de Panela Rotativa
Defeitos Causados na Nodularizao
- Baixa Nodularizao- Coquilhamento e Grafita Explodida
Defeitos Mais Comuns em Ferros Fundidos Nodulares
- Defeitos Mais Comuns Carbonetos- Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Direto- Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Inverso- Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita (Ou Flutuao de Grafita)- Diagrama de Henderson
Obteno de Matriz Ferrtica ou Perltica
- Obteno de matriz ferrtica- Obteno de matriz perltica- Efeito dos elementos de liga- Efeito dos elementos Carbono- Efeito dos elementos Silcio- Efeito dos elementos Mangans
3Fundio caro Ltda
Controle de Nodularizao
Obteno de Ferro Fundido Nodular (Prtica)
- Sequncia de Nodularizao na pratica
Bibliografia
4Fundio caro Ltda
Apresentao
Nome: Eduardo de S. Moreira
Empresa: Fundio caro Ltda
5Fundio caro Ltda
Empresa
A Fundio caro Ltda est no mercado de fundio a mais de 15 anos.
Sua produo predominante de Ferro Fundido Nodular 80%, sendo os outros 20% de Ferro Fundido Cinzento.
Nossa capacidade produtiva atual de 200Ton/Ms por turno
A Fundio caro Certificada ISO9001:2008
6Fundio caro Ltda
Empresa
Nosso processo composto por:
Fuso:
Fornos a induo
Moldagem:
Em areia a verde, 1 Linha automtica Vick.
7Fundio caro Ltda
Empresa
Macharia: Shell e ColdBox
Laboratrio:EspectrmetroMicroscpio MetalogrficoDurmetroEtc;
8Fundio caro Ltda
Objetivo
O Objetivo deste material compreender:
Os mecanismos de solidificao dos Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares.
As diferenas Fsico/Qumicas entre os Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares
A fabricao, na teoria e prtica dos Ferros Fundidos Nodulares.
9Fundio caro Ltda
Introduo
10Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Cinzentos, Vermiculares e Nodulares
11Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Cinzentos, Vermiculares e Nodulares
12Fundio caro Ltda
Propriedades dos Ferros Fundidos Cinzentos
13Fundio caro Ltda
Propriedades dos Ferros Fundidos Nodulares
14Fundio caro Ltda
Comparativo de Propriedades
15Fundio caro Ltda
Diagrama Fe-C
16Fundio caro Ltda
Nucleao
17Fundio caro Ltda
Estado Lquido
A estrutura do metal lquido se caracteriza por um estado desordenado de tomos, onde ocorrem e desaparecem aleatoriamente regies de ordenao de curto alcance (Ncleos de solidificao que aparecem e desaparecem).
18Fundio caro Ltda
Estado Liquido
19Fundio caro Ltda
Nesta animao mostrado como os ncleos aparecem e desaparecem
Estado Liquido para Solido
20Fundio caro Ltda
Estado Slido
No metal slido, os tomos apresentam uma ordenao segundo uma estrutura cristalina. Ou seja, se posicionam no espao conforme uma ordem definida e regular.
21Fundio caro Ltda
Nucleao
A nucleao pode ser homognea ou heterognea
22Fundio caro Ltda
Nucleao Homognea
So ncleos que aparecem no meio liquido, e se, ultrapassarem o raio critico, se tornam ncleos efetivos e crescem, caso contrario, voltam a se diluir no meio liquido.
23Fundio caro Ltda
Nucleao Heterognea
Ocorre sob a influencia de um substrato (Areia do molde, incluses slidas, inoculantes, etc;) O embrio se forma na superfcie do substrato.
24Fundio caro Ltda
Mecanismo de Crescimento do Ncleo
Quando o ncleo estvel se forma, ele recebe tomos a partir do liquido.
25Fundio caro Ltda
Estruturas de Solidificao
Podem Ser Solido / Planar ou
Solido/liquido Dendrtica
26Fundio caro Ltda
Interface Slido/Planar:
Aos, FoFo Branco, Lates, Algumas Ligas de Al
27Fundio caro Ltda
Interface Slido/Liquido Dendrtica
Ferros Fundidos Cinzento e Nodular (Solidificao Pastosa)
28Fundio caro Ltda
Estrutura da solidificao do euttico Irregular Cooperativo
Este euttico ocorre quando uma das fases que precipita um composto metal com no metal.
Quando essas fases solidificam, elas crescem em direes preferenciais determinadas pelos planos atmicos e no paralela ao fluxo de calor.
