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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32525| Título: | Aplicação da análise térmica no processo de fabricação de ferro fundido cinzento |
| Título(s) alternativo(s): | Application of thermal analysis in the gray cast iron manufacturing process |
| Autor(es): | Vivian, Andrei |
| Orientador(es): | Setti, Dalmarino |
| Palavras-chave: | Análise térmica Ferro fundido Metalurgia Thermal analysis Cast-iron Metallurgy |
| Data do documento: | 14-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | VIVIAN, Andrei. Aplicação da análise térmica no processo de fabricação de ferro fundido cinzento. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2023. |
| Resumo: | A fundição é um dos processos metalúrgicos mais antigos, polivalentes e que permite produção em larga escala. É amplamente utilizado na fabricação de peças semiacabadas com geometria complexa, apresentando um custo altamente competitivo em relação a outros métodos de produção. O ferro fundido é o material mais comumente utilizado na fundição em larga escala. Este trabalho apresenta um estudo da solidificação de ligas comerciais de ferro fundido cinzento com a utilização de análise térmica como ferramenta de controle metalúrgico, com ênfase no grau de recalescência e sua relação com a microestrutura obtida antes da inoculação. No desenvolvimento deste trabalho, foram empregadas as técnicas de análise térmica, espectrometria ótica, análise metalográfica e ensaio de dureza Brinell. Amostras de ligas hipoeutéticas e hipereutéticas foram retiradas no momento em que o metal se encontrava no processo de fusão e submetidas ao procedimento de análise térmica e espectrometria. Também foram retiradas amostras para análise de microscopia ótica, e foram realizadas medições de dureza Brinell nessas amostras. A partir dos dados experimentais, iniciou-se a fase de tratamento das informações obtidas. As curvas de resfriamento tiveram seus dados compilados e tratados pelo software Labplot para gerar as curvas, assim como imagens da metalografia que foram analisadas para obtenção de dados, como o número de células eutéticas, pelo software ImageJ. Os principais resultados destacam-se: as equações de Rosario (2012) podem ser utilizadas para prever as temperaturas do eutético estável (TEE) e a temperatura do eutético metaestável (TEM) a partir da análise química. Estas apresentaram uma diferença de 0,09% a 0,41% entre as TEE calculadas e as temperaturas de super resfriamento (TSE) medidas na parte experimental. A recalescência pode ser relacionada com o número de células eutéticas em ferros fundidos hipoeutéticos. Por ser um valor fácil de determinar, a recalescência pode ser utilizada na previsão dos números de células eutéticas e propriedades mecânicas de lotes de ferros fundidos da mesma classe. A inoculação pode ser avaliada pela redução da recalescência em relação aos lotes sem inoculação. |
| Abstract: | Casting is one of the oldest metallurgical process, multipurpose, and of great scalability in production. It is widely used in manufacturing semi-finished parts with complex geometry, presenting a highly competitive cost with other production methods. Cast Iron is the most commonly used material in large-scale casting. This research presents a study of the solidification of commercial gray cast iron alloys using Thermal Analysis as a metallurgical control tool, emphasizing the degree of recalescence and its relationship with the microstructure obtained before inoculation. In the development of this work, the techniques of thermal analysis, optical spectrometry, metallographic analysis, and Brinell hardness test were employed. Hypo-eutectic and hyper-eutectic alloy samples were taken when the metal was melting and submitted to thermal analysis and spectrometry. Also, samples were taken for optical microscopy analysis. Brinell hardness measurements were also performed on these samples. From the experimental data began the phase of treatment of the information obtained; the cooling curves had their data compiled and treated by Labplot software to generate the curves as well as images of metallography, which were analyzed to obtain data such as the number of eutectic cells by ImageJ software. the main results are highlighted: Rosario's (2012) equations can be used to predict the stable eutectic temperature (TEE) and metastable eutectic temperature (TEM) from the chemical analysis, these showed a difference of 0.09% to 0.41% between the calculated TEE and supercooling temperatures (TSE) measured in the experimental part; recalescence can be related to the number of eutectic cells hypo eutectic cast irons, as it is an easy value to determine recalescence can be used in predicting the numbers of eutectic cells and mechanical properties of batches of cast irons of the same grade Inoculation can be evaluated by the reduction of recalescence in relation to lots without inoculation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32525 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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