FUCO - TUPY. Referência em tecnologia de fundição de ... · Perfis de Fundição Contínua - FUCO 5 A geometria do FUCO é delineada por uma coquilha de grafite refrigerada, proporcionando

FUCOPerfis de Fundição Contínua

Manual Técnico

Perfis Fundidos

Perfis de Fundição Contínua - FUCO

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ÍNDICEINTRODUÇÃO

Definição de Ferro Fundido .............................................................................................. 03

Apresentação do FUCO ................................................................................................ 04

Vantagens do FUCO .................................................................................................... 06

Aplicações Típicas do FUCO ....................................................................................... 10

FERROS FUNDIDOS CINZENTOS

Descrição das Classes ....................................................................................................... 12FC 200 - Ferro Fundido Cinzento Perlítico/Ferrítico ........................................................ 13FC 300 - Ferro Fundido Cinzento Perlítico ...................................................................... 15GMI - Ferro Fundido Cinzento com Grafita Refinada ....................................................... 17

FERROS FUNDIDOS NODULARES

Descrição das Classes ....................................................................................................... 19FE 40015 - Ferro Fundido Nodular Ferrítico .................................................................... 20FE 45012 - Ferro Fundido Nodular Ferrítico / Perlítico .................................................... 22FE 55006 - Ferro Fundido Nodular Perlítico / Ferrítico .................................................... 24FE 70002 - Ferro Fundido Nodular Perlítico ..................................................................... 26

DIMENSÕES PADRONIZADAS

Perfis Redondos ................................................................................................................. 28Perfis Retangulares ............................................................................................................ 30Perfis Quadrados ............................................................................................................... 31

INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES

Outras Propriedades .......................................................................................................... 32Materiais Correspondentes em Normas de Outras Entidades ........................................... 33Fórmulas úteis / Fatores de Conversão ............................................................................. 34


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INTRODUÇÃO

DEFINIÇÃO DE FERRO FUNDIDO

Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares são ligas de ferro-carbono-silícío, comteores de carbono geralmente acima de 2,0 %, em quantidade superior à quepode ser retida em solução sólida na austenita, de modo a resultar na formaçãode grafita, na forma de veios (lamelas) ou nódulos (esferas), apresentadas nasfiguras 1a e 1b.

A forma e a distribuição da grafita, bem como a estrutura da matriz,influenciam diretamente nas propriedades dos ferros fundidos, razão pela quala escolha da classe de ferro fundido apropriada depende muito de suaaplicação.

Combinações de diferentes formas de grafita com diferentes estruturas dematriz, resultam em uma grande variedade de classes, onde, certamente, umadelas atenderá aos requisitos necessários de desempenho, segurança equalidade.

A constante evolução da tecnologia de fundição dos ferros fundidos estácontribuindo cada vez mais para o desenvolvimento de novas aplicações,possibilitando, assim, alternativas mais econômicas para se obter produtos comqualidade.

Fig. 1a- Ferro Fundido Cinzento. Fig. 1b- Ferro Fundido Nodular


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APRESENTACÃO DO FUCO

Originalmente desenvolvido na Europa logo após a segunda guerramundial, o processo de fundição contínua em ferro fundido foiintroduzido na América do Sul em 1975 pela Indústria de Fundição Tupy,visando obter um método mais econômico para produção de peças comqualidade similar ou superior às obtidas a partir de barras de aço oufundição convencional (areia).

Fig. 2 - Processo de produção por fundição contínua.

1 - Metal líquido2 - Bica de enchimento3 - Forno de alimentação4 - Coquilha de grafite refrigerada5 - Rolete de apoio6 - Painel de comando7 - Unidade de tracionamento8 - Unidade de corte9 - Unidade de quebra10 - Barra cortada11 - Entrada e saída de água12 - Resfriador13 - Barra fundida


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A geometria do FUCO é delineada por uma coquilha de grafite refrigerada, proporcionando àsbarras uma elevada sanidade, associada a uma estrutura uniforme e refinada. Isto permite quesejam produzidas peças de elevada responsabilidade, sem o risco de falhas em serviço atribuídasa defeitos do material, atingindo-se ao final do processo, um menor custo de usinagem.

O processo de fundição contínua permite que se obtenham os mais diferentes formatosgeométricos, tais como seções redondas, quadradas, retangulares, ovais, e outras que mais se

aproximem da geometria final da peca a ser confeccionada a partir de uma barra de FUCO (Fig.3).

Fig. 3 - Formatos especiais próximos à geometria final da peca.