Normalmente apresenta morfologia Lamelar.
29Fundio caro Ltda
Estrutura da formao do euttico divorciado
Este euttico ocorre quando uma fase solidifica antes da nucleao da outra fase.
Quando isso ocorre, uma fase no serve de substrato para a outra, ocorrendo o encapsulamento da outra fase.
Normalmente apresenta morfologia Nodular (A grafita encapsulada pela austenita).
30Fundio caro Ltda
Estrutura de formao dos eutticos
A figura a seguir mostra a formao de um euttico Cooperativo (Ferro Cinzento), e de um euttico Divorciado (Ferro Nodular).
31Fundio caro Ltda
Solidificao dos Ferros Fundidos Cinzentos
Geralmente, possuem composies qumicas que vo do hipoeuttico ao euttico, conforme as propriedades mecnicas requeridas.
Quanto mais hipoeuttica a composio, maior a quantidade de austenita que se formam antes do euttico.
O Euttico dos ferros fundidos cinzentos Cooperativo
32Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Cinzentos
So ferros Fundidos em que a maior parte do carbono de sua microestrutura est na forma de lamelas de grafita, sendo obtido no estado bruto de fundio.
Fundio caro Ltda 33
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 34
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 35
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 36
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 37
Grafita Tipo A
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 38
Grafita Tipo B
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 39
Grafita Tipo C
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 40
Grafita Tipo D
Ferros Fundidos Cinzentos
Fundio caro Ltda 41
Grafita Tipo E
Solidificao dos Ferros Fundidos Nodulares
Geralmente, possuem composies que vo do euttico ao hipereuttico.
Quanto mais hipereuttica a composio, maior a quantidade de grafita que se precipita no liquido.
O Euttico dos ferros fundidos Nodulares Divorciado.
42Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
So ferros Fundidos em que a maior parte do carbono de sua microestrutura est na forma de grafita esferoidal, sendo obtido no estado bruto de fundio.
43Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
Grau de Nodularizao
44Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
45Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
46Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
47Fundio caro Ltda
Ferros Fundidos Nodulares
48Fundio caro Ltda
Grafita Nodular com depsitos de Carbono sobre a grafita
Ferros Fundidos Nodulares
49Fundio caro Ltda
Grafita Nodular sem depsitos de Carbono sobre a grafita (Grafita Lisa)
Obteno de Ferro Fundido Nodular
Teoria
50Fundio caro Ltda
Como Obter Ferro Fundido Nodular
A grafita esferoidal obtida atravs da adio de elementos nodulizantes, que impedem que o S e o O modifiquem a forma de crescimento da grafita.
Os nodulizantes mais comuns so, Mg, Ce, Ca e terras raras. O mais utilizado o Mg, atravs de uma liga de FeSiMg
51Fundio caro Ltda
FeSiMg
Muito conhecido comercialmente como "Liga IV, "Liga I", etc;
uma liga composta por Fe, Si, Mg, Ca, Al, e Terras raras sendo que o Mg deve ser no mnimo de 5% para liga IV, e de no mnimo 8% para a liga I.
O Mg possui ponto de ebulio de aproximadamente 1100C, como a reao de nodulizao
feita no ferro liquido a temperaturas de aproximadamente 1500C (Dependendo do processo),
a ebulio do Mg provoca uma "exploso", ou faz o "ferro ferver".
O Mg reage com outros elementos, principalmente O e S, sendo perdido na forma de sulfetos e xidos, alm da vaporizao devido a temperatura acima do ponto de ebulio.
Com isso, o teor de Mg vai caindo no decorrer do tempo, e portanto, o S e o O podem se
aproximar das grafitas, provocando a degenerao da grafita, ou seja, o crescimento da grafita ocorre de maneira descontrolada.
52Fundio caro Ltda
Fading do Mg
Com o passar do tempo, o teor de Mg diminui, e com isso, a grafita se degenera.
53Fundio caro Ltda
Teores de Mg
O teor residual desejvel de Mg depende do teor de S e O e das dimenses da pea.
Na maioria dos casos, se deseja um teor de Mg de 0,03 a 0,06 e que o S no ultrapasse 0,015% (Teoria).
54Fundio caro Ltda
Tratamento do banho para que ocorra nodularizao
Pode ser na panela, no molde (in mold) ou no jato de ferro.
Vamos abordar somente o tratamento na panela, que o mais simples e mais utilizado.
55Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Dimensionamento: H/D = 2/156Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Aps a panela de reao estar devidamente aquecida, adicionado a liga nodularizante no recipiente localizado no fundo (e deslocado para trs) da panela
57Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Ento, se coloca a liga nodularizante. Como na figura a seguir.
58Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Depois a liga nodularizante deve ser coberta com sucata de ao.
59Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Porque cobrir a liga com sucata de ao?
A sucata de ao serve para retardar o inicio da reao, pois se a reao iniciar muito rapidamente, j comear o fading do Mg.
O ideal que a reao s se inicie depois que a panela j esteja com a quantidade de ferro liquido desejada.
60Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Depois da panela de reao receber o ferro liquido, a cobertura comea a derreter.
61Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Quando a cobertura derrete, o ferro liquido atinge a liga nodularizante, e a reao inicia.
62Fundio caro Ltda
Processo Sanduiche
Este o processo utilizado atualmente na Fundio caro Ltda, e ser visto em detalhes na prtica dentro da fundio e atravs de fotos ao final deste artigo.
63Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Este processo permite uma certa economia de liga nodularizante j que o vapor de Mg fica parcialmente retido dentro da panela, criando uma atmosfera mais rica em Mg e evitando o contato do ferro liquido com o oxignio. Tambm evita respingos.
Neste processo no necessrio cobertura da liga.
A desvantagem o custo do equipamento e dificuldade maior em fazer o refratrio. 64Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Com a panela vazia, e devidamente aquecida
65Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
A liga deve ser
colocada em seu
lugar no fundo do
panelo, manualmente,
ou com auxilio de
uma calha.
66Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Posteriormente, a panela virada para a posio horizontal.
67Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Com a panela na horizontal, se pode preenche-la de ferro liquido at o limite em que o ferro no chegue at a liga nodularizante.
68Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Com a panela na horizontal, se pode lev-la at o local desejado para que a reao acontea.
69Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
No local desejado, a panela virada novamente a posio vertical, e
quando o ferro entra em
contato com a liga,
a reao inicia.
70Fundio caro Ltda
Processo Panela Rotativa
Como esta panela possui tampa e pode ficar fechada, o Mg fica na
atmosfera da panela.
71Fundio caro Ltda
Perda de temperatura
Para fuso da liga, e cobertura, deve se considerar uma perda de 60C a 80C, isso depender do processo de cada fundio e deve ser observado na prtica.
No desejvel temperaturas muito altas, pois diminuir o tempo de vida do Mg, devido a evaporao. Tambm no desejvel temperaturas muito baixas, pois a fluidez do ferro fundido nodular menor que a fluidez do ferro fundido cinzento, portanto, poder provocar defeitos de solda-fria, flotao, etc.
72Fundio caro Ltda
Defeitos Causados na Reao de
Nodularizao
73Fundio caro Ltda
Defeitos Causados na reao de Nodularizao
Baixa Nodularizao
Coquilhamento
Grafita Explodida
74Fundio caro Ltda
Baixa Nodularizao
Pode ocorrer pelos seguintes motivos:
Umidade na liga nodularizante
Tempo elevado at o vazamento no molde
Reao ocorreu muito cedo (Panela Sanduiche)
Composio qumica base com presena de elementos degeneradores da grafita.
75Fundio caro Ltda
Coquilhamento e Grafita Explodida
O excesso de Mg pode causar coquilhamento, pois o Mg um forte estabilizador da cementita (Diminui o intervalo entre o euttico estvel e metaestvel)
O Coquilhamento inverso tambm pode ocorrer em peas de maior espessura, caso haja elementos de liga e Mg alto.
E pode causar grafita explodida em conjunto com altos teores de carbono.
76Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns em Ferros
Fundidos Nodulares
77Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns -Carbonetos
Como ser mostrado na figura a seguir, alguns elementos de liga modificam as temperaturas dos eutticos estvel e metaestvel, com isso, promovendo o aparecimento de Carbonetos.
Os Carbonetos de Fe, so os mais comuns e podem ser decompostos com tratamento trmico, no possuindo elementos de liga (Fe3C).
78Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns -Carbonetos
79Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns -Carbonetos
Os carbonetos de Cr, V, etc; So extremamente estveis, e aparecem a altas temperaturas, portanto, para decompor estes carbonetos seria necessrio uma temperatura maior que a prpria temperatura de fuso do ferro nodular
80Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Direto
O coquilhamento direto, pode ocorrer devido a alguma, ou algumas condies a seguir:
Pea com seo fina e/ou cantos vivos
Concentrao de elementos formadores de carbonetos acima do recomendado (Mn, Cr, V, Mo, W, Ti, Nb)
Inoculao Ineficiente
Alta velocidade de esfriamento
81Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Direto
Baixa temperatura de vazamento e/ou alta extrao de temperatura pelo molde
Alto teor residual de elementos nadularizantes (Mg acima de 0,06% ou Ce acima de 0,05%)
82Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Inverso
Ocorre em peas espessas, e possui forma cilndrica, ou esfrica no centro trmico da pea. As peas em nodulares ligados so mais sensveis a este tipo de defeito.
