Efeito da composição química no desenvolvimento da estrutura martensítica no ferro fundido nodular no estado bruto de fundição

• Autor(a) principal: SIQUEIRA, Marcelo Luís
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3255
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA; Ferro fundido; Nodular; Fundição; Centrifugação; Nódulos; Microestrutura; Elementos químicos; Propriedades mecânicas e custos

O ferro fundido nodular é um dos materiais ferrosos mais utilizados pela engenharia atualmente, seja como componentes para a indústria automotiva, para indústria de saneamento básico ou para as indústrias de componentes em geral. Uma das principais matérias-primas para a produção do ferro fundido é a sucata de aço. Atualmente, essa matéria-prima é coletada de diferentes fontes geradoras e é composta por diversos tipos de aços com composições químicas diferentes. Muitos elementos químicos presentes na sucata de aço, mesmo em pequenas concentrações percentuais, são indesejáveis na produção do ferro fundido, visto que alguns deles têm o efeito de provocar alterações significativas da microestrutura dos mesmos. A contribuição desse estudo é investigar o efeito dos elementos cobre, níquel, molibdênio e cromo, comumente presentes na sucata de aço, como promovedor da matriz martensítica em um ferro fundido nodular no estado bruto de fundição. Foram utilizados teores inferiores à 1%p para cada elemento investigado e as peças foram produzidas utilizando-se a fundição por centrifugação horizontal. Pela análise das imagens de microscopia eletrônica de varredura e análise semiquantitativa via Energy Dispersive Spectroscopy observou-se que o níquel e o cobre ficaram distribuídos uniformemente na matriz, enquanto o cromo e o molibdênio formaram carbonetos nos contornos intercelulares. Dentre os quatro elementos investigados, o molibdênio revelou-se como forte promovedor da formação da martensita e as frações dessa fase aumentaram com o aumento da quantidade adicionada desse elemento (35%, 40% e 50%). Os resultados obtidos indicam o caminho provável para a obtenção da matriz totalmente martensítica no estado bruto de fundição e a possibilidade de eliminação de custos relacionados à produção em escala industrial, como o tratamento térmico de austenitização seguido de têmpera que tem um custo operacional estimado em 26173.35 USD ao mês. Ressalta-se que a análise da viabilidade da eliminação do tratamento térmico deve considerar o custo com o consumo da liga ferro-molibdênio e as particularidades de processo de cada fundição.