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VANTAGENS DO FUCO

AUSÊNCIA DE POROSIDADES

Porosidades são defeitos de fundição que ocorrem internamente à peça e são de forma geralmentearredondada com superfície interna lisa, podendo apresentar-se também com aspecto alongado eem diversos tamanhos.

A formação de porosidades pode ter diversas causas, todas elas provenientes de fontes de gases.

Podem ser citadas como prováveis causas de formação de porosidades:a) Gases provenientes de materiais de moldagem, macharia e tintas.b) Aprisionamento mecânico de gases

b.1 - contidos nas cavidades do molde;b.2 - gerados pelos moldes e machos;b.3 - devido a turbulência durante o vazamento;b.4 - sistemas de canais inadequados.

c) Gases dissolvidos no metal líquido

Para a produção do FUCO , o molde utilizado é de grafite, que não libera gases quandosubmetido a altas temperaturas. Além disso, não existem as principais fontes de gasesanteriormente citadas. Em perfis produzidos por fundição contínua, a presença de gaseslimita-se apenas aos contidos no metal líquido, o que reduz acentuadamente a tendência àformação de porosidades em relação a outros processos de fundição.

AUSÊNCIA DE RECHUPES

Os rechupes são cavidades ocasionadas pela contração do metal líquido durante a solidificação.O controle deste defeito é tanto mais difícil quanto mais complexa for a geometria da peçafundida, sendo que os rechupes situam-se sempre nas seções mais espessas, nos centros térmicosdas peças.Na fundição de ferro fundido em areia existe ainda um agravante que é a expansão do molde,aumentando a necessidade de metal líquido para compensar a variação dimensional que a peçasofre.Por serem rígidos, os moldes de grafite não se deformam com os esforços que ocorrem durante asolidificação dos ferros fundidos, garantindo, assim, uma perfeita alimentação da peça e, comoconseqüência, a ausência de rechupes.

As barras produzidas por fundição contínua possuem geometrias definidas, podendo-se controlaro processo de solidificação para cada tipo de barra, de forma a se evitar que as cavidadesdecorrentes da solidificação ocorram.

Desta forma, ao se usinar uma peca a partir do FUCO não se incorrerá em riscos dedesagradáveis surpresas ao final da usinagem, como o aparecimento de rechupes.


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MENOR DENSIDADE

A diferença na densidade de aproximadamente 10 % menor do FUCO em relação aos aços,deve-se à presença de grafita na estrutura, dos ferros fundidos(densidade = 2,2 g / cm3).

Densidade FUCO = 7,20 g / cm3

Densidade AÇO = 7,86 g / cm3

ESTRUTURA MAIS REFINADA

Também devido à utilização de moldes de grafite refrigerados para conferir a geometria desejadaàs barras, o FUCO possui estruturas mais refinadas em relação às peças de mesma espessura(módulo de resfriamento), produzidas em moldes de areia, conferindo ao material melhorespropriedades mecânicas.

Outro aspecto importante, decorrente do resfriamento mais rápido proporcionado pelo processode fundição contínua, é a maior estanqueidade das pecas fabricadas a partir do FUCO ,característica fundamental para a fabricação de componentes hidráulicos (Fig. 4).

Fig. 4 - Componentes hidráulicos-Manifolds, êmbolos, tampas, corpos de válvula, etc.

MENOR SOBRE MATERIAL PARA USINAGEM

Por possuir uma grande flexibilidade quanto a geometria dos perfis, o processo de FundiçãoContínua permite a produção de barras com formatos próximos a dimensão final da peça.

A grande diversificação de bitolas, inexistência de ângulos de saída, isenção de inclusões oudefeitos superficiais e o bom acabamento superficial bruto de fusão, também contribuem para aredução do sobre material para usinagem.


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MELHOR USINABILIDADE

Devido à uniformidade de sua microestrutura, ausência de inclusões abrasivas superficiais(resíduos de areia), ausência de camada descarbonetada e por ser produzido em ferros fundidoscinzentos e modulares de alta qualidade, o FUCO apresenta uma usinabilidade superior aosferros fundidos produzidos em areia. Quando comparados aos aços, a melhor usinabilidade doFUCO deve-se, principalmente, a presença de grafita na estrutura, que atua como quebrador decavacos e também como agente lubrificante.

Isto se reflete na maior velocidade de corte que pode ser empregada quando da usinagem doFUCO , e no menor desgaste de ferramentas, evitando-se trocas para afiação e, com isso, perdasde produtividade.

