Aulas - Ferro Fundido Br

Prof. Djalma D. do Amaral 1

Processos Metalurgicos Fundio II



INTRODUO

O Ferro Fundido (FoFo) o material fundido de maior consumo no Brasil e no mundo.

Aproximadamente 80% de todo material fundido no Brasil em algum tipo de FoFo.

um material extremamente importante para a indstria, pois apresenta atributos que no so encontrados em nenhum outro material.

um dos metais mais baratos que se dispe.



INTRODUO VANTAGENS

Baixo ponto de fuso (em relao aos aos)

Apresenta baixa contrao

Excelente usinabilidade - FoFo com formao de grafita

Elevada dureza e resistncia ao desgaste - FoFo sem formao de grafita

Propriedades mecnicas bem definidas

Baixo custo de produo



CONCEITOS E DEFINIES

Ferro Fundido o termo genrico utilizado para as ligas Ferro-Carbono nas quais o contedo de carbono excede o seu limite de solubilidade na austenita () na temperatura do euttico. A maioria dos ferros-fundidos contm no mnimo 2% de carbono, mais silcio (entre 1 e 3%), mangans, fsforo e enxofre, podendo ou no haver outros elementos de liga.




O excesso de carbono faz com que o mesmo seja precipitado de duas formas durante a solidificao

Grafita ou Carboneto (Fe3C) Grafita a forma estvel

Quando o C esta presente nessa forma, o material apresenta dureza baixa, baixa resistncia mecnica e boa usinabilidade

Carboneto a forma meta-estvel Quando o C esta nessa forma, o material apresenta dureza elevada, alta resistncia mecnica e ao desgaste e baixa tenacidade



Ferro Fundido

Carboneto Branco

Grafita

Cinzento

Nodular

Vermicular

Grafita + Carboneto

Mesclado




CONCEITOS E DEFINIES TIPOS E CARACTERISTICAS

FERRO FUNDIDO BRANCO

O Carbono se apresenta na forma de carbonetos

Apresenta elevada resistncia a abraso e a compresso

Extremamente duro e frgil

Baixissima usinabilidade




FERRO FUNDIDO BRANCO APLICAES

Peas de desgaste

Moinhos de bolas

Peas para minerao




FERRO FUNDIDO CINZENTO

A grafita se apresenta na forma de lamelas

Apresenta baixa ductilidade em virtude da forma da grafite (apresenta e efeito de entalhe)

Baixa resistncia a trao

Boa resistncia a compresso

tima capacidade de amortecer vibraes

Bom dissipador de calor




FERRO FUNDIDO CINZENTO APLICAES

Bloco de motor

Cabeotes

Disco de freio

Maquinas agrcolas

Engrenagens de grandes dimenses

Peas que exigem baixa solicitao mecnica




FERRO FUNDIDO NODULAR

A grafita se apresenta na forma de ndulos

Apresenta boa ductilidade em virtude da forma da grafite (no apresenta e efeito de entalhe)

Boa resistncia a trao

Bom alongamento

Boa usinabilidade




FERRO FUNDIDO NODULAR - APLICAES

Virabrequins

Bielas

Engrenagens

Caliper de freios

Garfos de cambio

Peas que precisam de boa ductilidade e resistncia mecnica.




FERRO FUNDIDO VERMICULAR

A grafita se apresenta na forma compacta

Apresenta propriedades mecnicas intermediarias entre os ferros cinzento e nodular

Material novo que est se desenvolvendo em diversas aplicaes.




FERRO FUNDIDO VERMICULAR APLICAES

Bloco de motor diesel

Coletores




FERRO FUNDIDO MESCLADO

O Carbono na estrutura se apresenta nas duas formas: Carbonetos na superficie e Grafita no centro.

Material apresenta alta resistencia ao desgaste na superficie com boa ductilidade.




FERRO FUNDIDO MESCLADO APLICAES

Cilindros de laminao

Eixo comando de valvulas



SOLIDIFICAO

Transformao

Liquido Solido

Ocorre em duas etapas Nucleao

Como surge a fase solida na forma estvel

Crescimento Como o solido cresce na forma de cristais ou gros cristalinos



SOLIDIFICAO ASPECTOS GERAIS IMPORTNCIA

Salvo rarssimas excees todos os produtos

metlicos passam necessariamente pela

solidificao em algum estgio de sua obteno.

na fundio de metais que a solidificao

encontra seu mais vasto campo de aplicao



SOLIDIFICAO ASPECTOS GERAIS IMPORTNCIA

Na fundio, a solidificao do metal ocorre,

geralmente, em poucos segundos.

um tempo muito breve no processo produtivo de

uma pea, mas o corao do processo.

Se estes poucos segundos de solidificao no

forem bem controlados eventuais defeitos de

fabricao podem surgir inviabilizando a

utilizao da pea produzida



SOLIDIFICAO ASPECTOS GERAIS

Na solidificao de um metal tem-se

a formao de, geralmente, vrios

ncleos cristalinos envolvidos

em um lquido que possui natureza

amorfa.

Ncleo atomicamente

ordenado (cristal)

Lquido atomicamente

desordenado (amorfo)



SOLIDIFICAO NUCLEAO

Nucleao Homognea Ocorre sem a presena de agentes externos

O ncleo slido nasce totalmente a partir do lquido

pouco realista

Nucleao Heterognea Ocorre com a presena de agentes externos

O ncleo slido nasce em contato com uma superfcie slida

So os casos mais freqentes na pratica



SOLIDIFICAO NUCLEAO



SOLIDIFICAO NUCLEAO E CRESCIMENTO

Nucleao Necessita de um super-resfriamento T

Crescimento

Ocorre a uma temperatura constante nos metais puros



DIAGRAMA DE FASES

So mapas que mostram as fases existentes em equilbrio em funo da temperatura.

So classificados pela quantidade de componentes Binrio dois componentes

Ternrio trs componentes

Classificao em relao a solubilidade das fases Isomorfo solubilidade total das fases

Diagrama com trs fases solubilidade solida parcial



DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA ISOMORFO

Temperatura Liquidus - TLiq Temperatura onde se forma o

primeiro solido

Temperatura Solidus - TSol Temperatura onde termina a

solidificao

TLiq

TSol



DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA COM TRS FASES

No resfriamento uma fase se transforma em duas Monottico

Euttico

Eutetide

No resfriamento duas fases reagem para formar uma terceira fase distinta

Perittico

Peritetide

Sinttico



DIAGRAMA DE FASES REAES

Euttico L +

Perittico + L

Monottico L1 + L2



DIAGRAMA DE FASES REAES

Eutetide +

Peritetide +

Sinttico L1 + L2



SEQUENCIA DE SOLIDIFICAO LIGA EUTTICA



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C DIAGRAMA Fe-C

Ferro Fundido




Os ferros fundidos se caracterizam por apresentarem a reao euttica durante sua solidificao.