Pode ser causado por:
Alta concentrao de Ti, Mn, Cr, Mg.
83Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Coquilhamento Inverso
Pode ser evitado da seguinte maneira:
Evitar altos teores de Mg
Alterar se possvel, a geometria da pea
Inoculao e esfriamento rpido podem minimizar a ocorrncia deste defeito.
84Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita
A flotao de grafita ocorre nos ferros fundidos nodulares porque a grafita menos densa que o ferro. Nos ferros fundidos cinzentos, onde o crescimento cooperativo, a grafita fica presa a austenita, enquanto que no ferro fundido nodular, como a grafita cresce separada da austenita (Crescimento divorciado) ela consegue boiar para a superfcie do molde.
85Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita
86Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita
87Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita
Ocorre em peas grossas
Ocorre com C.E. alto (acima de 4,5%)
Ocorre quando a velocidade de solidificao lenta.
A pea quebrada apresenta fratura escura na regio flotada (Alta concentrao de C livre)
A metalografia pode apresentar grafita explodida.
88Fundio caro Ltda
Defeitos Mais Comuns Flotao de Grafita
Para prevenir a flotao de grafita:
Diminuir o teor de C.E.
Aumentar a velocidade de solidificao.
89Fundio caro Ltda
Diagrama de Henderson
90Fundio caro Ltda
Obteno de matriz Ferrtica ou Perltica
91Fundio caro Ltda
No Ferro Fundido Cinzento, as propriedades fsicas e mecnicas so definidas predominantemente pela forma da grafita, j que se deseja que a matriz seja sempre perltica.
No Ferro Fundido Nodular, as propriedades fsicas e mecnicas so definidas predominantemente pela matriz, j que se deseja que a grafita seja sempre esfrica. 92Fundio caro Ltda
Ferrita
Confere aos ferros fundidos menor LR;
Dureza entre 70 e 150 Brinell - depende da %Si;
Facilita usinagem.
Fundio caro Ltda 93
Obteno de Matriz Ferrtica
Para obteno de matriz ferrtica (predominante) deve se manter os elementos de liga em valores baixos, como %Mn < 0,20, %Sn residual, %Cu residual, %Ni Residual, etc.
Para que a matriz seja ferrtica, se deve dar condies para que todo o carbono que est na austenita possa migrar at a grafita.
94Fundio caro Ltda
Obteno de Matriz Ferrtica
Para que isso ocorra:
A pea no pode ser muito fina, porque a velocidade de resfriamento ser muito alta.
A pea no pode ser desmoldada prematuramente, pois no haver tempo para que o carbono migre para a grafita.
A quantidade de ndulos deve ser alta, pois quanto mais ndulos por mm2, mais fcil ser para o carbono encontrar uma grafita.
95Fundio caro Ltda
Obteno de Matriz Ferrtica
Fundio caro Ltda 96
Nodular com matriz predominante de ferrita
Grafita com depsitos de carbono na superfcie
Obteno de Matriz Ferrtica
Fundio caro Ltda 97
Metalografia com ataque Nital 3%
Grafita vista no MEV
Perlita
responsvel pela resistncia mecnica;
formada de lamelas alternadas de ferrita e cementita;
dureza e resistncia mecnica variam com o espaamento interlamelar: 170 a 330 Brinell.
Fundio caro Ltda 98
Perlita
Fundio caro Ltda 99
Obteno de Matriz Perltica
Para obter matriz perltica (predominante), devemos usar alguns elementos de liga, dependendo das propriedades desejadas.
Alguns elementos dificultam um posterior tratamento de ferritizao, como no caso do Sn. Se isso for uma propriedade determinante, deve ser usado o Cu. Ou se ocorrer o contrrio, e a pea deva ser resistente ao tratamento, se deve optar pelo Sn.
