Barras de ferro fundido nodular (FUCO)® como alternativa ao aço carbono

Fotos e arte: CIMM e Tupy

Muitas empresas estão utilizando o ferro fundido nodular (FUCO)® em substituição às classes de aço tradicional. Foram quebrados paradigmas  em relação ao FUCO® e descoberto benefícios do ferro fundido nodular produzido por este processo de fundição. Normalmente, troca-se o aço carbono pelo FUCO® porque apresenta menor custo final de produção das peças, com desempenho igual ou superior.

O processo de fundição contínua - que gera o FUCO® - obtêm perfis de vários formatos, com propriedades uniformes e sem os defeitos inerentes à fundição convencional (areia). No Brasil, o processo foi introduzido em 1975 pela Indústria de Fundição Tupy.

Etapas
Após a fusão das matérias-primas, o metal líquido é transferido para a máquina de perfilar, passa por uma coquilha de conformação (ver detalhe), definindo a seção transversal do perfil. Segue-se o resfriamento, corte e quebra.

Veja abaixo a ilustração do funcionamento do processo de fundição contínua.


Desempenho

As barras de ferro fundido nodular das classes ferríticas FE 40015 e FE 45012, são excelentes alternativas para aços de baixo carbono, bem como refosforizados e ressulfurados (1010, 1018, 1020, 1212, 12L14 e 1215).

Os FUCOs® dass classes perlíticas FE 55006, FE 60003 e FE 70002, apresentam usinabilidade inferior às das classes ferríticas, mas apresentam melhor resistência ao desgaste e elevada resistência à tração. É um bom substituto aos aços de médio carbono (1040, 1045, 1060, 1141 e 1144).

O FUCO® supera o aço em aplicações envolvendo:

  • Desgaste
  • Resistência à  compressão
  • Condutividade térmica
  • Redução de vibração e ruído
  • Resistência à  fadiga
  • Livre de chumbo


Supera também em aplicações onde o processamento inclui:

  • Torneamento
  • Fresagem
  • Furação e corte de Roscas
  • Tratamento térmico
  • Tratamentos superficiais – galvanização, oxidação, etc.

Custos
O preço do FUCO® quando comparado ao aço, pode não parecer uma economia imediata. Além dos ganhos na operação de usinagem, também é preciso levar em consideração a redução de peso (10% a mesno), face ao peso específico do aço7,86 g/cm3 e FUCO® 7,2 g/cm3).

Um estudo realizado pela Empresa SOLID ROCK TECNOLOGIE ( USA ) , mostrou uma redução de 25 a 45% no custo final de produção. Foram avaliados três tipos diferentes de materiais para comparar com o Fuco de classe Fe 45012 ( aço carbono; aço de corte fácil e alumínio ) . O estudo foi efetuado para a fabricação de êmbolos de cilindro hidráulico.

Diâmetro
Material

 53,9mm

82,5mm

133,3mm

AÇO 1018
M.P.=0,96
Usi.=2,50
U$ 3,46
M.P.=2,34
Usi.
=3,75
U$ 6,09
M.P.=7,08
Usi.=7,50
U$ 14,58
AÇO 12L14
M.P.=1,51
Usi.=2,00
U$ 3,51
M.P.=2,89
Usi.=3,33
U$ 6,22
M.P.=8,89
Usi.=4,5
U$ 13,39
ALUMINIO
6061 T6
M.P=1,72
Usi.=1,33
U$ 3,05
M.P.=4,57
Usi.=3,33
U$ 6,22
M.P.=12,25
Usi.=2,0
U$ 14,25
FUCO - FE
45012
M.P.=0,65
Usi.=1,92
U$ 2,57
M.P.=1,82
Usi.=2,08
U$ 3,90
M.P.=5,23
Usi.=2,75
U$ 7,98

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