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XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. FERRO FUNDIDO Cesar Junior de Oliveira1 Fernanda Moreira Machado da Silva2 João Gabriel Falcão Rocha3 Professor orientador: Thiago Guerra4 Resumo: O presente resumo relata com base em citações de alguns artigos, abordagens sobre o ferro fundido, desde a classificação do tipo de ferro fundido, passando por sua usinabilidade, soldabilidade, transformações de fases, aplicações e seus diagramas de fase. Palavras-chave: Ferro. Usinabilidade. Soldabilidade. Diagrama. Transformações. 1 INTRODUÇÃO As abordagens nesse resumo evidenciam por meio de pesquisas em artigos mais recentes sobre o assunto, alguns tópicos estudados e aprofundados sobre o ferro fundido, neste breve resumos iremos apresentar os tipos de ferro fundido, sendo eles: ferro fundido cinzento, ferro fundido anelar, ferro fundido branco e ferro fundido vermicular. Tem-se o conhecimento de que o ferro fundido teve seu início em meados de 1200 A.C. Já nessa época, existia o conhecimento sobre o processo de ligas metálicas com o uso de calor, devido a “Era do bronze” chamada ainda na época de “Idade dos metais”, contanto, para criar o ferro fundido, necessitava alcançar altas temperaturas. Após vários testes, ainda no final da “Idade dos metais”, foi alcançada a meta, adicionando carbono as ligas de forma que obtivesse ao final o ferro fundido, com isso, ao passar dos anos foram aprimorando o processo, obtendo vários outros tipos de ferro fundido. Depois de perceberem, que podiam adicionar outros elementos, criando a partir daí, outros tipos de ferro fundido, foi feito um estudo que definiu a aplicação de cada tipo especifico de ferro fundido, suas características e formas estruturais, além de seus diagramas de fase, soldabilidade e as transformações de fases. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. 1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA TIPOS DE FERRO FUNDIDO Ferro fundido cinzento As propriedades dos ferros fundidos dependem do tamanho, da quantidade e distribuição das lamelas de grafite e da estrutura da matriz. Estes fatores dependem da composição química, em particular do seu conteúdo de carbono (C) e de silício (Si), e também de variáveis inerentes ao processo, como a forma de fundição, inoculação e a taxa de arrefecimento [5,6] O ferro fundido cinzento apresenta uma excelente aptidão à maquinagem e boa resistência ao desgaste por atrito, devido ao facto de a grafite atuar como lubrificante. Apresenta uma alta capacidade de amortecimento de vibrações e resistência à corrosão. (ESV MARQUES, 2018). Tabela 1: Propriedades mecânicas típicas dos ferros fundidos cinzentos. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P15. Tabela 2: Composição quimica típica do ferro fundido cinzento Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P15. Ferro fundido branco O ferro fundido branco tem um baixo conteúdo de silício (Si) (tabela 5), em comparação com ferro fundido cinzento, e pode conter elementos que estabilizam o carbono, como o crómio (Cr). Quando arrefecido rapidamente na fundição, a formação de grafite não ocorre, o carbono está presente como cementite e não como grafite, e a microestrutura XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. consiste em carbonetos de ferro e austenite numa matriz eutéctica. (ESV MARQUES, 2018). Tabela 3: Propriedades Mecânicas do ferro fundido branco Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P19. Tabela 4: Composição quimica do ferro fundido branco. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P19. Ferro fundido maleável O ferro fundido maleável é produzido através do amaciamento do ferro fundido branco, que converte os carbonetos primários em carbono temperado. Esta formação tem dois requisitos: a grafite não se deve formar durante a solidificação do ferro fundido branco, e a grafite já deve estar formada durante o tratamento de recozido de amaciamento. Este recozido é seguido de tratamentos térmicos adicionais, que produzem a matriz desejada (ferrítica ou perlítica). O rendimento do metal vazado é mais baixo do que no caso do ferro fundido cinzento. Por este motivo, só é utilizado para peças que exijam espessuras finas. Pode competir com o ferro fundido nodular em todas as aplicações que exijam pouca espessura, como em peças como canalizações. O ferro fundido maleável, tal como o ferro fundido dúctil, possui uma considerável ductilidade e tenacidade, devido à combinação de grafite nodular com uma matriz de baixo carbono. O ferro fundido maleável exibe alta resistência à corrosão, excelente maquinalidade, permeabilidade magnética e boa resistência à fadiga. (ESV MARQUES, 2018). XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Tabela 5: Propriedades Mecânicas do ferro fundido maleável Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P20. Tabela 6: Composição quimica do ferro fundido maleável. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P20. Ferro fundido maleável com nucleo branco O ferro fundido maleável de núcleo branco (figura 12) é originado a partir do recozido de amaciamento, que consiste numa combinação de descarbonização e de grafitização, realizados numa atmosfera oxidante. Este ferro possui características semelhantes às de um aço de baixo carbono, podendo ser soldado [2]. Como possui ferrite, a sua fratura é de cor branca,justificando a sua designação. (ESV MARQUES, 2018). XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Figura 1: Microestrutura ferro maleável de núcleo branco. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P21. Ferro fundido maleável de núcleo negro Para se obter este tipo de ferro fundido maleável, recorre-se a um recozido de amaciamento numa atmosfera neutra, em que a cementite se decompõe em ferro e carbono, o qual origina uma grafite vermicular. A resistência mecânica, aliada a uma boa tenacidade e ductilidade, permite utilizar estes ferros em peças para a indústria automóvel, tais como conexões para tubulações, bielas e cubos de rodas. (ESV MARQUES, 2018). Figura 2: Microestrutura ferro maleável de núcleo negro. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P21. Ferro fundido dúctil ou nodular O ferro fundido nodular tem origem na fusão de material metálico, tal como sucata de aço, retornos, gitos e lingotes. Estes materiais são pesados, e será o seu peso e a sua composição química que ajudarão na escolha dos aditivos (grafite, carboneto de silício e ferro-silício), de modo a se corrigir os teores de carbono (C) e de XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. silício (Si) [15]. A percentagem de sucata de aço na carga é de 60% a 65%, no máximo, devendo os retornos e os lingotes perfazer o restante. Valores mais elevados de sucata de aço originam cementite. A utilização de maior percentagem de retornos e lingote contraria esta tendência. (ESV MARQUES, 2018). Tabela 7: Propriedades mecânicas ferro fundido nodular. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P24. Tabela 8: Composição quimica do ferro fundido maleável. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P22. Ferro fundido austemperado ou de alta resistência O ferro fundido austemperado possui uma matriz austenitica e ferrítica, originando a ausferrite. É um material novo, que ganhou reconhecimento devido à combinação da resistência mecânica (850-1400 MPa) e ductilidade (4-10%), propriedades comparáveis com as dos aços. (ESV MARQUES, 2018). Tabela 9: Composição quimica do ferro fundido austemperado. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P27. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Tabela 10: Propriedades mecânicas ferro fundido austemperado. Fonte: Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, ESV Marques, 2018. P29. Usinabilidade do Ferro fundido A usinabilidade dos ferros fundidos depende da composição química e da microestrutura. A redução do teor de carbono causa o aparecimento de carbono livre, fragilizando a matriz e como consequência prejudica a usinabilidade; isso significa que as ferramentas de corte devem ter boa resistência ao desgaste para garantir alta produtividade. O aumento no teor de silício causa a diminuição de APC e assim melhora usinabilidade do material; o aumento do teor de perlita torna a região branca mais dura e reduz a usinabilidade do material (Da Silva, 2001). Sempre que uma operação de usinagem é realizada, o objetivo principal é produzir componentes com o máximo de funcionalidade a baixo custo e alta produção. Em outras palavras, isso significa que cada peça ou conjunto de um produto final seja feito de acordo com as especificações definidas quanto às dimensões, forma e acabamento da superfície. Na maioria das vezes esse objetivo não é tão fácil de ser alcançado e vários problemas ocorrem porque muitas variáveis do processo produtivo são ainda desconhecidas ou pouco exploradas. (SENAI, 2000). Existem vários conceitos para o termo “usinabilidade”, mas o mais aceito em Usinagem é aquele que o define como sendo uma grandeza que indica a facilidade ou dificuldade de se usinar um material (Machado e Da Silva, 2004). (ESV MARQUES, 2018). Além de quantificar a facilidade ou dificuldade de se usinar um certo material, a usinabilidade é também usada para quantificar o desempenho das ferramentas de corte e geometria das ferramentas, principalmente em termos de vida de ferramenta, como também a performance de fluidos de corte durante as operações de usinagem. Outras variáveis tais como as forças de usinagem, energia requerida na usinagem, acabamento superficial, taxa de desgaste da ferramenta, temperatura de corte, controle do cavaco são também geralmente consideradas como medida de usinabilidade. (ESV MARQUES, 2018). A tabela 1 mostra a classificação média de usinabilidade para diferentes tipos de ferro fundido. O ferro fundido cinzento perlítico, especificado com uma classificação de 100%, fornece uma base para comparação. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Tabela 1: Taxa de usinabilidade do ferro fundido (dados médios) Fonte:https://www.cimm.com.br/portal/artigos/20201-os-desafios-por-vezes- inesperados-da-usinagem-de-ferro-fundido <Acesso em: 14 de setembro de 2021> A seleção da ferramenta de corte mais adequada para a usinagem de ferro fundido deve basear-se num estudo detalhado do tipo de ferro fundido e sua dureza. Os especialistas em aplicação de ferramentas de corte precisam ser totalmente precisos ao especificar características do ferro fundido destinado à usinagem. Por sua vez, os fabricantes de ferramentas de corte fazem todos os esforços possíveis para encontrar as soluções mais eficazes para usinagem de ferro fundido, levando em consideração a diversidade do mundo do ferro fundido. (Petrilin, 2020). Pastilhas fabricadasa partir da classe IS8 de nitreto de silício (Si3N4), garantem o aumento da velocidade de corte em até 3 vezes e proporcionam excelente acabamento superficial. No torneamento, velocidades de cortes até cinco vezes maiores são possíveis de serem obtidas quando usando pastilhas de nitreto de silício revestidas com CVD, mesmo em operações de desbaste. (Petrilin, 2020) A usinabilidade varia muito entre os ferros fundidos, pois o ferro fundido branco (cheio de carbonetos duros e abrasivos) tem uma usinabilidade da ordem de dez vezes menor do que o cinzento. (Diniz, 2000). O ferro fundido forma cavacos de ruptura, enquanto os maleáveis e os nodulares formam cavacos longos. Geralmente a usinagem de ferro fundido cinzento é realizada a seco. Nos ferros fundidos existem alguns elementos que influenciam na sua usinabilidade, uns melhoram e outros prejudicam a usinabilidade destes materiais. Os elementos que formam carbonetos (cromo, cobalto, manganês, molibdênio e vanádio) prejudicam a usinabilidade enquanto os elementos grafitizantes (silício, níquel, alumínio e cobre) auxiliam na usinabilidade. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Soldabilidade Solda em nossa área é um ponto muito importante em nosso cotidiano, porém é algo muito complexo e cheio de detalhes que variam de material a material, ele exige um bom conhecimento para poder fazer uma solda resistente aos esforços aplicados a nossa peça específicos Solda é muito usual para fabricação e manutenção, pois e o invés de fundir algumas peças em especifico é melhor soldar ela pelo custo benefício, porém as peças de ferro fundidos tem alguns problemas com resfriamento das peças pois se o ferro fundido tiver queda rápida demais ele pode chegar a ter trincas que prejudicam a parte estrutural das peças por isso é muito importante ter noção do que vai fazer quando for soldar, cuidar com a temperatura do material especifico, á temperatura das peças e o consumível que será utilizado para ter uma solda boa. Eletrodos para soldar ferro fundido RCI: para oxido acetilênico ECI: um eletrodo revestido com núcleo de ferro fundido EST: eletrodo revestido com núcleo de aço, esse eletrodo é utilizado para soldas que não serão necessário fazer um usinagem nessa peça, pois deixa a região da solda com uma dureza bem alta. ENI: eletrodo revestido com núcleo de níquel, usual para soldas onde o material será usinado, tendo um resultado na solda mais maleável de se trabalhar. Cada um desse eletrodos tem uma forma de ser utilizado aquecendo ou não a peça, com um teor de resfriamento entre ouras coisas. Pré-aquecimento é usual quando posto peças em um forno por um determinado tempo variando a temperatura para o material, como por exemplo o pré aquecimento a 400 graus Celsius, e deve ser mantido nessa temperatura durante a soldagem para não alterar tanto a estrutura do material, melhorando a tenacidade da solda. Já solda sem pré-aquecimento seria mais para peças pequenas que aquecem rapidamente pelo seu tamanho dissipando muito rápido o calor na peça, e com isso tem um certo modelo que deve ser feito para soldar assim, com cordões menores e resfriados lentamente e em peças grande com menor temperatura na região da solda, com amperagem mais baixa e eletrodo mais fino. Mas também acontece muitas coisas na soldagem como reações, como tempera, tensão térmica, trincas a quente e tricas a frio, porosidades. Vamos ver como cada uma delas se definem. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Tempera Ocorre pela temperatura empregada no local da solda assim fazendo com que a estrutura molecular da peça seja afetada, todos matérias tem uma zona ‘’ segura’’ para que não aconteça uma formação de austenita que endurece a profundamente a peça e além dessa dureza produzindo trincas na peça Tensão térmica Isso demostra a o aquecimento ou resfriamento da peça muito rápido fazendo com que o material se destorça a ponto até trincar quente ou até após quando a peça esfriar. Trincas a quente Acontece normalmente no material de adição por ser posto muito quente em uma peça relativamente fria o material adicionado se resfria muito rápido e ocorre a trinca. Trincas a frio: trincas que ocorre logo após o resfriamento da peça por descontinuidade. Porosidades: acontecem quando o material base está com algum tipo de sujeira ou até mesmo o eletrodo contaminado. A soldadura em ferro fundido serve essencialmente para reparar defeitos que ocorreram durante o processo de fundição (porosidades, inclusões de areia, rechupes), antes de estas entrarem no seu ciclo de serviço, ou para manutenção corretiva de peças já aplicadas. Como tal, é necessário que a junta soldada possua características semelhantes ou superiores às do ferro fundido nodular, que serve como material base das peças. (ESV MARQUES,2018). A soldadura utilizada pode ser dividida em três grupos, as soldaduras de construção, manutenção e produção. As soldaduras de construção, embora sejam pouco utilizadas são usadas para obter peças com grande complexidade. As soldaduras de manutenção, são empregadas quando é necessário a reparação de uma peça que sofre alguma avaria causada pelo desgaste, e as soldaduras de produção são realizadas para recuperar defeitos ocasionais no processo de fundição, como porosidades e fissuras. Conclui-se assim que a grande vantagem de soldar ferro fundido é a reciclagem de