Por ser uma liga Fe-C-Si adotamos o conceito de carbono equivalente, para uma melhor compreenso do diagrama de equilbrio.

O diagrama Fe-C estudado no um diagrama completo pois representado somente at 6,7% de carbono, que o teor presente no Fe3C




Carbono Equivalente

Grau de Saturao a relao entre percentual de carbono da liga e o carbono do euttico




O diagrama Fe-C possui dois pontos importantes para a metalurgia dos ferros fundidos.

Ponto Euttico com 4,3% de carbono a 1147C

Ponto Eutetide com 0,8% de carbono a 723C

Euttico

Eutetide




CONSTITUINTES DAS LIGAS FE-C

Ferrita Ferro alfa (a)

Austenita Ferro gama (g)

Cementita Carboneto de Fe Fe3C

Perlita

Ledeburita

Steadita

Grafita





Ferrita Ferro alfa (a) solubilidade de carbono

cerca de 0,008% a temperatura ambiente, e 0,23% a 727 0C.

mole e dctil, com limite de resistncia abaixo de 32 Kgf/mm2 e dureza Brinell em torno de 90 HB.





Austenita Ferro gama (g) a forma estvel do ferro puro entre 910 C e 14000C. A solubilidade mxima do carbono na austenita 2,0% a 1147C





Cementita Carboneto de Fe - Fe3C

o excesso de carbono em relao ao limite de solubilidade formando uma segunda fase. Comparado a ferrita e austenita, a cementita muita dura, cerca de 67HRC ou 900 HV.





Perlita proveniente da reao eutetide g a + Fe3C, pois abaixo da temperatura eutetide as fases estveis so a ferrita e a cementita.

A perlita uma estrutura formada por finas lamelas alternadas de Fe3C e ferrita sendo a ferrita a fase contnua. A perlita contm 12% de cementita e 88% de ferrita.



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C CRESCIMENTO DA PERLITA





Ledeburita proveniente da reao euttica - L g + Fe3C

A Ledeburita o constituinte euttico formado no resfriamento a partir do equilbrio das fases austenita de um lado e Fe3C de outro. Continuando o resfriamento a temperatura de 7230C, a austenita se transforma em perlita, resultando em uma estrutura constituda de glbulos de perlita sobre um fundo de cementita.





Steadita um euttico que se forma quando o teor de fsforo (P) no ferro fundido elevado.

Esse euttico tem um ponto de fuso mais baixo que a austenita e a grafita.

Durante a solidificao, o fsforo e outras impurezas so segregadas para o lquido que se solidifica no contorno das clulas eutticas.





Grafita proveniente da reao euttica - L g + grafita

um constituinte mole e pode se apresentar em lamelas, ndulos ou formas intermediarias




Ao atingir a linha liquidus, ocorre o inicio da solidificao com a

formao de austenita em meio ao liquido.

Neste ponto temos a presena de duas fases em equilibrio.

Austenita em meio ao liquido, onde o liquido vai se enriquecendo de

carbono em virtude da formao da austenita.

Ao atingir a linha do eutetico(solidus) ocorre a reao eutetica no liquido remanescente.

Liq g + (Grafita ou Fe3C) neste ponto que teremos a

formao de grafita e/ou cementita

Neste ponto temos a presena de austenita pr euttica , austenita

euttica e grafita, oriundas da reao euttica

Ao atingir a linha do eutetoide, toda a austenita se transforma em ferrita e cementita pela reao eutetoide.

g a + Fe3C

Ao atingir este ponto o metal est na sua constituio final, no

ocorrendo mais nenhuma reao.



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C SOBREPOSIO DOS EUTTICOS



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C FoFo CINZENTO



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C FoFo NODULAR



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C FORMAS DA GRAFITA

Cinzento Vermicular Nodular



SOLIDIFICAO DE LIGAS Fe-C TIPOS DE GRAFITA - LAMELAR

Tipo A - Irregular desorientada

Tipo B - Roseta Tipo C - Desigual Irregular

Tipo D - Interdendritica desorientada

Tipo E - Interdendritica

orientada



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS

Os elementos qumicos exercem influncia na microestrutura e nas propriedades mecnicas dos ferros fundidos. Alm dos elementos normais como C, Si, Mn, P e S, podem ser adicionados outros elementos aos ferros fundidos para se obter estruturas e propriedades desejadas. A adio de elementos de liga a ferros fundidos, via de regra, possibilita a obteno de propriedades mecnicas mais elevadas, tanto no estado bruto de fuso como aps tratamento trmico

De uma maneira geral, nos ferros fundidos os elementos de liga tm dois efeitos.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ELEMENTOS GRAFITIZANTES

Tendem a ampliar a faixa entre as temperaturas do euttico estvel e metaestvel e tendem a decompor a cementita.

Silcio, alumnio, nquel, cobre e titnio



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ELEMENTOS ESTABILIZADORES DE Fe3C

Tendem a estreitar a faixa entre as temperaturas dos eutticos e estabilizar os carbonetos, ou seja, retardam a formao de grafita

Mangans, molibdnio, cromo e vandio.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS CARBONO

o elemento mais importante do ferro fundido, pois o maior responsvel pelas propriedades mecnicas e de fundio. Com exceo do carbono na forma de perlita na matriz, o carbono geralmente est presente como grafita. O carbono combinado em ferros fundidos cinzentos perlticos, em geral, varia de 0,5% a 0,8% e o carbono graftico de 2,0 a 3,0%.




