PROCESSOS DE ELABORAÇÃO DO FERRO FUNDIDO CINZENTO E NODULAR

SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA – SOCIESC

INSTITUTO SUPERIOR TUPY - IST

DIOGO ÁLVARO

ÉDER VILELA

PROCESSOS DE ELABORAÇÃO DO FERRO FUNDIDO CINZENTO E NODULAR

Joinville 2010

DIOGO ÁLVARO

ÉDER VILELA

PROCESSOS DE ELABORAÇÃO DO FERRO FUNDIDO CINZENTO E NODULAR

PROF.: KARINE VON GILSA

Joinville 2010 / 1

Esse trabalho apresenta os principais processos de elaboração do ferro fundido cinzento e nodular, sendo o superaquecimento, a inoculação e o tratamento de nodularização para o ferro fundido nodular. Destaca a importância de cada processo, principais parâmetros e variáveis dos processos e técnicas de aplicação. O superaquecimento caracteriza-se como o processo onde é mantida uma determinada temperatura do metal liquido em um intervalo de tempo. A inoculação é caracterizada pela adição de elementos grafitizantes no metal líquido visando sua nucleação para solidificação. O tratamento de nodularização apresenta o processo de obtenção do ferro fundido nodular.

Palavras-chave:

Banho metálico; Nucleação; Grafitas

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................................................. 5

2 SUPERAQUECIMENTO.............................................................................................................................. 7

3 INOCULAÇÃO................................................................................................................................................ 8

4 TRATAMENTO DE NODULARIZAÇÃO............................................................................................... 10

5 CONCLUSÃO.................................................................................................................................................. 12

6 REFERÊNCIAS............................................................................................................................................... 13

1 INTRODUÇÃO

Esse trabalho aborda os principais aspectos relativos aos processos de elaboração dos ferros fundidos cinzentos e nodulares, tais como o superaquecimento, a inoculação e o tratamento de nodularização.

Considera-se de importância decisiva para consolidação do conhecimento tecnológico e teórico na indústria de fundição.

Destaca-se a seguir os três processos de elaboração dos ferros fundidos Cinzentos e Nodulares:

O superaquecimento é a pratica de se efetuar um aquecimento do metal líquido até uma determinada temperatura mantida num certo intervalo de tempo que influencia diretamente a nucleação dos ferros fundidos. “O banho metálico possui muitos núcleos de solidificação que podem ser destruídos ou ter seu tamanho diminuído através do superaquecimento.” (BRANCO; SANTOS, 1991, p. 25).

A inoculação dos ferros fundidos é o tratamento em que se efetua, pouco antes do vazamento, a adição de compostos grafitizantes. “Este processo tem o efeito de aumentar o poder nucleante do metal líquido minimizando, para uma dada velocidade de extração de calor, a tendência à formação de ferro fundido branco.” (ibdem).

O tratamento de nodularização é para se obter o ferro fundido nodular promovendo a formação de nódulos de grafita. Consiste na adição de elementos nodularizantes pouco antes do vazamento. “Os elementos empregados comercialmente na fabricação de ferro fundido nodular para promover a formação dos nódulos de grafita são: Magnésio, Cério, Cálcio sendo o primeiro o mais usado.” (BRANCO; SANTOS, 1991, p. 68).

A abordagem do trabalho se constitui em pesquisas realizadas pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e do Instituto Superior Tupy (IST).

Este artigo tem como objetivo descrever e detalhar os processos de elaboração dos ferros fundidos cinzentos e nodulares, bem como apresentar os principais parâmetros, técnicas e variáveis de cada processo. Diante do exposto o artigo irá apresentar detalhadamente os processos destacados a partir de um levantamento bibliográfico.

2 SUPERAQUECIMENTO

O superaquecimento é a prática de se efetuar um aquecimento no banho metálico a uma temperatura, geralmente, entre 1460 e 1510°C para ferro fundido cinzento e nodular obtidos em fornos elétricos, durante aproximadamente 10 a 15 minutos. Esses parâmetros não devem ser excessivos para não provocar maior oxidação do banho e nem comprometer a durabilidade do refratário do forno (SANTOS; BRANCO, 1991)

Outro fato importante a ser levado em consideração para definição do tempo e temperatura de superaquecimento é a composição química do banho metálico, principalmente Carbono e Silício. A prática do superaquecimento associada a composição química do banho metálico interferem diretamente na grafitização das ligas durante sua solidificação. A tendência da formação da grafita num material a ser solidificado após a realização dessa prática é de grafita refinada, a qual diminui a resistência mecânica do material. Porem essa tendência de formação de grafita refinada é corrigido com a inoculação, processo o qual será apresentado adiante nesse trabalho. Espera-se como resultado dessa associação um material de maior qualidade e menos sensível à influencia da variação das secções (espessuras) das peças (SANTOS; BRANCO, 1991).

O superaquecimento realizado durante o processo de fabricação do ferro fundido