LIGAS DE ELEVADA RESISTÊNCIA

Para a produção de componentes que necessitem elevada resistência mecânica, dispõe-se de umaliga que atende à classe FE 70002, mas que pode ter sua resistência e tenacidade aumentadaatravés do tratamento térmico de austêmpera, obtendo-se um ferro fundido nodular de matrizbainítica. Com este material pode-se atingir valores de limites de resistência da ordem de 1000 a1500 MPa, com valores de alongamento de até 6 %.

Os ferros fundidos modulares submetidos à tratamento térmico de austêmpera são indicados paraa fabricação de engrenagens, eixos comando de válvulas, pinos, buchas e outros componentesque necessitem uma boa tenacidade associada à alta resistência ao desgaste.

Devido a sua alta temperabilidade este material pode também ser submetido a tratamentostérmicos de têmpera e revenido e normalização, sendo possível, portanto, obter-se uma amplafaixa de combinações de propriedades mecânicas.

ELIMINAÇÃO DOS CUSTOS DE FERRAMENTAIS ( MODELOS )

Por se dispor de tamanhos e formas variadas, será sempre possível selecionar um tipo deFUCO que mais se aproxime da forma final do componente a ser usinado. Isto elimina osdispêndios elevados com ferramentais de fundição e os longos prazos para obtê-los, reduzindosignificativamente o custo final do produto, principalmente quando se trata de itens com baixademanda, tais como protótipos, peças que sofrerão alterações, peças para manutenção e outras.


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TRATAMENTOS SUPERFICIAIS

O FUCO admite a realização dos mais diversos tratamentos superficiais, visando, em cadacaso, benefícios específicos como elevação da resistência à fadiga, ao desgaste ou a corrosão.

Pode-se citar como exemplos, a realização de cromagem em moldes para vidraria (Fig. 5),nitretação e shot peening em engrenagens e têmpera superficial em eixos comando de válvulas.

Fig. 5 - Fôrmas e acessórios para indústria de vidro.

MENOR REFUGO PÓS USINAGEM

A inexistência de defeitos típicos em peças produzidas pelo processo convencional, tais comoporosidades, rechupes, inclusões de areia e escória, tornam praticamente nulo o refugo pós-usinagem de peças produzidas a partir do FUCO . O custo do refugo pós-usinagem éextremamente dispendioso, pois além de perder-se matéria-prima e mão-de-obra, reduz-se adisponibilidade de horas máquina para o processo produtivo.


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APLICAÇÕES TÍPICAS DO FUCO

A princípio, qualquer tipo de componente que atualmente esteja sendo produzido em ferrofundido cinzento, nodular e em algumas classes de aço, poderia ser fabricado a partir doFUCO .

Como exemplo, seguem algumas aplicações já consagradas em que o FUCO substitui oprocesso de fundição convencional e os perfis de aço.

SEGMENTO DE MERCADO COMPONENTES

HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA

ManifoldsÊmbolosTampas de CilindroCabeçotes de CilindroCorpos de Válvula

VIDRARIAS

MoldesFormasPinosPunçõesNeck RingsMachos

MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS

PoliasAcoplamentosRoldanasEixosRéguas GuiasBuchasArruelasPorcasEngrenagensPinosContra PesosMesasFlangesMancaisMartelos


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SEGMENTO DE MERCADO COMPONENTES

AUTOPEÇAS

Capas de MancalDistanciadoresÊmbolos Pistão de FreioAnéisGuias de VálvulasEixos ComandosSedes de Válvulas

OUTROS

Protetores de TermoparMatrizesRetentoresConesPlugsPlacas de VálvulasRolos para Leito de ResfriamentoCoquilhas

Estes exemplos mostram a versatilidade do produto FUCO que atende a uma grandediversidade de segmentos, desde aplicações simples como arruelas e polias, até aplicaçõescomplexas como moldes para indústria vidreira e corpos de válvulas para componenteshidráulicos.

Para a escolha da opção mais adequada, colocamos à disposição os serviços de nosso corpotécnico pelo fone DDG 0800 474100.


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FERROS FUNDIDOS CINZENTOS

DESCRIÇÃO DAS CLASSES

Os ferros fundidos cinzentos produzidos pelo processo de fundição contínua, cujacaracterística estrutural dominante é apresentar carbono na forma de veios (lamelas) degrafita, podem ser encontrados nas classes FC 200, FC 300 e GMI.

As propriedades mecânicas dos ferros fundidos cinzentos estão condicionadas à estruturafinal obtida, ou seja, dependem da matriz metálica e também da forma e quantidade degrafita.

