CAPÍTULO 6
CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS
6.1 Conclusões
Desta pesquisa, importantes resultados foram obtidos, mostrando que o aumento de 0,12% para 0,18% de enxofre na produção do ferro fundido cinzento FC 25 é possível sem o detrimento das propriedades mecânicas, da microestrutura e da usinabilidade. Desta forma, o objetivo maior deste pesquisa, viabilização do uso de um maior percentual de coque nacional na produção do ferro fundido cinzento FC 25, foi alcançado, sustentado nos dados experimentais apresentados no capítulo 5 acompanhados pelas discussões baseadas nas observações e fundamentadas na teoria apresentada nos capítulos 2 e 3.
As principais conclusões obtidas, nos ensaios experimentais, são apresentadas em três partes, são estas:
Propriedades mecânicas:
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O aumento na porcentagem do enxofre no ferro fundido cinzento FC 25 de 0,065% para 0,18% S, mantendo a relação Mn (%) = 1,7% S + (0,322 ± 0,036), não produz alterações significativas (nível de confiança igual a 95%) nas propriedades mecânicas do material.Microestrutura:
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No ferro fundido cinzento FC 25 com 0,065%, 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre, somente a grafita tipo A (norma ASTM A247) está presente na matriz, indicando que os teores de enxofre analisados não alteram o tipo de grafita.-
Para um nível de confiança de 95%, a área percentual, a quantidade de partículas de grafita por mm2 e a distribuição do tamanho das grafitas (classificadas segundo a norma VDG P441 e ASTM A247) não diferem significativamente para o ferro fundido cinzento FC 25 com 0,065%, 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre.-
O parâmetro de rede da ferrita manteve-se em 2,87 para o ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre.Capítulo 6 Conclusões e Sugestões para Futuros Trabalhos 129
- O aumento de 177% de enxofre, em relação ao material com 0,065%, não promoveu alteração na matriz formada por perlita fina.
- O aumento percentual do enxofre tende a promover uma inversão do polinômio, que descreve a distribuição da área das inclusões de sulfeto de manganês, de decrescente para crescente.
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Os teores de enxofre analisados influenciam significativamente (nível de confiança igual a 95%) na área média mas não na quantidade média das inclusões de MnS no material. Assim, a porcentagem da matriz ocupada por inclusões de MnS difere significativamente com respeito ao teor de enxofre.-
O enxofre promove alteração na morfologia das inclusões de MnS da seguinte forma: no ferro fundido cinzento FC 25 com 0,065% S, as inclusões de MnS, são predominantemente do tipo I. No material com 0,12% S, encontram-se inclusões de MnS do tipo I e uma pequena quantidade do tipo III. Para o ferro fundido cinzento FC 25 com 0,15% S, as inclusões de MnS do tipo I e III ocorrem de forma balanceada. O ferro fundido cinzento FC 25 com 0,18% S, apresenta predominantemente inclusões de MnS do tipo III e uma pequena quantidade do tipo I.-
A ocorrência da morfologia tipo III, não depende de óxidos, nitretos ou carbonetos como substratos de nucleação. Embora não sejam raras as ocorrências de inclusões abrasivas associadas aos sulfetos de manganês. Contudo, este tipo de nucleação não é exclusivo das inclusões de sulfeto de manganês tipo III, inclusões do tipo I podem, ou não, estar associada à inclusões com alto ponto de fusão.Usinabilidade:
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Constatou-se que ao invés da formação da BUL houve o deposito pontual das inclusões de MnS nas superfícies de incidência e de saída da ferramenta de corte;-
Para uma efetiva redução do desgaste por adesão, deve haver uma mínima porcentagem da área da matriz ocupada por inclusões de sulfeto de manganês. Visto que somente o ferro fundido cinzento FC 25 com 0,065% de enxofre apresentou uma intensa adesão, deduz-se que a menor porcentagem de área ocupada por sulfeto de manganês deve ser de (18 ± 6) x 10-3, para reduzir a adesão do material da peça nas superfícies da ferramenta de corte.Capítulo 6 Conclusões e Sugestões para Futuros Trabalhos 130
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Para um nível de confiança de 95%, a usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12% e 0,18% de enxofre, usinado a 100 m/min, não difere significativamente;-
Para um nível de confiança de 95%, a usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre não difere significativamente quando usinado a 150 e 200 m/min.-
A melhor usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 contendo inclusões de sulfeto de manganês tipo III (0,18% S) em relação ao material com inclusões tipo I(0,065% S) indica que a usinabilidade não é influenciada pela morfologia mas pela área percentual de inclusões de sulfeto de manganês.
- Em relação ao ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12% de enxofre (tomado como referência devido ao seu uso na produção do ferro fundido cinzento), o material com 0,065% S apresentou uma redução na vida da ferramenta de 24%, 32% e 38%, para as velocidades de 100, 150 e 200 m/min, respectivamente. Assim, o efeito dos sulfetos de manganês foi maior, apesar de menos expressivo, na usinagem do ferro fundido cinzento FC 25 usinado em altas velocidades de corte.
O arrolamento das conclusões proporciona ao pesquisador a constatação de que houve lacunas em seu trabalho. Assim, sugestões para novos estudos se fazem oportunas.
6.2 Sugestões para Futuros Trabalhos
- Para que um maior percentual de enxofre possa ser utilizado na produção do ferro fundido cinzento FC 25 é importante avaliar a influência deste elemento na microestrutura e nas propriedades mecânicas das seções com espessura menores e maiores que 30 mm.
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Realizar os ensaios de usinabilidade com o tempo, ferramenta e parâmetros necessários e adequados para o desenvolvimento da BUL;-
Determinar, para o ferro fundido cinzento, a relação entre o tempo necessário para a formação da BUL e a porcentagem da área ocupada por sulfeto de manganês, isto é, quantificar e validar o gráfico proposto na Fig. 5.51.- Determinar o tempo necessário para a formação da BUL para as diferentes coberturas. Visto que nas industriais é conveniente que se utilize as ferramentas com menor tempo para a formação da BUL.