Identificação e análise de defeitos de fundição em polia de tração

• Autor(a) principal: Fiorin, Vitor Sgorlon
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25523
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Ferro fundido; Fundição; Polias; Metais - Defeitos; Cast-iron; Founding; Pulleys; Metals - Defects

Ferros fundidos cinzentos são ligas tendo como elementos principais FeCSi com teor de carbono acima de 2%. Dentre os tipos de ferro fundido, os cinzentos não apresentam elevada contração no processo de fundição devido à expansão da grafita tanto na direção das dendritas de austenita, quanto na direção do metal líquido durante a solidificação, por essa ser menos densa que as demais fases, o que faz com que, na maioria dos projetos de fundição de peças de ferro fundido cinzento, o uso de massalotes seja dispensado. No entanto, a presença de certos elementos de liga dificulta a formação da grafita na etapa de solidificação, gerando defeitos associados à contração durante o resfriamento, como rechupes e microrechupes. No presente trabalho, os defeitos de uma polia de tração de elevadores de ferro fundido cinzento foram identificados e analisados por meio de técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, sendo relacionados à presença de elementos de liga, mais especificamente cromo e molibdênio, adicionados na composição da liga para melhorar propriedades mecânicas de resistência à tração e dureza. A localização do defeito foi comparada aos resultados obtidos pela simulação da peça utilizando software de simulação de solidificação, Inspire Cast. Com isso, foi realizada a avaliação do defeito, a partir dos dois modelos de sistema de alimentação utilizado pela empresa. O defeito foi identificado por meio de estereoscopia e microscopia óptica como um rechupe, provocado pela contração primária. Foi constatado por meio da microscopia eletrônica de varredura que a influência dos elementos de liga cromo e molibdênio na solidificação se deu pela tendência de redução do intervalo entre as temperaturas TEE e TEM (DTE) e a inoculação, não pela formação de carbonetos. A simulação de fundição pelo software Inspire Cast apresentou resultados próximos em relação à solidificação e previsão de rechupes para o sistema de alimentação sem massalotes, de qual foi retirada a amostra estudada. E ainda, demonstrou que o sistema de alimentação com massalotes e luvas exotérmicas é uma alternativa para a produção da peça sem defeitos, porém com baixo rendimento metalúrgico.