As classes de ferro fundido de menor resistência mecânica (FC 200) normalmentepossuem maiores quantidades de grafita, veios mais longos e, em geral, maioresquantidades de ferrita, conferindo a estes materiais uma melhor usinabilidade.

Por outro lado, as classes de ferro fundido de maior resistência mecânica (FC 300)apresentam grafita mais refinada e matriz essencialmente perlítica, proporcionando aestes materiais melhor acabamento superficial e maior dureza.


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FC 200 - FERRO FUNDIDO CINZENTO PERLÍTICO / FERRÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FC 200 é um ferro fundido cinzento que possui como principal característica umaexcelente usinabilidade, permitindo o aumento das velocidades de corte e a redução do desgasteprematuro das ferramentas, garantindo, assim, estreitas tolerâncias dimensionais. Este material érecomendado para aplicações que requeiram moderadas propriedades mecânicas.

Esta especificação é similar à ABNT NBR 6589, classe FC 200.

MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FC 200 é constituída de grafite em forma de veios (lamelas),forma VII, tipo A, tamanho 3 - 6, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz épredominantemente perlítica, podendo ter entre 5 e 20 % de ferrita. A periferia é constituída degrafite tipo D, tamanho 6 - 8, em matriz essencialmente ferrítica, podendo ter no máximo 5 % decarbonetos dispersos.

Fig. 6 - Mícroestrutura típica no núcleo. Fig. 7 - Mícroestrutura típica na periferia.


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PROPRIEDADES MECÃNICAS

Os valores típicos de dureza e limite de resistência à tração do FUCO FC 200 estão abaixorelacionados e referem-se a resultados encontrados em corpos de prova retirados das barras naseção médio-raio. Estes valores são apenas orientativos e foram adequados para a obtenção dolimite de resistência à tração em corpos de prova padrão, conforme norma ABNT NBR 6589.

Dimensões( mm )

Dureza( HB )

Limite de Resistência( MPa ) mín.

Até 27,627,7 - 43,443,5 - 63,163,2 - 79,079,1 - 92,1

92,2 – 111,5111,6 - 124,2124,3 - 143,6143,7 - 254,1

163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 - 207

200190180170160150140130125

COMPOSIÇÃO QUÍMlCA

A composição química geral para este material é mostrada na tabela abaixo.

Elemento %C1

SiMnSPCr

2,90 - 3,902,20 - 2,600,40 - 0,600,05 - 0,250,10 máx.0,05 máx.

Nota : 1 - As faixas de carbono são especificadas para cadagrupo de bitolas, de maneira a controlar o tipo etamanho da grafita. A variação dentro da mesmafaixa é de aproximadamente 0,20 %.


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FC 300 - FERRO FUNDIDO CINZENTO PERLÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FC 300 é um ferro fundido cinzento com estrutura totalmente perlítica, o que lheproporciona elevadas propriedades mecânicas e bom acabamento superficial. Outracaracterística importante a ressaltar é a boa estanqueidade, que aliada às propriedades acimamencionadas, possibilitam sua utilização em peças para componentes hidráulicos sujeitas à altaspressões, tais com: manifolds, corpos de válvula, cabeçotes, tampas e êmbolos.

Esta especificação é similar à ABNT NBR 6589, classe FC 300.

MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FC 300 é constituída de grafite em forma de veios (lamelas),forma VII, tipo A, tamanho 3 - 6, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz épredominantemente perlítica, podendo ter até 10 % de ferrita. A periferia é constituída de grafitetipo D, tamanho 6 - 8, em matriz ferrítica / perlítica, podendo ter no máximo 5 % de carbonetosdispersos.

Fig. 8 - Mícroestrutura típica no núcleo. Fig. 9 - Mícroestrutura típica na periferia.


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PROPRIEDADES MECÂNICAS

Os valores típicos de dureza e limite de resistência à tração do FUCO FC 300 estão abaixorelacionados e referem-se a resultados encontrados em corpos de prova retirados das barras naseção médio-raio. Estes valores são apenas orientativos e foram adequados para a obtenção dolimite de resistência à tração em corpos de prova padrão, conforme norma ABNT NBR 6589.

Dimensões( mm )

Dureza( HB )

Limite de Resistência( MPa ) mín.

Até 27,627,7 – 53,053,1 – 79,079,1 – 104,8104,9 – 156,3156,4 – 260,5260,6 – 345,0345,1 – 476,6

229 – 285197 – 269197 – 269197 – 269197 – 269179 – 255179 – 255179 – 255

270250240230205185170160



Elemento %C1

SiSPCr

2,80 - 3,702,20 - 2,600,05 - 0,250,10 máx.0,05 máx.