componentes e a diminuição do desperdício (ESV MARQUES, 2018). XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Aplicações dos tipos de ferro fundido Cinzento: Sua aplicação é dada em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, automobilística, ferroviária e naval, por exemplo. Sua utilização também é bem comum na fabricação de componentes como disco de freio e carcaças de máquinas, blocos de motores, engrenagens de grandes dimensões, máquinas agrícolas, etc. A resistência e a ductilidade são muito maiores sobre cargas de compressão, porém os ferros cinzentos são altamente eficientes no amortecimento de energia vibracional, sendo muito indicados e utilizados para aplicações expostas a vibrações, tais como as estruturas de base para máquinas e equipamentos pesados, alémde exibir uma alta resistência ao desgaste. Em termos de engenharia, sua capacidade de amortecimento é alta, o que permite a este tipo de metal largas aplicações (VAN VLACK, 1984) Branco: O ferro fundido branco é caracterizado por conter uma taxa de resfriamento mais alta além de ser bastante frágil. Por este motivo, seu uso é menor do que os outros tipos de ferro fundido, sendo utilizado somente em peças que precisem de uma alta resistência a abrasão, dureza e baixa ductilidade. Segundo GUESSER (1996) este tipo de ferro fundido também é bastante utilizado em equipamentos de manuseio na mineração, além de serem empregados em rotores corpo de bomba, placas de desgaste, revestimento de moinhos, rodas de trem, placas de revestimento, martelos e palhetas. Nodular: Segundo ASKELAND (2015), o ferro fundido nodular possui excelente resistência e ductilidade quando comparado com o cinzento. Mesmo com toda a resistência encontrada nesse tipo de ferro e a alta qualidade em relação ao desgaste, suas propriedades de tenacidade são baixas quando confrontadas com outros tipos de ligas fundidas. Por apresentar uma boa combinação de propriedades mecânicas como a resistência à tração, ductilidade e resistência ao impacto, o ferro fundido nodular é utilizado na fabricação de engrenagens, roldanas, dutos, cunha de fricção, placas, mancais, suportes, grampos sargento, pinhões e coroas. Os ferros fundidos nodulares são considerados como um dos materiais capazes de substituir alguns aços na fabricação de componentes (RESTREPO, 1992) Vermicular: Sua importância está relacionada principalmente à fabricação de blocos e cabeçotes de motores diesel, além de outras peças automotivas. Os motores diesel, que trabalham com elevadas taxas de compressão, necessitam de uma estrutura rígida para suportar os esforços. Além de possuir propriedades de condutividade e de amortecimento semelhantes ao cinzento, o ferro fundido vermicular tem propriedades mecânicas superiores, permitindo a fabricação de motores de melhor desempenho e menor peso. (MOCELLIN, 2002). XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. Diagramas de Fases São mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura e composição de cada componente, demonstram resultados de testes apontando as informações sobre fenômenos de fusão, fundição, cristalização e outros, além de fazer uma correlação entre microestrutura e propriedades mecânicas. O desenvolvimento de uma microestrutura está relacionado com as características de seu diagrama de fases. Figura1: Diagrama de fases do ferro fundido (Fonte: CALLISTER JR. W. D Ciencia e engenharias de materiais: Uma introdução Sérgio Murilo Stamile Soares.5.ed.Rio de Janeiro. LTC, 2002. 