Teores Tpicos Cinzento 2,7 3,8%

Nodular 3,4 -3,9%

Teores crescentes de Carbono a fluidez (0,10% equivale a 15C ou 0,20%P)

a quantidade de grafita

a porcentagem de ferrita

a tendncia de futuao de grafita

a tendncia ao coquilhamento

as propriedades mecnicas de resistncia




Teores crescentes de Carbono Especificamente para FoFo Cinzento

a resistncia ao choque trmico

a condutividade trmica

o amortecimento de vibraes

a tendncia a formao de rechupe por aumentar a %Geut em ligas hipoeutticas (Si/C= 0,6 a 0,8)

0,6 h metalurgico 0,8 Resistencia

Dificultam a obteno de superficies lisas na usinagem por aumentar os veios de grafita




Teores crescentes de Carbono Especificamente para FoFo Nodular

o numero de nodulos e a % de Ferrita, tendendo a aumentar o alongamento e a facilitar a usinagem.

Em ligas ferriticas a dureza, resistencia a trao

a resistencia ao impacto quando o CE aumenta

a tendencia de flutuao de grafita em seces espessas.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS SILCIO

Atua como forte grafitizante tanto na solidificao como nas transformaes no estado slido, consequentemente favorece a formao de grafita na solidificao, reduzindo o coquilhamento e formao de carbonetos eutticos nas transformaes no estado slido. No observvel na microestrutura, pois fica em soluo slida na ferrita. juntamente com o carbono os que mais afetam a fundibilidade.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS SILCIO

Teores Tpicos Cinzento 1,5 3,2%

Nodular 2,0 -2,9%

Forte Desoxidante

Principal responsavel pela solidificao no sistema estvel (ferro-grafita)

Endurece a ferrita por soluo slida.

Para teores crescentes no nodular ferrtico, h a diminuio do alongamento e aumento da dureza.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS MANGANS

Atua como neutralizador do enxofre. Coloca-se sempre em excesso ao estequiomtrico necessrio para evitar a formao do sulfeto de ferro. Grandes excessos de mangans agem como promovedor de carbonetos na solidificao e de perlita na reao eutetide.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS MANGANS

Teores tipicos Ferro Cinzento: 0,2 1,0%

Ferro Nodular: 0,2 0,8% 0,3 mx quando se deseja matriz ferritica.

Para se obter matriz predominantemente ferritica %Mn= 1,7*(%S) + 0,20 a 0,30 para %S



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS FSFORO

Forma um euttico de baixo ponto de fuso Steadita que pode prejudicar as propriedades mecnicas. Atua

como promovedor fraco de grafita na solidificao e de

perlita na reao eutetide.

Em Fofos de alta resistncia teor abaixo de 0,10%.

Quando se deseja alta fluidez teores maiores que 0,6%.

Acima de 0,20% j tende a diminuir a usinabilidade.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ENXOFRE

Forma sulfetos de ferro que tendem a segregar para os contornos das clulas eutticas, atuando como fragilizante. neutralizado pela adio de mangans.

Nos cinzentos deve ficar entre 0,03 < %S < 0,10

Nos nodulares neutraliza a ao do magnsio. O teor deve ser menor que 0,03%.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS MAGNSIO

Promove a formao de grafita em nodulos

Reage com o enxofre e o oxigenio durante o processo de nodulizao, formando escorias mistas e fluidas, responsaveis por defeitos de em peas (drosses)

O excesso promove a formao de carbonetos dispersos na matriz

Teor final desejado situa-se entre 0,02 0,07%



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS CROMO

Pode estar presente como elemento residual (at 0,10 %).

Para elevar a resistncia trao e a dureza teores de 0,15 -

1,0%.

Forma carbonetos acima de 0,30% em peas de sees finas e

cantos vivos (utilizar elementos grafitizantes para contrabalanar

seu efeito).

Nos Fofos baixa liga, o teor de cromo recomendado deve produzir

uma estrutura completamente perltica sem formao de

carbonetos livres nos contornos das clulas eutticas ou sob a

forma de ledeburita.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS MOLIBDNIO

Aumenta a resistncia trao, a dureza e o mdulo de

elasticidade. adicionado em teores entre 0,20 - 0,80%

Os melhores efeitos so obtidos quando o teor de

fsforo abaixo de 0,10%, (molibdnio, e cromo, tende

a formar um euttico complexo com o fsforo o que

reduz o efeito desse elemento de liga).



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS MOLIBDNIO

Possui menor tendncia para formar carbonetos que o

cromo, vandio e tungstnio. Refina a perlita e favorece

a obteno de estrutura baintica. Em teores baixos,

quando usado isoladamente, favorece a obteno de

ferrita na matriz.

Aumenta significativamente a temperabilidade. O

molibdnio extensamente usado para aumentar as

propriedades a temperaturas elevadas.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS NQUEL

Nquel: elemento grafitizante mdio, diminuindo a tendncia de

formao de carbonetos na solidificao. Na reao eutetide atua

como perlitizante e como consequncia tende a aumentar a dureza

e a resistncia trao.

Nos Fofos de baixa liga, os teores adicionados esto entre 0,25 -

3,0%. A faixa mais comum entre 0,5 - 1,5%, sendo usado

principalmente para contrabalanar o efeito estabilizante do cromo,

do molibdnio e do vandio. caro e raramente usado

isoladamente.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS COBRE

Possui ao grafitizante semelhante ao nquel,

diminuindo a tendncia formao de regies

coquilhadas.

O seu efeito grafitizante em relao ao silcio de 1

para 4, como consequncia, quando se deseja melhor

aproveitar o efeito da adio isolada de cobre na

resistncia mecnica, recomenda-se uma reduo no

teor de silcio de 0,25% para cada 1% de cobre

adicionado.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS COBRE

Como perlitizante mais eficiente que o nquel,

principalmente para eliminar restos de ferrita permitindo

aumentar a resistncia e a dureza. Os teores usuais

esto entre 0,5 a 2%. Em peas grossa at 3%.

Favorvel na usinabilidade. Diminui a resistncia ao

impacto . Tende a melhorar a resistncia corroso em

meios contendo enxofre.

Pode ser usado isolado ou como combinao, por

exemplo, Cu-Cr, Cu-Mo e Cu-Cr-Mo.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ESTANHO

Recomendam-se adies de at 0,10% (em peas espessas

0,15%).

Teores crescente eleva a dureza devido a passagem da estrutura

de ferrtica-perltica para perltica. A resistncia trao atinge um

mximo quando a estrutura 100% perltica. Teores acima do

necessrio para produzir estrutura perltica tendem a reduzir a

resistncia trao.

Diminui a tenacidade e a resistncia ao impacto em teores acima

de 0,10%.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS VANDIO

Tem um efeito similar ao molibdnio. Teores mximos devem ser limitados em torno de 0,20%.