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GMI - FERRO FUNDIDO CINZENTO COM GRAFITA REFINADA

DESCRIÇÃO

FUCO GMI é um ferro fundido cinzento com grafita essencialmente tipo D.

Desenvolvido originalmente para fabricação de moldes na indústria vidreira, o GMI possuigrafita extremamente refinada, proporcionando-lhe um excelente acabamento superficial.Destaca-se também pela ótima usinabilidade e boa condutividade térmica.

Quando submetido a repetitivos ciclos térmicos de aquecimento / resfriamento, apresenta umaboa estabilidade dimensional devido ao pequeno tamanho da grafita e matriz essencialmenteferrítica.

MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO GMI é constituída de grafita refinada, forma VII, tipo D ( 80% mín. ), tamanho 6 - 8, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz é ferrítica comaproximadamente 15 % de perlita, podendo ter no máximo 5 % de carbonetos dispersos.

Fig. 10 - Mícroestrutura típica do GMI.


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Os valores típicos de dureza e limite de resistência à tração do FUCO GMI estão abaixorelacionados e referem-se a resultados encontrados em corpos de prova retirados das barras naseção médio-raio.

Limite de Resistência à Tração ( MPa ) = 180 mín.

Dureza ( H B ) = 131 - 207

PROPRIEDADES FÍSlCAS

Condutividade Térmica (W / m.K) 100 a 400ºC = 41 a 44

Coeficiente de Exp. Térmica ( 10-6 / K) 20ºC / 20 a 400ºC = 10 a 12,5



Elemento %C1

SiMnSPCrTi2

3,40 – 4,002,20 - 2,600,20 máx.0,02 máx0,10 máx.0,05 máx.0,30 máx.


2 – O Titânio é adicionado com o objetivo depromover grafita tipo D

APLICAÇÕES TÍPlCAS

- Moldes e acessórios para vidrarias

- Êmbolos para pistão de freio


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FERROS FUNDIDOS NODULARES

DESCRIÇÃO DAS CLASSES

Os ferros fundidos modulares produzidos em fundição contínua FUCO , cujacaracterística estrutural dominante é apresentar carbono na forma de nódulos (esferas) degrafita, podem ser encontrados nas classes FE 40015, FE 45012, FE 55006 e FE 70002.

A obtenção da grafita nodular (esférica) é conseqüência da adição de determinadoselementos químicos ou condições particulares de fabricação, que modificam a forma decrescimento da mesma. Este tipo de material é recomendado para peças que requeiramelevadas propriedades mecânicas, alta tenacidade e ótima estanqueidade.

Além da forma da grafita, as quantidades de ferrita e/ou perlita da matriz são quem determinamas propriedades mecânicas do material e , consequentemente, sua classe.

O limite de resistência à tração do FUCO , na condição bruto de fusão, pode variar entre 400 a700 MPa com alongamento de 2 a 15 %.


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FE 40015 - FERRO FUNDIDO NODULAR FERRÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FE 40015 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matriz totalmenteferrítica obtida através de tratamento térmico. Além da excelente usinabilidade, a matriz ferríticaproporciona uma elevada tenacidade e alta permeabilidade magnética.

Este material possui limite de resistência à tração e escoamento similares aos aços SAE 1020laminados a quente, na condição bruta de fusão.

Esta especificação é similar à ABNT NBR 6916, classe FE 38017

MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FE 40015 é constituída de grafite em forma de nódulos(esferas), forma I e II, tamanho 6 - 8, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz étotalmente ferrítica.

Fig.11 - Mícroestrutura típica no núcleo. Fig. 12 - Mícroestrutura típica na periferia.


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Os valores típicos de dureza, limite de resistência à tração, escoamento e alongamento doFUCO FE 40015 estão abaixo relacionados e referem-se a resultados encontrados em corposde prova retirados das barras na seção médio-raio.

Dimensões( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 208,0208,1 – 451,2

131 – 207121 – 207


Limite de Escoamento ( MPa ) = 270 mín.

Alongamento ( % ) = 15 mín.



Elemento %C1

SiMnSP

Mg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 máx.0,02 máx0,10 máx.

0,04 – 0,07

Nota : 1 - As faixas de carbono são especificadas para cadagrupo de bitolas e a variação dentro da mesmafaixa é de aproximadamente 0,20 %.