100Fundio caro Ltda
Obteno de Matriz Perltica
Fundio caro Ltda 101
Grafita em Contato com a Perlita
Ferro Fundido Cinzento com Matriz predominante de perlita
Obteno de Matriz Perltica
Fundio caro Ltda 102
Grafita lisa, prxima a perlita
Obteno de Matriz Perltica
Pode se obter matriz perltica, e endurecimento das peas, promovendo um resfriamento rpido. Porm, isso no deve ser utilizado uma vez que provoca muitas tenses nos contornos de gros e pode causar a perda das propriedades dimensionais de peas at mesmo aps usinadas.
103Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Cr e Si Alteram o nmero de ndulos de grafita
Ti Altera a forma da grafita
Mn, Cr e Si Altera o intervalo de temperatura entre o euttico estvel e metaestvel.
Si, Ni e Mo Endurecimento por soluo slida
Cu, Mn, Sn Promoo de perlita
Si Promoo de ferrita
Nb, Ti, V e P Formao de partculas duras
Mn, P, Ti, V, Nb, Cr, Mo Segregao para os contornos das clulas eutticas
104Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Mn, Cu, Mo e Ni Aumento da Temperabilidade
105Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Cu (at 1,0%): Tem ao grafitizante, age como perlitizante.
Mg (0,02 a 0,07%): Promove formao de grafita nodular, e diminui os teores de enxofre e oxignio.
Mo (At 0,7%): Leve tendncia a formar carbonetos, promove obteno de perlita fina, segrega para os contornos de gro, aumenta temperabilidade. Muito utilizado em peas com exigncias trmicas. 106Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Nb (At 0,15%): Perlitizante, promove formao de carbonetos distribudos na matriz.
W: Antigrafitizante e estabilizador da ferrita.
V: Forma carbonetos muito estveis (at 2,5x mais poderoso que o Cr), tende a refinar a perlita e promov-la, favorece as propriedades em temperaturas elevadas.
107Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Sn: Estabiliza matriz perltica, torna grafita mais esferoidal, em grandes quantidades fragiliza por segregar para o contorno de gro (Acima de 0,1%) Difcil tratar para ferritizar, pois um estabilizador da perlita.
108Fundio caro Ltda
Efeito dos elementos de liga
Esta figura mostra o efeito dos elementos nas TEE e TEM
109Fundio caro Ltda
Efeito dos Elementos - Carbono
Carbono (3,30 a 3,90%): Teores crescentes aumentam a fluidez, a quantidade de grafita, a porcentagem de ferrita, e a tendncia a flutuao de grafita, diminuindo a tendncia ao coquilhamento e as propriedades mecnicas de resistncia. Em ligas ferrticas reduz a dureza, resistncia a trao e alongamento.
110Fundio caro Ltda
Efeito dos Elementos - Silcio
um forte desoxidante e endurece a ferrita por soluo slida. Para um mesmo C.E., teores crescentes de Si aumentam o limite de resistncia, enquanto que o aumento do C.E. devido ao aumento do Si, provoca a diminuio do limite de resistncia se o carbono for mantido constante.
A diminuio da resistncia ao impacto, tambm atribudo ao Si
111Fundio caro Ltda
Efeito dos Elementos - Mangans
O mangans age como neutralizador do enxofre, evitando a formao de sulfeto de ferro. O Mangans que no utilizado na neutralizao do enxofre , contribui para a formao de carbonetos eutticos, sendo um perlitizante.
Dos elementos perlitizantes, o que menos afeta a resistncia ao impacto, sendo o de menor custo.
112Fundio caro Ltda
Controle de Nodularizao
113Fundio caro Ltda
Controle de nodularizao
um controle simples
O controle de nodularizao deve ser feito em 100% das reaes.
Atravs de um corpo de prova coletado no vazamento, feita uma metalografia e verificado apenas se os ndulos esto esfricos.
No serve para anlise de matriz ferrtica/perltica
114Fundio caro Ltda
Controle de nodularizao
O corpo de prova deve ser coletado do ferro do ultimo molde, da ultima panela de vazamento que recebeu o ferro da panela de reao.
Isso garantir que ser analisada a pior condio em relao ao teor de Mg contido no ferro.
Pois como vimos, o Mg se perde com o passar do tempo. Este tempo depende da temperatura e teor inicial de Mg.
115Fundio caro Ltda
Corpo de prova para analise de nodularizao
116Fundio caro Ltda
Corpo de prova para analise de nodularizao
Por norma, o corpo de prova de nodularizao deve ser feito em areia shell.
Deve estar isento de qualquer umidade, leo ou resduos.
Preferencialmente, guardado em pequena estufa.
