Por que algumas peças fundidas de ferro se destacam na absorção de vibrações, enquanto outras apresentam força e resistência ao desgaste superiores? As peças fundidas de ferro, parte integrante do maquinário e dos componentes estruturais, existem em vários tipos, cada um com propriedades exclusivas. Desde o excelente amortecimento de vibrações do ferro cinzento até a impressionante resistência do ferro dúctil, é fundamental compreender essas diferenças. Neste artigo, explore as características, os benefícios e as aplicações dos sete principais tipos de ferro fundido, aprimorando seu conhecimento e ajudando-o a escolher o material certo para suas necessidades.
As peças fundidas de ferro são artigos fabricados por meio da fundição de ferro fundido. No entanto, devido a vários fatores, como impurezas, defeitos como poros, furos, inclusões de escória, rachaduras e poços são ocorrências comuns.
As peças fundidas de ferro possuem boa fluidez durante o processo de fundição e apresentam pequeno encolhimento volumétrico e linear. Entretanto, suas propriedades mecânicas gerais são relativamente baixas, com resistência à compressão cerca de 3 a 4 vezes maior do que a resistência à tração.
As peças fundidas de ferro também apresentam boa absorção de vibração devido ao seu baixo módulo de elasticidade. Essas peças fundidas são adequadas para formas complexas e estruturas assimétricas.
Por exemplo, as peças fundidas de ferro são comumente usadas em blocos de cilindros de motores, buchas de cilindros, vários leitos de máquinas, bases, placas planas, plataformas e outras aplicações semelhantes.
A fluidez desse material é semelhante à do ferro fundido cinzento. No entanto, seu encolhimento do corpo é maior e o encolhimento linear é menor, o que o torna suscetível a cavidades de encolhimento e formação de porosidade.
Apesar disso, o material apresenta propriedades mecânicas abrangentes e módulo de elasticidade mais altos em comparação com o ferro fundido cinzento. Ele também apresenta excelente resistência à abrasão, resistência ao impacto e resistência à fadiga.
No entanto, sua capacidade de amortecimento de vibrações é menor do que a do ferro fundido cinzento.
Em termos de aplicação, geralmente recomenda-se projetar peças com espessura de parede uniforme. Para peças de seção grossa e grande, pode ser adotada uma estrutura oca, como o munhão do virabrequim de ferro fundido nodular.
A fluidez desse material é pior do que a do ferro fundido cinzento. O encolhimento a granel também é significativo, resultando em um encolhimento linear final muito pequeno após recozimento. Além disso, antes de recozimentoO material é muito frágil, o que facilita a danificação do blank.
Embora as propriedades mecânicas abrangentes sejam ligeiramente inferiores às do ferro fundido nodular, sua resistência ao impacto é de 3 a 4 vezes maior do que a do ferro fundido cinzento.
Esse material é normalmente usado para peças uniformes de paredes finas com uma espessura comum de 5 a 16 mm. O requisito de boca branca como fundido significa que o formato da seção transversal geralmente é em forma de I, T ou caixa para evitar a seção transversal. As partes salientes do componente devem ser reforçadas com nervuras para aumentar sua rigidez.
A fluidez do material é ruim e ele é altamente sensível à retração de volume, retração linear e rachaduras.
Possui propriedades mecânicas abrangentes e elevadas, com resistência à compressão quase igual à resistência à tração.
No entanto, ele tem baixa absorção de vibração.
Para aplicação, a estrutura deve ter nós térmicos mínimos e oferecer condições para a solidificação sequencial. A conexão e a transição das paredes adjacentes devem ser mais suaves. A seção de fundição deve adotar formas de caixa, formas de ranhura ou outras estruturas fechadas aproximadas. Algumas paredes horizontais podem ser transformadas em paredes inclinadas ou em formas onduladas.
Para reduzir a possibilidade de rachaduras, a parede integral deve ser substituída por uma parede com uma janela. Os formatos preferidos da janela são oval ou circular, com as bordas em forma de saliências.
O desempenho de fundição desse material é semelhante ao do ferro fundido cinzento. No entanto, há algumas desvantagens. Em primeiro lugar, a faixa de cristalização é grande, o que significa que é mais provável que ocorra uma cavidade de contração. Em segundo lugar, ele tem baixa liquidez.
Além disso, seu desempenho é ruim em altas temperaturas e tende a se tornar frágil. Por fim, a resistência do material diminui significativamente à medida que a seção transversal aumenta. O lado positivo é que ele tem boa resistência ao desgaste.
Em termos de aplicação, é importante observar que a espessura da parede não deve ser muito grande. Se houver partes salientes nas peças, elas devem ser reforçadas com nervuras de reforço finas para evitar rachaduras a quente. Além disso, é aconselhável evitar formas muito complicadas.
Esse material apresenta retração significativa, uma faixa de cristalização estreita e é propenso a produzir furos de retração concentrados. Entretanto, tem boa liquidez e demonstra excelente resistência ao desgaste e à corrosão.
Esse material pode ser aplicado de maneira semelhante às peças fundidas de aço.
A propriedade de fundição é semelhante à do aço fundido, mas a resistência diminui mais significativamente com o aumento da espessura da parede. Portanto, recomenda-se que a espessura da parede não seja muito grande. Além disso, isso também se aplica a outras peças fundidas de aço semelhantes.
1. O processo de projeto do ferro fundido.
Durante o processo de projeto, é essencial determinar a geometria e o tamanho do ferro fundido com base nas condições de trabalho e nas propriedades dos materiais metálicos. No entanto, também é importante considerar a racionalidade do projeto do ponto de vista da liga de fundição e das propriedades do ferro fundido. processo de fundição características. Isso inclui levar em conta o efeito óbvio do tamanho, a solidificação, a contração, a tensão e outros problemas potenciais para evitar ou minimizar a ocorrência de segregação da composição, deformação, rachaduras e outros defeitos no ferro fundido.
2. Deve haver um processo de seleção razoável.
De acordo com a estrutura, o peso e o tamanho do ferro fundido, bem como com as características da liga de fundição e as condições de produção, é importante selecionar a superfície de separação, a moldagem e o método de fabricação do núcleo adequados. Além disso, a configuração das nervuras de fundição, do ferro frio, do riser e do sistema de gating de maneira razoável é fundamental para garantir a qualidade do produto final.
3. A qualidade das matérias-primas para fundição.
O uso de materiais de baixa qualidade, incluindo carga metálica, refratário, combustível, fluxo, modificador, areia de fundição, aglutinante de areia de moldagem, revestimento e outros materiais, pode resultar em defeitos como porosidade, furos, inclusões de escória e aderência de areia no ferro fundido. Esses defeitos afetam não apenas a aparência, mas também a qualidade interna do ferro fundido. Em casos graves, pode ser necessário sucatear o ferro fundido.
4. Operação do processo.
É essencial desenvolver procedimentos adequados para as operações de processo, aprimorar a proficiência técnica dos funcionários e garantir a execução precisa desses procedimentos.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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