Em peas muito espessas pode-se aceitar at 0,50%, caso de deseje evitar a formao de carbonetos.

Usualmente, considera-se seu efeito na estabilizao de carbonetos 2,5 vezes maior que a do cromo.

Na reao eutetide atua como estabilizador e refinador da perlita.

O vandio tem um efeito favorvel nas propriedades a quente do ferro fundido cinzento



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS TITNIO

Pode estar presente como residual ou ser adicionado.

Atua como grafitizante em baixos teores e como estabilizador de carbonetos em teores mais elevados. Baixos teores, na faixa 0,05

a 0,20%, promove a grafitizao, reduz a tendncia ao

coquilhamento e refina a grafita. Teores na faixa de 0,15 a 0,20%

tende a produzir grafita tipo D, que em geral no desejvel.

Verifica-se, porm, que em ferros fundidos de carbono equivalente elevado (acima de 4,0) adies de 0,15 - 0,20% de Ti produzem

uma estrutura ferrtica-perltica com grafita tipo D, que tem

propriedades mecnicas superiores que a mesma composio sem

adio de titnio.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS TITNIO

O efeito grafitizante de baixos teores de titnio seria devido a um efeito indireto, pela reao do Ti com oxignio e nitrognio, que

esto sempre presentes nos ferros fundidos. Esses gases

favorecem a formao de euttico metaestvel (carbonetos

eutticos) e a sua remoo resulta em efeito grafitizante.

Na ausencia do Cerio afeta a forma da grafita nodular

Conduz a formao de grafita vermicular, dependendo do teor de Mg



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ALUMNIO

Sempre est presente como residual nos ferro-ligas, ou

eventualmente em outras matrias-primas.

Em baixos teores, menores que 0,25% ,tem forte ao

grafitizante tanto durante a solidificao como no

estado slido.

Em teores elevados (acima de 4%) pode atuar tambm

como estabilizador de carbonetos.



INFLUNCIA DOS ELEMENTOS QUMICOS ALUMNIO

Residuais de alumnio tem sido apontado como um dos principais responsveis indiretos pelo aparecimento de

pin-holes em ferros fundidos cinzentos. Estes pin-holes, na grande maioria dos casos, so produzidos por hidrognio e residuais de alumnio favoreceriam a

absoro do hidrognio.



MICROESTRUTURAS E PROPRIEDADES MECNICAS

Micro-estrutura

Composio Qumica

Velocidade de

resfriamento

Dimenses das peas

Tratamentos do Banho Metlico

Tratamentos Trmicos



CLASSIFICAO FERRO CINZENTO

A ABNT - NBR 6589, classifica os ferros fundidos cinzentos de acordo com sua resistncia a trao, nos seguintes tipos:

FC-100 FC-150 FC-200 FC-250 FC-300 FC-400

A designao FC significa ferro fundido cinzento e os trs algarismos seguintes indicam o limite mnimo de resistncia trao em MPa

Exemplo: FC-100, o FC significa ferro cinzento e 100 significa que ele deve ter no mnimo 100 MPa (10 Kgf/mm2) de resistncia a trao.



CLASSIFICAO EQUIVALENCIA



CLASSIFICAO FERRO NODULAR

A ABNT NBR 6916 classifica os ferros fundidos nodulares

nos seguintes tipos:

FE 42012 FE 50007 FE 60003 FE 70002 FE 80002

As letras FE indicam ferro grafita esferoidal (ndulos), os trs

primeiros algarismos indicam a resistncia a trao em MPa e

os dois ltimos algarismos o alongamento em %.

Exemplo: FE 50007 - Ferro esferoidal com 500 MPa de

resistncia a trao e 7,0% de alongamento mnimo.



CLASSIFICAO EQUIVALENCIA



VARIAVEIS DE PROCESSO

Composio qumica

Velocidade de resfriamento

Grau de nucleao



VARIAVEIS DE PROCESSO

TEE

TEM

Cinzento

Mesclado

Branco



VARIAVEIS DE PROCESSO COMPOSIO QUIMICA



COMPOSIO QUIMICA AMOSTRAGEM

Determinar a composio qumica o Espectrmetro Todos os elementos

o Leco - %C e %S



COMPOSIO QUIMICA ANLISE TRMICA

a anlise feita em uma amostra de metal, durante o processo de solidificao, onde observamos os fenmenos realizados durante as mudanas de fases e suas respectivas temperaturas.

As curvas de resfriamento apresentam patamares e mudanas de inflexo como resultados dos eventos ocorridos durante a solidificao de um material.

Estas curvas de anlise trmica mostram um balano trmico entre o calor gerado pela amostra (a partir das transformaes de fase) e o retirado pelo molde.




Analise feita em composio hipoeuttica

Estvel C+Si/3+P/3 4,3

Metaestvel C+Si/9+P/3,5 4,3




Usa-se as temperaturas de liquidus e solidus TLiq: temperatura liquidus hipoeuttica.

TSol: temperatura do euttico de ferro fundido branco (temperatura solidus no sistema metaestvel).

%CE = (1,6304 0,001*TLiq)/0,000110791

%C = 0,01693*TSol 0,00796*TLiq 6,05

%Si = 3(%CE - %C) - %P ou

%Si = -6,4 13,2*(%P) + (7553,08-6,6TSol)




Preciso do mtodo

%CE = 0,03

%C = 0,05

%Si = 0,15



VARIAVEIS DE PROCESSO VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO

Espessura da pea

Tipo de molde

Temperatura de vazamento



VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO ESPESSURA DA PEA

A espessura da pea afeta a velocidade de resfriamento da seguinte maneira:

espessura - velocidade de resfriamento Decorrente da maior quantidade(massa) de material.



VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO TIPO DE MOLDE

O tipo de molde afeta a velocidade de resfriamento da seguinte maneira:

Molde de areia - velocidade de resfriamento

Molde metalico - velocidade de resfriamento



VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO TEMPERATURA DE VAZAMENTO

TEMPERATURAS ALTAS

Causa rpida perda de eficincia do inoculante ("fading" do inoculante).

Aumentar a reao metal-molde (penetrao de metal na areia)

Ocorrencias de microchupagens (necessita maior suprimento de metal para compensar o aumento da contrao)

Causa oxidao do banho. (Drosses).

Aumenta o desgaste do refratrio e perda de elementos qumicos.



VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO TEMPERATURA DE VAZAMENTO

TEMPERATURAS BAIXAS

Dificulta os processos de inoculao e nodulizao.

Dificulta o enchimento dos moldes.

Favorece a formao de carbonetos, proprciando a ocorrencia de pontos duros.

Ocorrencia de rechupe material chega frio no massalote.



VARIAVEIS DE PROCESSO GRAU DE NUCLEAO

Grau de nucleao natural

Tratamentos no banho metlico

Superaquecimento

Inoculao

Nodulizao



VARIVEIS DE PROCESSO SUPERAQUECIMENTO

aquecer o metal lquido de 100 a

150C acima da temperatura de

vazamento de 5 15 minutos.

Destruir ou diminuir os ncleos de solidificao

instveis Homogeneizao do banho



Adicionar compostos grafitizantes no

metal lquido momentos antes do

vazamento.

Promover a formao da grafita na solidificao.

VARIVEIS DE PROCESSO INOCULAO



Microestrutura de um ferro fundido cinzento sem

inoculao. 100X

VARIVEIS DE PROCESSO INOCULAO

Microestrutura de um ferro fundido cinzento com

inoculao. 100X



Grupo de inoculantes Inoculantes

Inoculantes grafitizantes

comuns

Grafita

Silcio metlico

Ferro-silcio 50%

Ferro-silcio 75%

Ferro-silcio 85%

Ca-Si

Inoculantes grafitizantes

especiais

Ca-Si-Ti

Ca-Si-Mn

Ca-Si-Mn-C

Fe-Si-Zr

Fe-Si-Zr-Ca

Ca-Si-Ba

Fe-Si-Mn-Zr-Ba

Si-Mn-Ca-Ba

Si-Terras raras

Inoculantes estabilizadores

perlitizantes

Fe-Cr

Cr-Si-Mn

Cr-Si-Mn-C



Composio qumica do ferro base

Carbono

Grafitizao

Em ligas

hipoeutticas Quantidade de inoculante que

nas ligas hipereutticas

VARIVEIS DE PROCESSO INOCULAO - EFICINCIA



Teor de impurezas

Oxignio em excesso Consumo de inoculante

Os inoculantes so excelentes desoxidantes




Temperatura de inoculao

Temperatura elevada

Temperatura baixa

Destruio dos centros efetivos

para nucleao da grafita

Dissoluo incompleta dos

inoculantes




Mais eficiente quanto maior a quantidade de inoculante?

Quantidade de inoculante

Existe um limite a partir do qual o aumento de inoculante

no atuar eficientemente.

Excesso provoca mais escria, riscos de

incluses e porosidades no produto.




Limpeza do banho

Antes da inoculao

Preparao do banho

Remoo da escria

O inoculante desoxidante e seria consumido na

desoxidao da escria no ocorrendo a grafitizao.




Fading

Tempo de atuao do inoculante

Importncia Controlar o tempo decorrido entre a

inoculao e o incio da solidificao.

Formao de carbonetos




Granulometria

Partculas pequenas Facilmente oxidadas

Partculas grandes Demorada dissoluo

Tamanho das partculas entre 0,7 a 2,8 mm.




Tcnicas de inoculao

Depende

Quantidade de inoculantes

Nmero de inoculaes

Tipo de inoculante

Granulometria




Tcnicas de inoculao

Inoculao durante a transferncia do metal

do forno para a panela de vazamento, no jorro

de metal.




Tcnicas de inoculao




Tcnicas de inoculao


Inoculao no

jorro para o molde



Tcnicas de inoculao


Inoculao com

insero do fio

de inoculante no

sifo do forno

vazador



Elementos nodularizantes

Magnsio - mais utilizado

Crio

Clcio

VARIVEIS DE PROCESSO NODULARIZAO



Tcnicas de nodularizao

Simples transferncia

FeSiMg adicionado ao

fundo da panela e

recoberta com sucata de

ao para retardar a

reao.





Sandwich

A panela de vazamento possui um

degrau no fundo onde colocado o

FeSiMg e recoberta com sucata de

ao para retardar a reao.




Simples

transferncia Sandwich





Tundish Cover

Consiste em uma panela de tratamento que possu

um degrau para colocao da liga nodulizante e uma

tampa sobre a panela, contendo uma bacia com um

orifcio para vazamento do metal.




Tundish Cover




Fatores a serem considerados nas tcnicas de

nodularizao:

Composio qumica

O teor de enxofre crtico pois o magnsio

um excelente dessulfurante. Quando o teor de

enxofre alto deve-se proceder a tratamentos

de dessulfurao antes da nodularizao.




Temperatura do banho

Temperatura muito alta

acentua a perda por

oxidao e volatilizao.

Temperatura muito baixa

poder causar cementita

livre na estrutura.


nodularizao:


Recomendam-se

temperaturas de tratamento

em torno de 1480 a 1520C.



Temperatura de

vazamento

Acima de 13700C, pois abaixo disso

tender a haver formao de

carbonetos eutticos.

Temperaturas mais elevadas

provocara uma maior tendncia de

reao metal molde, e a formao

de microporosidades.



nodularizao:



Panela de

vazamento

A rea de superfcie da panela

deve ser a menor possvel.

Minimizar as perdas por

oxidao e volatilizao.



nodularizao:




Variao do teor de Mg com o tempo para

nodularizao em

panela com:

H/D = 1 (srie A)

H/D = 2 (srie B)



Panela de Nodulizao

Liga Nodulizante

Ao para cobertura

Vazamento do metal

Inicio da reao



Operao - Nodularizao




Grau de nucleao = Ncleos naturais + inoculao

Baixo grau de nucleao - super-resfriamento

variao na microestrutura e nas propriedades mecnicas

Alto grau de nucleao - super-resfriamento

aumenta a tendncia ao rechupe




Solidificao de ferros fundidos: Formao de AUSTENITA (nucleao fcil)

Formao de GRAFITA (nucleao difcil)

Formao de grafita a determinante na solidificao Define o super-resfriamento para nucleao

Determina o tamanho e a distribuio das lamelas de grafita na microestrutura

Determina as propriedades mecnicas dos FoFos cinzentos

Determina os esforos de expanso e contrao durante a solidificao (tendncia ao rechupe)




Grau de nucleao natural varia

Toda a responsabilidade repassada inoculao

Conseqncias tpicas propriedades mecnicas

usinabilidade

resposta alimentao (rechupes)




