e
do
comportamento
do
mesmo
durante
o
__________é possível se estabelecer a técnica de
fusão mais adequada a cada caso.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
196
9.3. Rotinas de fusão. PERDAS DE FUSÃO
São as perdas de metal contabilizadas durante a fusão, incluindo aí as perdas durante a transferência, o tratamento em panela (____________e____________, por exemplo) e o vazamento. Estas perdas vão afetar:
• O_______________________ = peso da peça usinada peso de metal carregado no forno • A análise_______________, pois as perdas durante a fusão se
concentram em cima de determinados elementos.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
9.3. Rotinas de fusão.
PERDAS DE FUSÃO - Divididas em:
____________________:
• São tão maiores quanto____________for o elemento em questão. ex. num bronze silício, o elemento que terá diminuída sua concentração no banho será o silício. • ___________e de____________empregada e pela forma
com que a_____________se apresenta, se em sucata ou em lingotes. Ex. para ligas à base de alumínio estas perdas são maximizadas para a fusão, de sucata de retalhos de chapas, em forno de reverberação ou rotativo
com atmosfera oxidante. CL
9.3. Rotinas de fusão.
PERDAS DE FUSÃO - Divididas em:
________________________:
• São restritas aos elementos Zn (_____), Cd (_____) e Mg (________), que devem ser adicionados por________. • Todo cuidado em se evitar_________________________
desnecessários é positivo no sentido de minimizar as perdas por volatilização.
• São tão_______quanto mais________for o elemento em questão. Ex. num bronze silício, o elemento que terá diminuída sua concentração no banho será o silício. CL
199
9.3. Rotinas de fusão. FUNDIBILIDADE:
• O conceito de______________engloba_______e______ _________, uma vez que o metal líquido terá que escoar dentro dos canais até chegar à cavidade do molde; • De uma forma geral quanto___________________será a
tendência a que ela apresente boa______________; • Também o_________de solidificação e o_____________
da liga afetam a sua fundibilidade que pode ser definida como “capacidade de um metal preencher seções finas e
reproduzir detalhes do molde”. CL 200
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
Do ponto de vista do fundidor é muito importante conhecer quais são os gases solúveis no banho e em que quantidade e de que forma eles são incorporados, uma vez que gases são uma causa importante de________das peças fundidas; Isto por que a___________dos gases tende a________com a____________________, obrigando o gás a se recombinar durante o resfriamento, gerando________e___________na peça fundida;
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
201
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
Se as medidas tomadas visando a minimização da absorção de gases não forem suficientes para eliminar os defeitos citados, pode ser preciso_______________o metal líquido antes do vazamento.
Os gases__________________(H, N) são absorvidos numa quantidade que é proporcional à raiz quadrada da pressão parcial deste gás na atmosfera segundo a Lei de Sieverts.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
202
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
Ou seja, A dissolução do nitrogênio em qualquer banho metálico segue a seguinte reação:
_____________________
Onde N representa o nitrogênio dissolvido no metal líquido. Lei de Sieverts p/ aço:______________________
% N: Concentração de N no aço;
fN: Coeficiente henryano de atividade do nitrogênio dissolvido;
P’N2: Pressão parcial do nitrogênio gasoso em contato com o metal líquido; K: Constante de equilíbrio.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
203
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
O material mais crítico
em relação aos
defeitos ocasionados pelo H é o Al, pois como a____________ do H no Al sólido é praticamente_______o gás tem que se recombinar gerando microporosidade em
toda a peça. solubilidade do H - considerado um dos CL mais nocivos – c/ T, para vários metais. 9. Fusão e tratamento dos metais
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
Como o hidrogênio e outros gases penetram no banho? • A______________________, nos__________, na______
___________ou nas______________;
• Se dissociam em altas T com consequente absorção pelo banho metálico.
• É importante________________ferramentas e cadinhos, restringir o contato__________através de uma escória ou fluxo protetor (cuidado pois os fluxos são geralmente higroscópicos) e, mais importante ainda, utilizar a menor _________possível.
CL
205
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
Se ainda restarem gases dissolvidos que gerem porosidade será preciso recorrer aos processos de eliminação desses gases:
(a) Oxidação - redução: recomendado para sistemas que apresentem ________________simultânea de hidrogênio e oxigênio, como por exemplo algumas ligas a base de cobre. A liga é fundida sob atmosfera oxidante, para
minimizar a absorção de hidrogênio, e desoxidada
energicamente instantes antes do vazamento;
(b) Pré-solidificação: utilizado principalmente quando se dispõe de muita_____________. Ao solidificar, parte do gás forma bolhas e na segunda fusão o teor de gases será menor. Figura (a);
CL
206
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
(c) Borbulhamento de um gás:_______(Figura b) ou_____(através
de pastilhas ricas em cloro, Figura c): abaixa simultaneamente o hidrogênio e o oxigênio dissolvidos pela redução da pressão parcial desses gases na mistura. Mais importante ainda é o efeito de________que provoca quando é borbulhado no fundo da panela e as bolhas que sobem vão incorporando os gases dissolvidos. Indicado para ligas de cobre (com nitrogênio) e ligas de alumínio (com nitrogênio ou gás cloro);
(d) Refino a vácuo: usado para a produção de ______e ____________, diminui simultaneamente o teor de carbono e de oxigênio (Figura d). A diminuição de________na câmara desloca as reações no sentido de formação dos gases que são removidos pelo bombeamento.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
207
9.3. Rotinas de fusão. GASES NOS METAIS.
CL (a) Pré-solidificação
(b) Borbulhamento de gás inerte (c) Borbulhamento de gás ativo (d) Refino a vácuo
Depois é só acertar a T do metal líquido para vazamento na panela. 9. Fusão e tratamento dos metais
208
9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –
• A fusão é feita a partir de um carregamento de ferro-gusa, retorno de fundição (ou sucata interna) e sucata de aço; • Além disso são adicionados__________para correção de
teores dos diversos elementos;
• O forno mais indicado para a preparação do metal é o forno de__________;
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –
• Após a fusão, o metal é___________- normalmente com liga Fe-Si - em panela ou diretamente no molde, com o intuito de garantir uma microestrutura de células eutéticas pequenas e homogêneas. A inoculação tem um efeito positivo sobre a resistência do ferro.
• Temperaturas de inoculação mais baixas tendem a aumentar o número de nódulos devido menor “Fading”.
_________________________________________________________.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –
A adição de inoculantes, conhecida como inoculação, é uma prática empregada para o_____________na macroestrutura bruta de solidificação;
Ela é realizada com adições de ligas que garantem a formação de uma estrutura fina de____________________, eliminando o crescimento de grãos colunares;
No processo de inoculação, são introduzidas no metal líquido partículas que agem como_________eficientes para a nucleação heterogênea.
CL
211
9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –
O processo de refino traz benefícios como: o aumento da _____________do metal líquido, a melhora da dispersão de _______________________e____________na estrutura, a melhora do_____________________da usinabilidade e das propriedades mecânicas;
CL
212
9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –
• A produção de ferro nodular acrescenta à rotina de fusão do cinzento duas etapas -_____________e___________- encarecendo o produto, quando comparado c/ cinzento; • A nodulização é a etapa mais_________do processo por
empregar magnésio puro ou ligas contendo Mg;
• O magnésio apresenta baixo ponto de fusão e de volatilização, baixa densidade, é um_____________forte, além de ser extremamente__________.
CL 9. Fusão e tratamento dos metais
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9.4. TÉCNICAS DE FUSÃO DOS METAIS – FOFO –