Page 40 - Revista Fundição & Matérias-Primas

CA
CADERNO TÉCNICODERNO TÉCNICO

Metodologia de análise de reoxidação por simulação eoxidação por simulação
Metodologia de análise de r

numérica em componentes fundidos por gravidade
numérica em componentes fundidos por gravidade

Inclusões de reoxidação estão entre os defeitos mais observados no processo de
fundição, afetando a qualidade superficial, usinabilidade e desempenho mecânico do
componente final. Este trabalho apresenta uma metodologia de análise da superfície
de metal exposta ao ar e aprisionamento de ar correlacionados com a velocidade,

utilizando a simulação numérica da técnica de fundição por gravidade. Com isso, esse
estudo comparativo entre diferentes sistemas de enchimento propõe a definição dos
melhores conceitos a serem aplicados em escala industrial.

Nilo Fuchter Junior, Daniel Fritzen

Introdução Essas inclusões são transportadas duas superfícies secas entram em
com o metal líquido e acabam sen- contato, não há adesão (figura 2b).
nclusões de reoxidação se do inclusões não metálicas no pro- Efetivamente, os óxidos dobra-
formam quando o aço de- duto final . dos tornam-se microporosidades,
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Isoxidado entra em contato que podem servir como ponto
com o oxigênio durante a trans- O arraste de ar é fonte de forma- de iniciação/propagação de fis-
ferência do metal líquido ou no ção de inclusões de reoxidação du- suras, ou até mesmo apresenta-
preenchimento da cavidade do rante o processo de enchimento rem outras formas indesejáveis.
molde. Desta forma, limitar a ex- dos moldes. Em fluxos de super- Se gerados em concentrações
posição do aço ao oxigênio, para fície livre, o ar é arrastado quando suficientemente altas, possuem
minimizar as inclusões de reoxi- o metal líquido sofre turbulência, a capacidade de se aglomerarem,
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dação, se torna necessário . descontinuidades essas que são formando macroinclusões .
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formadas por um salto hidráulico Bolhas são geradas em mergulhos
O projeto do sistema de canais (figura 1a) ou no mergulho do jato
afeta a entrada de ar durante o líquido (figura 1b) . de jato líquido e sistemas turbulen-
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tos. Suas peles de óxido se partem
preenchimento do molde. Metal na superfície superior, quando as
líquido mergulhando no sistema A taxa de formação de defeitos mesmas sobem para flotar. Suas pe-
de canais e formação de ondas são oriundos da reoxidação do metal les de óxido deslizam efetivamente
exemplos da entrada de ar e super- líquido torna-se maior com o au- ao redor da bolhas e, finalmente, se
fície de metal exposta. O oxigênio mento da turbulência. Além disso, unem sobre a bolha, óxido seco com
dentro do ar arrastado reage ime- camadas de óxido esticam, rompem óxido seco, ficando no formato de
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diatamente com o aço, formando e se regeneram continuamente . um tubo colapsado (figura 3a). Es-
inclusões de reoxidação. Se em razão de turbulência (figura 2a) sas trilhas de bolhas podem formar

40 FMP, JUNHO 2020