Hereditariedade

Composio qumica (Carbono equivalente)

Elementos de liga residuais (%S)

Tipo de forno

Tipo de carga metlica

Histrico trmico do banho

Grau de oxidao do banho



GRAU DE NUCLEAO HEREDITARIEDADE

Substratos para nucleao da grafita: Grafita no-dissolvida

xidos de silcio ou silicatos

Sulfetos

Regies ricas em silcio (inoculantes)



GRAU DE NUCLEAO COMPOSIO QUMICA

Carbono equivalente Grau de nucleao

CE tpicos: 3,90 a 4,10% baixos ( Grau de nucleao)

4,10 a 4,25% altos ( Grau de nucleao)



GRAU DE NUCLEAO ELEMENTOS RESIDUAIS

Teor de enxofre 0,03 < %S < 0,10 Grau de nucleao

Teor de enxofre < 0,03% Grau de nucleao (dificulta ao dos inoculantes)

Teor de enxofre > 0,10%

Grau de nucleao (afeta crescimento das clulas eutticas)



GRAU DE NUCLEAO TIPO DE FORNO

Forno cubilot

Grau de nucleao

Forno de induo

Grau de nucleao

Forno eltrico a arco (FEA)

Grau de nucleao



GRAU DE NUCLEAO TIPO DE CARGA

Ferro gusa

Grau de nucleao

Retorno de FoFo

Grau de nucleao

Sucata de ao + carburante

Grau de nucleao



GRAU DE NUCLEAO HISTRICO TRMICO

Manuteno em baixas temperaturas (1500C) Grau de nucleao



GRAU DE NUCLEAO INOCULAO

Eficincia de inoculao: Tipo de inoculante

Composio qumica do metal base (%S)

Composio qumica do inoculante

Temperatura do metal base

Tempo aps adio

Mtodo de adio



GRAU DE NUCLEAO INOCULAO

Tcnicas de inoculao (mtodos de adio)

Inoculao na panela

fading FeSi + Al, Ca, Ba, Zr, Ce, ....

Inoculao no molde (complementar)

Inoculao no jato

dissoluo FeSi modo



ANLISE TRMICA GRAU DE NUCLEAO

L g + Fe3C

FoFo cinzento tpico

3,90 a 4,20

Lquido g + L

L + Grafita

L g + Grafita

%CE = 4,3



ANLISE TRMICA ELEVADO GRAU DE NUCLEAO

Lquido

%CE = 4,3

g + L L + Grafita

L g + Fe3C

L g + Grafita

FoFo cinzento tpico

super-resfriamento



ANLISE TRMICA ELEVADO GRAU DE NUCLEAO

O material nesta condio, com um pequeno super-resfriamento, apresenta uma estrutura de grafita tipo A com matriz perlitica

Usinabilidade

Propriedades mecnicas



ANLISE TRMICA BAIXO GRAU DE NUCLEAO

Lquido

%CE = 4,3

g + L L + Grafita

L g + Fe3C

L g + Grafita

FoFo cinzento tpico

super-resfriamento




O material nesta condio, com um grande super-resfriamento, apresenta uma estrutura de grafita tipo D com matriz parcialmente ferritica

usinabilidade

propriedades mecnicas.



ANLISE TRMICA MUITO BAIXO GRAU DE NUCLEAO

Lquido

%CE = 4,3

g + L L + Grafita

L g + Fe3C

L g + Grafita

FoFo cinzento tpico

FoFo com Fe3C




O material nesta condio, com um grande super-resfriamento, apresenta uma estrutura de grafita tipo D acompanhada da formao de carbonetos (Fe3C)

usinabilidade

propriedades mecnicas.



ANLISE TRMICA TIPOS DE GRAFITA



ANLISE TRMICA CURVAS



GRAU DE NUCLEAO RESULTADOS PRTICOS



CONTROLES DE PROCESSO TESTE DE CUNHA

Teste realizado para avaliar o grau de nucleao dos banhos de Ferro Fundido, atravs da altura do coquilhamento.



MICROESTRUTURA METALOGRAFIA

Macrografia

Celulas euteticas

Tamanho influencia diretamente nas propriedades mecnicas



PROCESSAMENTO TIPOS DE FORNOS

FORNO CUBILOT

FORNO ELTRICO ARCO

INDUO CADINHO

CANAL

FORNO A LEO COMBUSTVEL



Cubilot Moderno 3 no brasil 1982 Sofunge (atualmente na Tupy)

2001 Luk 20 a 22t/h

2005 Teksid 25 t/h

A maioria dos cubils em funcionamento no pas so simples e de pequeno porte, que podem ser desligados quando for necessrio.

H aproximadamente 135 fundies atuando com fornos cubilot. (Fonte: Metais & Fundio Brasil 15/12/2008)

PROCESSAMENTO FORNO CUBILOT



O cubilot um forno vertical feito de chapa de ao, revestida internamente por tijolos refratrios.

Dimetro interno do forno: pode chegar a cerca de 1,80m.

Altura: pode superar 15 metros.

Capacidade de fuso: varia de 1 t/h at cerca de 50 t/h.

O bico de vazamento com furo de 12,5mm, por ex.: pode descarregar cerca de 5 t/hora de metal lquido.




A parte superior aberta e o fundo consta de um par de portas de ferro fundido que permite a remoo do coque no consumido e do metal no fundido aps cada corrida.




O bico de vazamento geralmente circular de s entre 12,5 a 25mm, e est localizado a uma distncia do fundo compreendida entre 10 e 15cm.




Caixa de vento: localiza-se acima do cadinho e envolve o cubilot. O ar, enviado por um ventilador, penetra por aberturas chamadas ventaneiras.




Ventaneiras, feitas na carcaa (chapa e refratrio) do forno, chocando-se com a cama de coque (obs: cama = certa carga de coque).

Plano das ventaneiras: no deve estar a mais de 50-60 cm acima do fundo do forno. As ventaneiras podem ser de seo circular ou retangular.




O carregamento do forno feito pela parte superior

Altura da porta: 5 a 6 metros, a fim de que sejam aproveitados os gases quentes ascendentes, praquecendo-se a carga.

Plataforma de carga: no necessrio se carregamento mecnico. Necessrio se o carregamento manual.

Bica de escria: situa-se no lado oposto da bica vazamento, localizando-se mais acima.




O espao entre o fundo e o furo de forno coberto com areia de moldagem assentada em rampa, facilita o escoamento do metal para a panela de fundio.