117Fundio caro Ltda
Obteno de Ferro Fundido Nodular
Prtica
118Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Primeiro, o panelo deve estar aquecido.
Note que no fundo se
pode ver o buraco onde
a liga FeSiMg colocada119Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Materiais utilizados neste processo de nodularizao:
Liga IV Liga de FeSiMg, contendo no mnimo 5% de Mg. Com granulometria de 2 a 6mm.
Sucata de ao, pequena. FeSiMg Sucata de Ao
Obs:. Tudo deve estar seco e
isento de oxidao.
120Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Depois, a liga colocada no fundo do panelo.
Aqui, foi adicionado 3,8Kg de FeSiMg, para uma nodularizao de 350Kg de Fe
Da mesma maneira, depois
colocado a cobertura da liga, que
nesse caso sucata de ao.
121Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Agora o panelo est pronto para receber o Fe liquido.
122Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Se inicia o enchimento do panelo.
123Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Problemas que podem ocorrer agora
Se for colocado pouca sucata de cobertura, a reao pode acontecer muito cedo, podendo causar baixa nodularizao.
Se for colocado muita sucata de ao, a reao pode no acontecer, pois o Fe liquido no conseguir derrete-la.
124Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Problemas que podem ocorrer agoraCaso a reao no acontea, se deve tomar as
seguintes providencias:
Com uma lana de ao macio, perfurar a cobertura de ao; ou
Devolver o ferro ao forno, reaquecer e devolver ao panelo.
Obs: Os dois casos representam risco de queimaduras
e deve ser feito com muito cuidado devido as
possveis exploses de Ferro para fora do panelo
de reao. 125Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Apenas depois do panelo estar com a quantidade de Fe Liquido
desejado que a reao
deve iniciar.
126Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
A reao chega a um momento de maior atividade:
127Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Depois da reao, o ferro estar com escria na superfcie.
128Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
A escria deve ser retirada, de maneira rpida, pois h pouco tempo para o vazamento.
129Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Se pode ento fazer a transferncia e inoculao do ferro para as panelas de vazamento.
130Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Depois, feito o vazamento, onde o Fe deve estar no molde antes que o Mg atinja um nvel inferior a 0,03%.
Obs: O tempo varia conforme % de S e O,
e temperatura de vazamento.
131Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
No ltimo molde, da ltima panela desta reao, retirado um corpo de prova para analise metalogrfica de nodularizao.
132Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
O corpo de prova deve ser quebrado e polido para analise metalogrfica.
133Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
O corpo de prova serve apenas para verificar se a nodularizao ocorreu. No reflete necessariamente a condio da pea, tendo em vista que o corpo de prova esfriou rapidamente e possui dimenses diferentes da pea.
No serve para anlise de matriz.
134Fundio caro Ltda
Sequncia de Nodularizao na prtica
Pode ser retida tambm no ltimo molde da ltima panela, uma amostra para analise em espectrmetro, onde se pode verificar o teor de Mg na pior condio de vazamento (ltimo molde)
135Fundio caro Ltda
Bibliografia
SANTOS, Adalberto B. de S. , BRANCO, Carlos H. C. - Metalurgia dos ferros fundidos cinzentos e nodulares - Ed. IPT So Paulo 1991
CHIAVERINI, Vicente - Aos e Ferros Fundidos - 7 Edio, Ed. ABM So Paulo 2005
ALBERTIN, Eduardo , SANTOS, Adalberto B. , COSTA, Pedro H. C. - Flutuao de grafita em ferros fundidos nodulares - Ed. IPT 1977
VALLINA, Jos J. - Obteno de Ferro Fundido Cinzento - Ed. ABIFA 2008
ABREU, Alirio G. da S. - Alimentao e enchimento de peas fundidas vazadas em moldes de areia - Ed. SENAI, Itana 2007
Tavares, Fernando C.L. - Fabricao de Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares Etapas do Processo Joinville - Abifa 2006
American Foundry Society 5-L - Pour the perfect Cup. - Revista Modern Casting Vol 97 N11, Committee, Schaumburg, illinois - Nov. 2007
BEX, T. Chill Testing of Iron Modern Casting www.thefreelibrary.com
PIESKE, A.; FILHO, L.M.C e REIMER, J.F. Ferros Fundidos Cinzentos de Alta Qualidade Sociedade Educacional Tupy 2 edio 1976
SCHEID, H.;WEISSKOPF K.; BHR, R. Revista Fundio e Servios Pg. 28 - Editora Aranda Ano 18 N 182 Fev. 2008
136Fundio caro Ltda