Influência do teor de silício na formação de rechupe associado a diferentes sistemas de alimentação

Abstract

Defeitos de descontinuidades em peças de ferros fundidos nodulares, causados por cavidades chamadas “rechupes”, são muito comuns e têm aumentado os índices de refugos prejudicando a produtividade das fundições. As principais causas desses defeitos se devem as variações de pressão e de volume específico durante a solidificação dessas ligas. Os sistemas de alimentação são soluções preventivas que auxiliam e compensam as contrações de volume durante a solidificação, evitando este tipo de problema. As características de solidificação dos ferros fundidos nodulares podem ser alteradas pela composição química, temperatura de vazamento, velocidade de resfriamento e pelo tratamento de inoculação, entre outras variáveis do processo. O carbono equivalente, de maneira geral pode reduzir a necessidade de metal para compensar a contração do líquido, sendo que este parâmetro está diretamente relacionado com a fração de grafita formada durante a solidificação. Alem disso seu valor indica a natureza da composição, podendo ser hipoeutética, eutética e hipereutética. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência do silício, e conseqüentemente do carbono equivalente na formação de “rechupe”, associado a diferentes sistemas de alimentação. Assim, a metodologia usada prevê a investigação da influência dessas variáveis na quantidade de “rechupe”, variando-se o teor de silício obtendo 5 composições diferentes, sendo 2 hipoeutéticas, 2 hipereutéticas, e 1 eutética, aplicando-as a 4 sistemas de alimentação, a saber: coquilhas, luvas exotérmicas, massalotes, e um sistema simples, sem o uso de coquilhas, de luvas e de massalotes. Os resultados mostraram que para os sistemas de alimentação com o uso do resfriador coquilha e o sistema simples, as composições eutéticas e ligeiramente acima do eutético tiveram menores “rechupes”, no entanto as amostras coquilhadas registraram os menores níveis de “rechupe”. A luva exotérmica foi mais eficiente para composição eutética. O sistema de alimentação com massalote apontou uma variação na localização do “rechupe”, sendo que para composições hipoeutética este se localiza no centro da peça e para composições hipereutéticas o “rechupe” tende a migrar para a periferia da peça. As composições mais hipereutéticas e hipoeutéticas demonstraram volumes de “rechupe” expressivos para todos os sistemas de alimentação. Os resultados encontrados potencializam o uso da coquilha e de uma faixa de composição química em torno do eutético.