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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25523| Título: | Identificação e análise de defeitos de fundição em polia de tração |
| Título(s) alternativo(s): | Identification and analysis of casting defect in traction pulley |
| Autor(es): | Fiorin, Vitor Sgorlon |
| Orientador(es): | Higa, Silvia Midori |
| Palavras-chave: | Ferro fundido Fundição Polias Metais - Defeitos Cast-iron Founding Pulleys Metals - Defects |
| Data do documento: | 6-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | FIORIN, Vitor Sgorlon. Identificação e análise de defeito de fundição em polia de tração. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
| Resumo: | 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. |
| Abstract: | Gray cast iron are FeCSi alloys with a carbon content above 2%. Among the types of cast iron, the grays do not present a high contraction in the casting process due to the expansion of graphite both in the direction of austenite dendrites as well as in the direction of molten metal, due it is less dense than the other phases. In this context, in most casting projects of gray iron parts the use of risering is dispensed. However, the presence of certain alloying elements hinders the formation of graphite in the solidification stage, generating defects associated with contraction during cooling, such as shrinkage and micro shrinkage. The present work identified and analyzed the defects of a gray iron traction pulley for elevators using optical microscopy and scanning electron microscopy techniques, and were related with the presence of alloying elements, as chromium and molybdenum, added to the alloy composition to improve mechanical properties of tensile strength and hardness. The defect location was compared to the results obtained by the simulation of the part using solidification simulation software, Inspire Cast. Thereby, the defect was evaluated based on the two models of feeding system used by the company. The defect was identified by stereoscopy and optical microscopy as a shrinkage, caused by primary contraction. It was verified by scanning electron microscopy that the influence of the elements of chromium and molybdenum alloy on solidification was due to the tendency to reduce the interval between TEE and TEM (DTE) temperatures and inoculation, not by carbide formation. The simulation of casting by Inspire Cast presented close results in relation to solidification as well as in the prediction of shrinkage for the feeding system without risering, from which the studied sample was taken. It also demonstrated that, the feeding system with risering and exothermic gloves is an alternative to produce the part without defects, but with low metallurgical yield. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25523 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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