2 – O Magnésio é adicionado com o objetivo depromover grafita esferoidal


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FE 45012 - FERRO FUNDIDO NODULAR FERRÍTICO / PERLÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FE 45012 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matriz totalmenteferrítica / perlítica obtida bruta de fusão ou através de tratamento térmico. Tem como principaiscaracterísticas uma boa usinabilidade, bom acabamento superficial e excelente estanqueidade.



MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FE 45012 é constituída de grafite em forma de nódulos(esferas), forma I e II, tamanho 6 - 8, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz éessencialmente ferrítica, podendo ter até 25 % de perlita, e no máximo 5 % de carbonetosdispersos.



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Dimensões( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 79,079,1 – 156,3156,4 – 451,2

156 – 217143 – 217131 – 217






Elemento %C1

SiMnSP

Mg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 máx.0,02 máx0,10 máx.

0,04 – 0,07




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FE 55006 - FERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTICO / FERRÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FE 55006 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matriz totalmenteperlítica / ferrítica. Esta matriz proporciona elevadas propriedades mecânicas, bom acabamentosuperficial e boa temperabilidade, permitindo sua utilização em peças que requeiram altaresistência à tração e ao desgaste.



MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FE 55006 é constituída de grafite em forma de nódulos(esferas), forma I e II, tamanho 6 - 8, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz é perlítica/ ferrítica, com aproximadamente 50 % de perlita, podendo ter no máximo 5 % de carbonetosdispersos.



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Dimensões( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 75,875,9 – 195,3195,4 – 476,6

217 – 269207 – 255187 – 255






Elemento %C1

SiMnSP

CuMg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 – 0,650,02 máx0,10 máx.

0,10 – 0,250,04 – 0,07




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FE 70002 - FERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTICO

DESCRIÇÃO

FUCO FE 70002 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matrizpredominantemente perlítica obtida bruta de fusão pela adição de elementos de liga perlitizantes.Esta matriz proporciona uma elevada temperabilidade, permitindo a execução de tratamentostérmicos como têmpera, normalização e têmpera superficial, obtendo-se assim, uma ampla faixade combinações de propriedades mecânicas.



MICROESTRUTURA

A microestrutura típica do FUCO FE 70002 é constituída de grafite em forma de nódulos(esferas), forma I e II, tamanho 6 - 8, avaliada de acordo com ASTM A 247. A matriz épredominantemente perlítica podendo ter aproximadamente 25 % de ferrita e no máximo 5 % decarbonetos dispersos.



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Dimensões( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 79,079,1 – 195,3195,4 – 451,2

241 – 302241 – 285229 – 269






Elemento %C1

SiMnSP

CuMg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 – 0,650,02 máx0,10 máx.

0,10 – 0,250,04 – 0,07




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DIMENSÕES PADRONIZADAS

PERFIS REDONDOS

DimensãoBruta(mm)

UsinagemRecomendadano Diâmetro

TolerânciaDimensional

(mm)

PesoTeórico(kg/m) FC200 FC300 FE45012 FE55006

18.021.222.227.630.733.937.140.343.446.649.853.0

2.2 + / - 0.30

1.82.52.84.35.36.57.89.210.712.314.015.9

••

••

••

•

••

•••••••••

•••••••••

•••••••••

56.859.963.166.369.572.675.879.0

2.8 + / - 0.80

18.220.322.524.927.329.832.535.3

•

••

•

•

••••••••

••••••••

••••••••

82.685.788.992.195.398.4101.6104.8

3.2 + / - 1.00

38.541.644.747.951.354.858.462.1

•

••

•

•

••••••••

••••••••

••••••••

111.5113.6117.9124.2130.6

3.6 + / - 1.10

70.373.078.587.296.4

••••

•

•••

•

•••

•

•••


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DimensãoBruta(mm)

UsinagemRecomendadano Diâmetro

TolerânciaDimensional

(mm)

PesoTeórico(kg/m) FC200 FC300 FE45012 FE55006

137.3143.6150.0156.3

3.9 + / - 1.40

106.6116.7127.2138.2

••

•

••••

••••

••••

163.1169.4175.8182.1

4.3 + / - 1.60

150.4162.3174.7187.6

•

••

••••

••••

••••

189.0195.3201.7208.0

4.8 + / - 2.10

201.9215.7230.0244.7

•

•

••••

••••

••••

215.0221.4227.7234.1

5.5 + / - 2.70

261.5277.2293.3309.9

•

••

••••

••••

••••

241.4247.8254.1260.5

6.5 + / - 3.30

329.5347.1365.1383.6

••

••••

••••

••••

270.5276.9289.6

10.2 + / - 3.80413.8433.5474.1

•••

•••

•••

306.9319.6332.3345.0370.4395.8421.2

14.8 + / - 5.20

532.6577.5624.4673.0775.8885.81003.1

•••••••

•••••••

•••••••

451.2476.6

19.3 + / - 6.60 1151.01284.2

••

••

••


30

PERFIS RETANGULARES - FC 300

DimensãoBruta(mm)