A panela constitui o cadinho do forno, cuja altura depende do tipo de trabalho:

Para peas leves a altura do cadinho pode ser pequena,

Para peas grandes altura do cadinho deve ser grande (para um maior armazenamento de metal lquido).




O forno cubilot funciona baseado no princpio da contra corrente.

A carga metlica e o coque descem

Os gases sobem




Carcaa metlica

Porta de

carregamento

Anel de vento

Ventaneiras Principio da contra

corrente

Tijolos refratrios

Produo de

1 50 t/h



A carga metlica composta de: Sucata metlica de fundio (canais,

alimentadores, peas quebradas)

Ferro gusa de alto forno

Sucata de ao

Ferro Silcio e Ferro Mangans

Coque

Fundente Calcareo




Operacionalmente o forno no permite flexibilidade

de produo e to pouco controle rigoroso de

composio qumica e temperatura de vazamento.

Operao pode ser: Intermitente

Continua

Sistema duplex uso do forno cubilot + forno de induo.




O cubilot no produz um material de grande uniformidade de composio qumica.

No utilizado para produo de peas de ferro fundido de grande responsabilidade quanto qualidade.

Por usar coque, o ferro obtido tem enxofre alto.

No usado para produzir Ferro Nodular

A temperatura do metal liquido de difcil controle.




Escoria

A escria no forno cubilot muito importante, pois ela pode nos dar uma indicao das condies de operao e qualidade do ferro fundido.




Escoria


Caractersticas a observar Observaes

Fluxo Calmo Viscosidade boa, operao normal.

Agitado Escria espumosa, operao irregular.

Basicidade cido Fios longos.

Bsico Fios curtos.

Cor

Preta Escria ruim, condies extremamente oxidantes.

Marrom escuro Escria ruim, condies oxidantes.

Verde garrafa Operao normal.

Verde tingido de amarelo Operao normal, mas com excesso de mangans.

Marrom Escria ruim com excesso de calcrio.



Permite o controle da temperatura do banho, bem como condies favorveis para oxidao e adies de elementos de liga permitindo a obteno de ferros fundidos com caractersticas excepcionais e alta qualidade.

PROCESSAMENTO FORNOS ELTRICOS



Ocorre a transformao da energia eltrica em energia trmica. A corrente eltrica passa por transformadores e levado aos eletrodos de grafite, por meio de terminais e cabos flexveis. Os eletrodos penetram no forno atravs da abbada e o arco formado entre os eletrodos e a carga metlica, por meio do qual sero fundidos os materiais e ou mantido lquido o banho metlico.

PROCESSAMENTO FEA - FORNO ELTRICO ARCO



O aquecimento por induo utiliza as propriedades do campo magntico para a transferncia de energia eltrica em energia calorfica sem recorrer ao contato direto. A intensidade das correntes induzidas funo da potncia da bobina que por sua vez proporcional ao volume de material a ser fundido.

no primrio de energia eltrica em magntica (bobina).

no secundrio de energia magntica em eltrica e eltrica em calorfica (slido metlico).

PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO



Principio de funcionamento

PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO



PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO - CADINHO



Vantagens

Trabalha com qualquer tipo de sucata

Flexibilidade na troca de ligas uma aps a outra fuso intermitente;

Curto perodo de fuso

PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO - CADINHO



PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO - CANAL



Desvantagens

Manter uma poa de material fundido aps a fuso;

Manuteno do canal difcil;

Eroso do revestimento e arraste de pequenos fragmentos para o metal lquido;

Vantagens

Menor consumo de energia;

Menor investimento inicial ;

Boa rentabilidade em servio contnuo;

No indicado para o trabalho com metal slido sendo mais adequado para

manuteno de banho lquido (sistema duplex).

PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO - CANAL



PROCESSAMENTO FORNOS A INDUO - VAZADOR



PROCESSAMENTO FORNOS A OLEO



PROCESSAMENTO CARGA DO FORNO

CARGA BASE OU CARGA FRIA

constituda por todos os materiais que so colocados no forno para a fuso em sua etapa inicial

CARGA ADITIVA

constituda pelos materiais que sero adicionados para corrigir a composio qumica dos banhos




MATERIAIS DE CARGA

Ferro Gusa

Retorno

Sucata ao

Ferro ligas

Carburantes

Materiais Metlicos Cu Ni etc.




FERRO GUSA

Otima fonte de carbono e silcio (h gusa especial).

Menor tempo de fuso (consumo de energia)

Melhora usinabilidade do fundido.

Baixa concentrao de elementos residuais.

Melhora a Grafitizao.

Proporciona uma reduo considervel no percentual de nitrognio e um decrscimo no nvel de porosidade.

Reduz a temperatura de fuso da carga.




RETORNO

Otima fonte de carbono e silcio.

Material prximo da composio final.

Seu uso limitado pela quantidade que gerada.

Tem que ser limpa antes de usar.




SUCATA DE AO

usada para se controlar os teores dos elementos principais Carbono e Silicio

usado para adicionar elementos de liga

Evitar o uso de sucata oxidada Ataca o refratario

Gera maior quantidade de escoria




FERRO LIGAS, CARBURANTES E MAT. METLICOS

Usados para se acertar os teores dos elementos qumicos

Usados para adicionar elementos de liga.

Usados nos tratamentos do banho metalico Inoculao

Nodulizao



CALCULO DA CARGA





CALCULO DA CARGA

Deve ser feito sempre pela massa dos elementos

Definir uma proporo dos componentes da carga em funo da disponibilidade de materias primas, custo e qualidade desejada.

Usar como base de referencia a capacidade do forno, porem toda a carga fria tem que ser usada.