589p.) Como demostrado no livro do Callister um diagrama que apresenta ferro puro, sendo ferro alfa, tem um estrutura CCC, a ferrita passa por uma transformação polimórfica e vai para austenita, com estrutura CFC á uma temperatura de 912ºc, ela permite até 1394ºc a partir disso ela se reverte em CCC,NA QUAL SO VAI FUNDIR A 1538ºC, as alterações apresenta-se no eixo vertical até 6,7%p C, a partir daqui se apresenta composto intermediário carbeto de ferro, ou cementita. A partir de agora ele XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. iria se dividirem duas partes uma rica em ferro e outra em grafite puro que seta localizada nos 6,7% do diagrama. Fonte:http://joinville.ifsc.edu.br/~anael.krelling/T%C3%A9cnico%20em%20Mec% C3%A2nica%20Integrado/CIM/4%20-%20Diagramas%20de%20Fases.pdf 2. CONSIDERAÇÕES FINAIS. Em virtude dos fatos mencionados, chegamos à conclusão de que para cada tipo especifico de ferro fundido, temos tratamentos e aplicações diferentes, Cada especificação apresenta uma estrutura e matriz que por finalidade define suas características para a maquinalidade. Para chegar a cada tipo especifico de ferro fundido, é necessário aplicar junto ao carbono alguns elementos em suas porções exatas. Lembrando sempre que é necessário que o carbono atinja em sua quantidade um valor acima dos 2%. O que define a usinabilidade dos ferros fundidos, é a sua composição química e quantidade de carbono. Quanto mais reduz o teor de carbono mais frágil se torna a matriz, prejudicando a usinabilidade, já por outro lado, aumentando o Silicio, causa a diminuição, de APC e assim melhora sua usinabilidade. Para mapear as mudanças do ferro fundido, temos os diagramas de fase, que por meio de testes prevê a microestrutura de um material em função da temperatura, XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. apontam informações sobre fenômenos de fusão, fundição, cristalização, entre outros, além da correlação entre propriedades mecânicas e microestrutura. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. REFERÊNCIAS CALLISTER, W. D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 2° ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014; VAN VLACK, Laurence .H. Princípios de Ciências e Tecnologias dos Materiais. 13° ed. Rio de Janeiro: Campus, 1984; Autor Desconhecido. As aplicações do ferro fundido. Serfer Aços, Duque de Caxias - RJ, 29 de outubro de 2020. Acesso em 14 de setembro de 2021. Disponível em https://serferacos.com.br/as-aplicacoes-do-ferro-fundido/ ; RESTREPO, J. M. V. Efeito do Silício na Cinética da Reação Bainítica em Ferro Fundido Nodular Austemperado. 1° ed. São Paulo: Universidade de São Paulo EP, 1992; GUESSER, W. L, GUEDES L. Trabalho apresentado no Seminário da Associação de Engenharia Automotiva - AEA, Indústria de Fundição Tupy. SãoPaulo; ASKELAND, R.A.; WRIGHT, W.J. Ciência e Engenharia dos Materiais. 2° ed. São Paulo: Cengage, 2015; MOCELLIN, F. Avaliação da usinabilidade do ferro fundido vermicular em ensaios de furação. Florianópolis, Fevereiro de 2002; Da Silva, R. B. “Alargamento cônico do Ferro Fundido Nodular GGG 40”, Dissertação de Mestrado, Escola de Engenharia da UFMG, Belo Horizonte 2001; SENAI, Materiais – Modulos Especiais Mecânica, Material Didático, Senai, São Paulo, 2000; PETRILIN, A. Os desafios, por vezes inesperados, da usinagem de ferro fundido, CIMM, Vinhedo, 2020. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “Humanização e Dignidade das relações Sociais” Cascavel – PR, outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. A. E. Diniz, F. C. Marcondes,e N. L. Coppini, Tecnologia da Usinagem dos Metais, segunda edição, Artliber, 2000 ESV. Marques. Estudo da Soldabilidade do Ferro Fundido Sibodur 450, Dissertação de mestrado, Instituto Superior de Engenharia do Porto, 2018. _______________________ 1 Cesar Junior de Oliveira – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL 2 Fernanda Moreira Machado da Silva – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 3 João Gabriel Falcão Rocha – Engenharia mecânica da UNIVEL – Centro Universitário UNIVEL. 4 ORIENTADOR: Professor Especialista/Mestre/Doutor Thiago guerra – Engenharia mecânica da Univel – Centro Universitário UNIVEL. XIX JORNADA CIENTÍFICA DA UNIVEL “---------------------------------------------” Cascavel – PR, ---- de outubro de 2021 ISSN xxxx-xxxx & Justiça Revista de Direito da PUCRS. Porto Alegre. v. 41, n. 2 (2015). Disponível em: < http://revistaseletronicas.pucrs.br/ojs/index.php/fadir/index>. Acesso em: 05 abr. 2021.
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