Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20212145
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Análise comparativa entre o ferro fundido comercial novo e o refundido em empresa artesanal com aplicação em tambores de freio

Comparative analysis between new and remelted commercial cast iron in a craft company with application in brake drums

Licurgo Borges Winck, Gabriel dos Santos Camargo, Sergio Junio Martins Rodrigues, Thaís Neves Silva

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Resumo

Este artigo tem como objetivo realizar a análise comparativa de dureza e microestrutural do material de dois tambores de freio construídos em ferro fundido cinzento, sendo um com suas características iniciais de fábrica sem qualquer tipo de alteração e outro usado e refundido em processo artesanal, com o histórico de uso desconhecido. A partir daí, tornou-se possível verificar se o processo primitivo de refusão em areia provocou mudanças nas propriedades mecânica e microestrutural quando comparado com as propriedades iniciais do material de fábrica. Com a obtenção dos resultados, verificou-se que há a possibilidade do reaproveitamento da matéria prima de ferro fundido, porém não para a mesma aplicação. Sobre os dois materiais foram realizadas as seguintes análises: Metalografia com microscópio óptico e análise de dureza Rockwell. Baseado nos resultados observou-se que torna-se improvável a utilização do tambor de freio refundido para a mesma aplicação, pois houve aumento nos precipitados de grafita, influenciando diretamente na dureza do material em 13,26% de aumento em relação ao material novo, ocasionado principalmente devido ao processo de fundição artesanal não possuir controle na taxa de resfriamento.

Palavras-chave

Ferro fundido; Fundição; Dureza rockwell; Metalografia.

Abstract

This article aims to perform a comparative analysis of hardness and microstructural material of two brake drums made of gray cast iron, one with its initial factory characteristics without any type of alteration and the other used and re-melted in an artisanal process, with the unknown usage history. From there, it became possible to verify whether the primitive sand remelting process caused changes in the mechanical and microstructural properties when compared to the initial properties of the factory material. With the results obtained, it was found that there is the possibility of reusing the raw material of cast iron, but not for the same application. The following analyzes were performed on both materials: metallography with an optical microscope and Rockwell hardness analysis. Based on the results it was observed that it is unlikely to use the re-cast brake drum for the same application, since there was an increase in the graphite precipitates, directly influencing the hardness of the material by 13.26% increase in relation to the new material, caused mainly due to the artisanal casting process has no control over the cooling rate.

Keywords

Cast iron; Casting; Rockwell hardness; Metallography.

Referências

1 Diulgheroglo PA. Fundamentos de freios e seus componentes. São Paulo; 2010. 206 p. Apostila.

2 Silva LRC. Caracterização da superfície de frenagem do tambor de freio de veículos comerciais após ensaios em dinamômetro [trabalho de conclusão de curso]. Caxias do Sul: Universidade de Caxias do Sul; 2013.

3 Silva ALVC. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 4. ed. São Paulo: Blucher; 2008.

4 Rohde RA. Metalografia preparação de amostras. Vol. 3. Santo Ângelo: Laboratório de Ensaios Mecânicos e Materiais, Universidade Regional Integrada; 2010.

5 Iombriller SF. Análise térmica e dinâmica do sistema de freio a disco de veículos comerciais [tese]. São Paulo: Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo; 2002.

6 Mackin TJ, Noe SC, Ball KJ, Bedell BC, Bim-Merle DP, Bingaman MC, et al. Thermal cracking in disc brakes. Engineering Failure Analysis. 2002;9(1):63-76.

7 Boniatti DL. Análise do comportamento de fadiga para estruturas submetidas a temperaturas elevadas aliadas a esforços cíclicos [dissertação]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2003.

8 Chiaverini V. Aços e ferros fundidos. 7. ed. São Paulo: ABM; 2002.

9 Brezolin A. Estudo de geração de trincas térmicas em discos de freios de veículos comerciais [tese]. Caxias do Sul: Universidade de Caxias do Sul; 2007.

10 Maluf O, Angeloni M, Gualberto AR, Spinelli D, Bose WW Fo. Discos de freio automotivos: aspectos históricos e tecnológicos. In: International Brake Colloquium e Engineering Display; 2005; Gramado, RS. SAE; 2005.

11 Van Vlack LH. Princípios da ciência e tecnologia dos materiais. 4. ed. Rio de Janeiro: Campus; 1984.

12 Guesser W. Ferro fundido com grafita compacta. Revista Metalurgia & Materiais, julho 2002.

13 Teles JM. Torneamento de ferro fundido nodular ferritizado com nióbio utilizando ferramentas de metal duro [dissertação]. Itajubá: Curso de Engenharia Mecânica, Instituto de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá; 2007.

14 Callister WD. Ciência e engenharia de materiais. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC; 2002.

15 Dawson S, Schroeder T. Practical applications for compacted graphite iron. American Foundry Society Transactions; 2004;112:1-9.

16 Batista Metalurgia. Catálogo: tambores de freio. Pará de Minas; 2018 [cited 2018 Dec 14]. Available at: http://www.batistametalurgia.com.br/imgs/catalogo.pdf

17 Baptísta ALB, Soares AR, Nascimento IA. O ensaio metalográfico no controle da qualidade [trabalho técnico industrial metalúrgico]. Rio de Janeiro: Universidade Federal Fluminense; 2011.

18 Dedavid BA, Gomes CI, Machado G. Microscopia eletrônica de varredura aplicações e preparação de amostras. Porto Alegre: Centro de Microscopia Eletrônica e Microanálise, EDIPUCRS; 2007.

19 Chiaverini V. Aços-carbono e aços-liga. 2. ed. São Paulo: Associação Brasileira de Metais; 1968.

20 Marinho AJ. Ensaio mecânicos: dureza. Rio de Janeiro: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; 2009.

21 Barbosa VAC. A influência do processo produtivo na qualidade final de pastilhas de freio automotiva [monografia]. Joinville: Curso de Engenharia Automotiva, Centro Tecnológico de Joinville, Universidade Federal de Santa Catarina; 2017 [cited 2018 Dec 16]. Available at: https://repositorio.ufsc.br/

22 Fras E, Górny M, Lópes HF. The transition from gray to white cast iron during solidification: Part II. vol. 36. Experimental verification. Metallurgical and Materials Transactions. A, Physical Metallurgy and Materials Science. 2005;36:3083-3092.

23 Ribeiro PJN. Transformação de fase em ferro fundido cinzento de matriz perlítica induzida pelo processo de eletroerosão [trabalho de conclusão de curso]. São Paulo: Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo; 2013.

24 White CV. Gray iron. In: ASM International. ASM handbook: properties and selection: irons, steels, and highperformance alloys. 10th ed. Materials Park: ASM; 1992.

25 Callister WD. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: engenharia de materiais. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC; 2011.


Submetido em:
11/11/2019

Aceito em:
16/07/2020

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