Exemplo: 40% Gusa 40% Retorno 20% Sucata Ao



PROCESSAMENTO RENDIMENTO DAS INCORPORAES



PROCESSAMENTO CARBURANTES



PROCESSAMENTO CALCULO DA CARGA BASE

Forno 1000 kg

Composio qumica desejada %C: 3,65 3,75

%Si: 1,90 2,00

%Mn: 0,25 0,35

%Cu: 0,20 0,30



PROCESSAMENTO CALCULO DA CARGA BASE

Materiais disponveis - Composio qumica

%C %Si %Mn %Cu

Gusa 4,50 0,50 0,10

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

Sucata de Ao 1010 0,10 0,60

FeSi 75% 75

Grafite sinttico 100

Cobre Metlico 100

Composio Objetiva 3,65 - 3,75 1,90 - 2,00 0,25 - 0,35 0,20 - 0,30

Capacidade do forno 1000 kg

Massa necessria(kg) 36,5 - 37,5 19,0 - 20,0 2,5 - 3,5 2,0 - 3,0



Exemplo 1 - 40% Gusa - 40% Retorno - 20% Sucata Ao

Materiais disponveis - Composio qumica Massa de

entrada (kg)

%C %Si %Mn %Cu 100% 1000 C Si Mn Cu

Gusa 4,50 0,50 0,10 40% 400 18,000 2,000 0,400 0,000

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

re

nd

ime

nto

40% 400 14,800 11,200 1,200 1,000

Sucata de Ao 1010 0,10 0,60 20% 200 0,200 0,000 1,200 0,000

Massa entrante 33,000 13,200 2,800 1,000

Massa desejada 37,000 19,500 3,000 2,500

Massa faltante 4,000 6,300 0,200 1,500

FeSi 75% 75 90 9,333 9,400 0,000 6,345 0,000 0,000

Grafite sinttico 100 90 4,444 4,500 4,050 0,000 0,000 0,000

FeMn AC 6 0,50 75 90 0,296 0,300 0,016 0,001 0,203 0,000

Cobre Metlico 100 90 1,667 1,700 0,000 0,000 0,000 1,530

1015,900 37,066 19,546 3,003 2,530

Composio Objetiva 3,65 - 3,75 1,90 - 2,00 0,25 - 0,35 0,20 - 0,30 3,65% 1,92% 0,30% 0,25%





Exemplo 2 - 70% Gusa - 30% Sucata Ao

Exemplo 3 - 70% Retorno - 30% Sucata Ao


Calcular

208



209

Materiais disponveis - Composio qumica

%C %Si %Mn %Cu

Gusa 4,50 0,50 0,10

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

Sucata de Ao 1010

0,10 0,60

FeSi 75% 75

Grafite sinttico

100

Cobre Metlico

100

Composio Objetiva

3,65 - 3,75

1,90 - 2,00

0,25 - 0,35

0,20 - 0,30

Capacidade do forno

1000 kg

Massa necessria

(kg)

36,5 - 37,5

19,0 - 20,0

2,5 - 3,5

2,0 - 3,0



Exemplo 2 - 70% Gusa - 30% Sucata Ao


entrada (kg)


Gusa 4,50 0,50 0,10 70% 700 31,500 3,500 0,700 0,000

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

re

nd

ime

nto

0% 0 0,000 0,000 0,000 0,000

Sucata de Ao 1010 0,10 0,60 30% 300 0,300 0,000 1,800 0,000

Massa entrante 31,800 3,500 2,500 0,000

Massa desejada 37,000 19,500 3,000 2,500

Massa faltante 5,200 16,000 0,500 2,500

FeSi 75% 75 90 23,704 24,000 0,000 16,200 0,000 0,000


FeMn AC 6 0,50 75 90 0,741 0,800 0,043 0,004 0,540 0,000

Cobre Metlico 100 90 2,778 2,800 0,000 0,000 0,000 2,520

1034,100 37,693 19,704 3,040 2,520






Exemplo 3 - 70% Retorno - 30% Sucata Ao


entrada (kg)


Gusa 4,50 0,50 0,10 0% 0 0,000 0,000 0,000 0,000

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

re

nd

ime

nto

70% 700 25,900 19,600 2,100 1,750

Sucata de Ao 1010 0,10 0,60 30% 300 0,300 0,000 1,800 0,000

Massa entrante 26,200 19,600 3,900 1,750

Massa desejada 37,000 19,500 3,000 2,500

Massa faltante 10,800 -0,100 -0,900 0,750

FeSi 75% 75 90 -0,148 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000


FeMn AC 6 0,50 75 90 -1,333 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

Cobre Metlico 100 90 0,833 0,800 0,000 0,000 0,000 0,720

1012,800 37,000 19,600 3,900 2,470








entrada (kg)


Gusa 4,50 0,50 0,10 20% 200 9,000 1,000 0,200 0,000

Retorno 3,70 2,80 0,30 0,25

re

nd

ime

nto

40% 400 14,800 11,200 1,200 1,000

Sucata de Ao 1010 0,10 0,60 40% 400 0,400 0,000 2,400 0,000

Massa entrante 24,200 12,200 3,800 1,000

Massa desejada 37,000 19,500 3,000 2,500

Massa faltante 12,800 7,300 -0,800 1,500

FeSi 75% 75 90 10,815 11,000 0,000 7,425 0,000 0,000


FeMn AC 6 0,50 75 90 -1,185 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

Cobre Metlico 100 90 1,667 1,700 0,000 0,000 0,000 1,530

1027,200 37,250 19,625 3,800 2,530






CORREES Calculo para a correo da % carbono

Diminuio da % de carbono Adio de Ao 1010 ou 1020 e FeSi75 no forno em Kg.

Kgs Ao = 1,0 - % Carbono desejado x Kg carga %Carbono encontrado Kgs FeSi75 = Kg ao x % Silcio no ao % Rendimento do FeSi75



CORREES Calculo para a correo da % carbono

Aumento de % de Carbono Adio de grafite no forno Kg. Kg Grafite = % Carbono desejado - % Carbono encontrado x Kg carga % Rendimento Grafite



CORREES Calculo para a correo da % Silcio

Diminuio de % de Silcio Adio de ao 1010 ou 1020 e grafite. Kg Ao = 1,0 - % Silcio desejado x Kg carga % Silcio encontrado Kg Grafite = Kg ao x % Carbono no ao % Rendimento do grafite



CORREES Calculo para a correo da % Silcio

Aumento de % de Silcio Adio de FeSi no forno em Kg Kg FeSi = % Silcio desejado - % Silcio encontrado x Kg Carga % Rendimento FeSi



PROCESSAMENTO CUIDADOS OPERACIONAIS

Usar material livre de sujeira(areia) e oxidao.

No colocar material mido no forno quando houver metal liquido no mesmo.(risco de exploso)

Iniciar a carga preferencialmente com o gusa.(facilita a fuso)

Colocar os materiais granulados(carburantes e Ferro Ligas) no inicio pois geralmente so menos densos e tendem a flutuar, dificultando a sua incorporao.

Documents

Aulas - Ferro Fundido Br