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SOLIDIFICAÇÃO DOS AÇOS, Trabalhos de Fundição

PRATICAS NA SOLIDIFICAÇÃO DOS AÇOS

Tipologia: Trabalhos

2018

Compartilhado em 14/04/2022

edgar-esteves-5
edgar-esteves-5 🇧🇷

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1 Solidificação dos aços
Após a etapa de refino, o aço está pronto para ser “vazado” e solidificado. Esta etapa de
solidificação chama-se lingotamento, o qual pode ser convencional ou contínuo. No
lingotamento convencional, moldes metálicos (“lingoteiras”), feitos normalmente de ferro
fundido, são utilizados na solidificação do aço, que após completamente solidificado recebe o
nome de lingote. no lingotamento contínuo, o aço líquido é vazado em um grande
reservatório chamado distribuidor. Do distribuidor, o aço quido segue por dois moldes
metálicos de cobre na forma de tubos que são refrigerados com água. Quando saem destes
moldes, o aço já solidificado recebe “sprays” de água para completar o resfriamento. Durante
o resfriamento, o aço é cortado com dimensões padronizadas por tesouras, recebendo o nome
de tarugo.
Tanto o lingote quanto
o tarugo são, então, levados para a etapa de laminação, onde serão transformados em
uma série de produtos, tais como barras, perfis, chapas, fio máquina etc...
2 Algumas heterogeneidades dos aços
O aço líquido é homogêneo, mas durante a solidificação surgem defeitos que tornam o
material sólido heterogêneo.
Alguns defeitos eliminados durante a fabricação do produto final (acabado).
Outros defeitos tornam-se até mais evidentes no produto final.
2.1 Tipos de defeitos
Não esgotando-se as possibilidades de defeitos durante a solidificação dos aços, os
defeitos apresentados abaixo são os mais comuns.
2.1.1 Vazio (“chupagem” ou “rechupe”)
Início da solidificação Paredes do molde
Parte superior do molde que está em contato com o ar
Sólido na periferia (Figura 16). Líquido preso.
Contração de volume parte oca (vazio).
Rechupe parte central superior do lingote (última a solidificar).
Rechupe uma ou várias cavidades cone com vértice voltado para baixo (Figura 17).
Vazio eliminado quando ao rubro
Mal eliminado restos de vazios (Figuras 75 a 80).
Atenuar o corte massalote (Figura 19). Prolongamento sobreposto à lingoteira. Existe
também a “cabeça quente” (material exotérmico e isolante).
Fundição de peças moldadas necessidade de canais de alimentação para atrair os
defeitos para si (Figura 20).
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1 Solidificação dos aços

Após a etapa de refino, o aço está pronto para ser “vazado” e solidificado. Esta etapa de solidificação chama-se lingotamento, o qual pode ser convencional ou contínuo. No lingotamento convencional, moldes metálicos (“lingoteiras”), feitos normalmente de ferro fundido, são utilizados na solidificação do aço, que após completamente solidificado recebe o nome de lingote. Já no lingotamento contínuo, o aço líquido é vazado em um grande reservatório chamado distribuidor. Do distribuidor, o aço líquido segue por dois moldes metálicos de cobre na forma de tubos que são refrigerados com água. Quando saem destes moldes, o aço já solidificado recebe “sprays” de água para completar o resfriamento. Durante o resfriamento, o aço é cortado com dimensões padronizadas por tesouras, recebendo o nome de tarugo. Tanto o lingote quanto o tarugo são, então, levados para a etapa de laminação, onde serão transformados em uma série de produtos, tais como barras, perfis, chapas, fio máquina etc...