Usinagemrecomendada por

face (mm)

InchamentoMáximo

(mm)

Peso Teórico(kg / m)

31,7 x 57,1 2,3 2,9 13,031,7 x 82,5 2,6 4,2 18,831,7 x 107,9 3,2 6,3 24,631,7 x 133,3 3,2 6,3 30,431,7 x 158,7 4,8 8,9 36,231,7 x 260,3 4,8 11,7 59,438,1 x 57,1 2,3 2,9 15,738,1 x 82,5 2,6 4,2 22,638,1 x 107,9 2,6 4,2 29,638,1 x 133,3 3,2 6,3 36,638,1 x 158,7 3,2 6,3 43,544,4 x 50,8 2,3 3,1 16,244,4 x 107,9 2,6 4,4 34,544,4 x 114,3 2,6 4,4 36,544,4 x 158,7 3,2 6,7 50,750,8 x 63,5 2,3 3,1 23,250,8 x 92,1 2,3 3,1 33,757,1 x 82,5 2,3 3,1 33,957,1 x 107,9 2,3 3,1 44,457,1 x 133,3 2,6 4,4 54,857,1 x 158,7 2,6 4,4 65,257,1 x 209,5 3,2 6,7 86,163,5 x 158,7 2,6 4,4 72,663,5 x 184,1 2,6 4,4 84,263,5 x 209,5 3,2 6,7 95,876,2 x 209,5 4,8 4,8 114,982,5 x 107,9 2,6 3,4 64,182,5 x 260,3 6,3 7,2 154,6107,9 x 133,3 2,8 3,6 103,6139,7 x165,1 2,8 3,6 166,1177,8 x 406,4 6,3 5,9 520,3209,5 x 361,9 3,2 3,9 545,9


31

PERFIS QUADRADOS - FC 300

DimensãoBruta(mm)

Usinagemrecomendada por

face (mm)

InchamentoMáximo

(mm)

Peso Teórico(kg / m)

31,7 2,3 2,9 7,238,1 2,3 2,9 10,541,3 2,3 3,1 12,344,4 2,3 3,1 14,250,8 2,3 3,1 18,657,1 2,3 3,1 23,563,5 2,3 3,1 29,069,8 2,6 3,4 35,176,2 2,6 3,4 41,882,5 2,6 3,4 49,088,9 2,6 3,4 56,995,2 2,6 3,4 65,2107,9 2,8 3,6 83,8120,6 2,8 3,6 104,7133,3 2,8 3,6 127,9158,7 3,2 3,9 181,3184,1 3,2 3,9 244,0209,5 3,2 3,9 316,0234,9 4,8 4,1 397,3260,3 4,8 4,1 487,8311,1 6,3 4,4 696,8

Comprimento Padrão = 1880 mm ( + 25 / - 50 mm )

Empenamento = 2,5 mm / m.

Além dos produtos acima relacionados, pode-se produzir o FUCO em dimensões, formatos emateriais especiais sob encomenda, visando atender propriedades específicas exigidas emdeterminadas situações, tais como, resistência ao calor, à corrosão e ao desgaste.

O FUCO possui uma grande flexibilidade quanto à composição química, podendo adicionar-setodos os elementos de liga empregados pelo processo de fundição convencional ( areia ) paraelevar as propriedades mecânicas dos ferros fundidos cinzentos e modulares.


32

INFORMACÕES COMPLEMENTARES

OUTRAS PROPRIEDADES

Normalmente os ferros fundidos cinzentos e modulares são comercialmente especificadospelo Limite de Resistência à Tração e Dureza. A principal justificativa para o uso dessasduas propriedades é a relativa facilidade em determiná-las.

Dependendo da aplicação, outras propriedades podem ser decisivas na escolha domaterial adequado e na maioria das vezes, pode-se relacioná-las com o Limite deResistência à Tração (LR) e / ou Dureza.

