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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de ferro nodular Si-Mo modificado ao cromo para aplicação em altas temperaturas
metadata.dc.creator: Ribas Neto, Wilson Irajá Taborda
metadata.dc.contributor.advisor1: Hupalo, Marcio Ferreira
metadata.dc.contributor.referee1: Cintho, Osvaldo Mitsuyuki
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Wanderson Santana da
metadata.dc.description.resumo: Otimizando se o processo de combustão objetivando redução de consumo de combustíveis, as temperaturas de operação aumentam e resultam em falhas prematuras de ferros fundidos tradicionalmente usados em exaustores de turbocompressores. O ferro fundido nodular de alto silício com adições de molibdênio demonstra-se adequado para esta aplicação, devido à combinação de baixo custo de fabricação e atendimento aos requisitos para a aplicação nestas faixas de temperatura (650 – 950ºC). O objetivo do presente trabalho é apresentar um estudo propondo alterações no ferro nodular ferrítico de alto silício e molibdênio modificado ao cromo, mantendo as propriedades necessárias para a aplicação proposta buscando maior competitividade com um produto de menor custo. Realizou-se a fusão das ligas ferro nodular com adição de silício, molibdênio e cromo (C 2,84; Si 4,70; Mo 0,55; Cr 0,7) para obter blocos Y, os quais foram tratados termicamente (TT1 - 940ºC / 3 h, TT2 - 920ºC / 3 h e TT3 - 920ºC / 1,5 h, seguido de resfriamento controlado até 750°C e subsequente resfriamento ao forno) e caracterizados a frio e a quente. A caracterização microestrutural é realizada por microscopia óptica, microscopia eletrônica por Field Emission Gun (FEG). A caracterização mecânica é realizada através de ensaio de tração em temperatura ambiente e ensaio de tração a quente, à 700ºC, e a dureza Brinell. A amostra na condição bruta de fusão é composta por uma matriz ferrítica-perlítica, com a rede perlítica interconectada ao redor desta estrutura e presença de carbetos nas regiões de interface dendríticas. A amostra na condição tratada é composta por uma matriz ferrítica, com uma reduzida presença perlita nas regiões de contorno de grão. As propriedades mecânicas a frio nas amostras tratadas termicamente atingiram as propriedades finais objetivadas. As propriedades mecânicas a quente nas amostras tratadas termicamente foram muito similares para as três condições apresentadas e próximos aos materiais de comparação para aplicações similares, mostrando o potencial de aplicação da liga estuda e dos fenômenos de modificação por elementos de liga.
Abstract: Optimization the combustion processes aiming for fuel consumption reduction, the operating temperatures increases resulting on turbo compressor housing premature failure for the ordinary cast iron traditionally applied as compressor housings. The high Si-Mo ductile iron with molybdenum addition present suitable for this application, due to its low manufacturing cost and attendance of properties for high temperature application ((650 – 950ºC). The goal for the present research is to present a study intending to ferritic high Si-Mo ductile iron with chromium alloying, keeping its required properties for the proposal application aiming for competitiveness with a lower cost product. The ductile iron with silicon, molybdenum and chromium addition (C 2,84; Si 4,70; Mo 0,55; Cr 0,7) was performed to pour Y block, which were heat treated (TT1 - 940ºC / 3 h, TT2 - 920ºC / 3 h e TT3 - 920ºC / 1,5 h, followed by controlled cooling up to 750°C and subsequent furnace cooling) and characterized at room and high temperature. The microstructural characterization is performed by optical microscopy, electronic microscopy by Field Emission Gun (FEG). The mechanical characterization is performed by tensile test at room temperature and tensile test at high temperature, at 700ºC, and Brinell hardness. The as cast sample is composed by a ferritic perlitic matrix surrounded by an interconnected perlitic and carbide presence at interdentritic areas. The heat treated condition is composed by a ferritic matrix, with a low presence of perlite at the grain boundary. The mechanical room temperature properties of the heat treated condition achieved the final set properties. The mechanical high temperature properties of the heat treated condition were closely related for the three presented conditions and similar to the comparison with nearly same application materials, disclosing the potential application for the developed alloy and material alloying
Keywords: Turbocompressores
Fundição
Ferro fundido nodular de alto Si
Modificado ao cromo
Microestrutura
Propriedades mecânicas
Propriedades mecânicas a quente
Turbo compressor housing
Foundry
High Si-Mo Ductile iron
Chromium modified
Microstructure
Mechanical properties
High temperature mechanical properties
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
Citation: RIBAS NETO, Wilson Irajá Taborda. Desenvolvimento de ferro nodular Si-Mo modificado ao cromo para aplicação em altas temperaturas. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2018.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2878
Issue Date: 7-Dec-2018
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