2 Algumas heterogeneidades dos aços

O aço líquido é homogêneo, mas durante a solidificação surgem defeitos que tornam o material sólido heterogêneo. Alguns defeitos  eliminados durante a fabricação do produto final (acabado). Outros defeitos  tornam-se até mais evidentes no produto final. 2.1 Tipos de defeitos Não esgotando-se as possibilidades de defeitos durante a solidificação dos aços, os defeitos apresentados abaixo são os mais comuns. 2.1.1 Vazio (“chupagem” ou “rechupe”) Início da solidificação  Paredes do molde  Parte superior do molde que está em contato com o ar Sólido na periferia (Figura 16). Líquido preso. Contração de volume  parte oca (vazio). Rechupe  parte central superior do lingote (última a solidificar). Rechupe  uma ou várias cavidades  cone com vértice voltado para baixo (Figura 17). Vazio  eliminado quando ao rubro Mal eliminado  restos de vazios (Figuras 75 a 80). Atenuar o corte  massalote (Figura 19). Prolongamento sobreposto à lingoteira. Existe também a “cabeça quente” (material exotérmico e isolante). Fundição de peças moldadas  necessidade de canais de alimentação para atrair os defeitos para si (Figura 20).

Porosidade  pequenos vazios ou rechupes formados durante o resfriamento devido a falta de material (Figura 21). Lingotes  parte oca não tiver contato com o ar  esta parte terá atmosfera redutora (CO)  impede a oxidação das paredes do vazio. Laminação a quente  soldagem destas paredes  atenuando o inconveniente. Vazio em contato com o ar  oxidação das paredes  oxidação  fendas  perigo de trincas e falha por fadiga. 2.1.2 Segregação Aço  liga Fe-C com impurezas (principalmente o P e o S). Metal líquido  impurezas dissolvidas uniformemente. Solidificação  menor solubilidade no metal sólido do que no líquido. Solidificação  fora para dentro  acúmulo de impurezas no centro. Centro  último a solidificar  resfriamento mais lento e porque as impurezas (principalmente o fósforo) baixam o ponto de solidificação. Acúmulo de impurezas = segregação Segregação  resultado  gradiente de composição química  principalmente de fósforo e enxofre. Variação de composição química  variação de propriedades mecânicas.  P ou S  propriedades mecânicas inferiores (mais duro e quebradiço). Impurezas  pequena movimentação  permanecem no produto acabado (Figura 23). Segregação  maior dureza e posição central  menor deformação do que a periferia  durante laminação ou forjamento (Figura 87). Lingote grande  segregação mais intensa  mais tempo para a separação (difusão). 2.1.3 Estrutura dendrítica Solidificação de metais  formação de cristais ou núcleos ou centro de cristalização  desenvolvimento a partir de eixos de cristalização (três eixos ortogonais entre si). Cada eixo  certo tamanho  emite novos eixos até a massa inteira de solidificar (Figura 24). Cada eixo principal + eixos secundários = dendrita – ramificação de árvores (dendron). Dendrita  crescimento limitado  vizinha Solidificação completa  cada dendrita = cristal de contornos irregulares. Dendrita = grão primário em formação. Metais  após solidificação  formado por muitos grãos fortemente unidos  com orientação cristalográfica independente dos demais. Falar sobre a segregação interdendrítica. Dendritas formadas no centro do lingote  grãos mais ou menos equiaxiais.

Aço efervescente  ?????? 2.1.5 Trincas Trincas  fissuras que podem ser superficiais, profundas ou internas. Fontes  - choques térmicos durante resfriamento ou aquecimento acelerados.

  • durante laminação ou forjamento Trincas superficiais  removidas por esmeril etc... 2.1.6 Gotas frias Vazamento na lingoteira  pequenas gotas respingam contra as paredes da lingoteira, resfriando-se e oxidando-se. Gotas frias  - presas a parede  não aderem muito bem ao lingote e são um defeito.
  • caem na massa líquida  fundem  sem problemas. Importante
  1. Heterogeneidades  afetam as propriedades dos aços  um aço não é igual ao outro.  heterogeneidades   problemas de propriedades.
  2. Para evitar   custo  assim  depende da responsabilidade do componente.