PROPRIEDADES CINZENTO NODULARResist. ao Cisalhamento (MPa) 1,15 x LR (1) 0,90 x LR ( 3;5 )

Resist. à Torção (MPa) 1,15 x LR (1) 0,90 x LR ( 3;5 )

Resist. à Fadiga (MPa)(sem entalhe)

0,40 x LR ( 4;5 )

FE 40015 = 0,50 x LR ( 3 )

FE 45012 = 0,45 x LR ( 3 )

FE 55006 = 0,40 x LR ( 3 )

FE 70002 = 0,40 x LR ( 3 )

Resist. à Compressão (MPa)LR de 140-175 x 4,02 ( 5 )

LR de 176-200 x 3,68 ( 5 )

LR de 211-245 x 3,61 ( 5 )

LR de 246-280 x 3,39 ( 5 )

----------

Resist. ao Impacto(com entalhe 20ºC)

----------FE 40015 = 15 – 13 ( 2 )

FE 45012 = 10 - 5 ( 2 )

FE 55006 = 5 - 2 ( 2 )

FE 70002 = 5 - 2 ( 2 )

Módulo de Elasticidade (GPa)FC 200 = 88 – 113 ( 1 )

FC 300 = 108 – 137 ( 1 )

GMI = 78 – 107 ( 1 )

FE 40015 = 169 ( 2 )

FE 45012 = 169 ( 2 )

FE 55006 = 169 ( 2 )

FE 70002 = 172 – 176 ( 2 )

Condutividade TérmicaW / m.K 100ºC / 400ºC

FC 200 = 51 – 48 ( 2 )

FC 300 = 47 – 44 ( 2 )

GMI = 44 – 41

FE 40015 = 37 – 36 ( 2 )

FE 45012 = 37 – 36 ( 2 )

FE 55006 = 35 – 34 ( 2 )

FE 70002 = 32 – 31 ( 2 )

Fontes : (1) DIN 1691(2) BCIRA BROADSHEET 1(3) Engineering Data on Nodular Cast lrons(4) Ferros Fundidos Cinzentos de Alta Qualidade(5) Metalurgia dos Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares.


33

MATERIAS CORRESPONDENTES EM NORMAS DE OUTRASENTIDADES

O FUCO é produzido conforme norma interna TUPY e suas propriedades são similaresaos materiais especificados pelas normas e entidades abaixo.

FERRO FUNDIDO CINZENTO

MATERIAISTUPY

MATERIAIS CORRESPONDENTES EM NORMASDE OUTRAS ENTIDADES

ABNT ASTM DIN ISO SAENBR 6589 A 48 A 159 1691 R 185 J 434c

FC 200* FC 200 30 G3000 GG 20 GR 20 G3000FC 300 FC 300 40 G4000 GG 30 GR 30 G4000

GMI -- -- -- -- -- --

* sem pintura

FERRO FUNDIDO NODULAR

MATERIAISTUPY

MATERIAIS CORRESPONDENTES EM NORMASDE OUTRAS ENTIDADES

ABNT ASTM DIN ISO SAENBR 6916 A 536 A 897 M 1693 1693 J 431c

FE 40015 FE 38017 60-40-18 -- GGG 40 400-15 D 4018FE 45012 FE 42012 65-45-12 -- -- 450-12 D 4512FE 55006 FE 50007 80-55-06 -- GGG 50 500-7 D 5506FE 70002 FE 70002 100-70-03 -- GGG 70 700-2 D 7003

BAINÍTICOADI 1

-- -- 850/555/101050/700/7

-- -- --

BAINÍTICOADI 2

-- -- 1200/850/41400/1100/1

-- -- --


34

FÓRMULAS ÚTEIS / FATORES DE CONVERSÃO

Para calcular o peso / metro em seções :

REDONDO

kg/m = D2 x 0,005655

onde : D = Diâmetro em milímetro

QUADRADO

kg/m = L x L x 0,0072

onde : L = Largura em milímetro

RETANGULAR

kg/m = L x H x 0,0072

onde : L = Largura em milímetro

H = Altura em milímetro

PARA CONVERTER OPERAÇÃO PARA OBTERPSI x 0,00694 N / mm2

OU MPaN / mm2

OU MPa x l44 PSIkgf / mm2 x 9,80665 N / mm2

OU MPaN / mm2

OU MPa x 0,10197 kgf / mm2

mm x 0,03937 pol.pol. x 25,4 mmmm x 0,00328 péspés x 304,8 mmLb x 0,4536 kgKg x 2,2046 lbºC (ºC x 1,8) + 32 ºFºF (ºF - 32 ) x 0,556 ºCºC ºC + 273,15 KK K - 273,15 ºC

Documents

FUCO - TUPY. Referência em tecnologia de fundição de ... · Perfis de Fundição Contínua - FUCO 5 A geometria do FUCO é delineada por uma coquilha de grafite refrigerada, proporcionando