Avaliação dos efeitos do fading do tratamento com magnésio em uma liga de ferro fundido de grafita compacta

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dc.contributor.advisorCorrêa, Elaine Carballo Siqueira
dc.contributor.advisor-coLopes, Wellington
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/4445376135095677
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3203046752707862
dc.contributor.authorOliveira, Alécio Antônio Martins de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9054333207958213
dc.contributor.refereeCorrêa, Elaine Carballo Siqueira
dc.contributor.refereeLopes, Wellington
dc.contributor.refereeVaz, Cláudio Turani
dc.contributor.refereeSouza, Tânia Nogueira Fonseca
dc.date.accessioned2026-06-15T21:26:38Z
dc.date.available2026-06-15T21:26:38Z
dc.date.issued2025-11-07
dc.description.abstractOs ferros fundidos estão entre os principais materiais utilizados na fabricação de componentes para vários segmentos industriais, como as indústrias automobilística, naval, agrícola, ferroviária, de transportes, entre outras. Dentre os vários tipos de ferros fundidos, destacam-se o ferro nodular, o cinzento e o ferro fundido vermicular, também conhecido como ferro fundido de grafita compacta (CGI), este último caracterizado por propriedades mecânicas e térmicas intermediárias em relação aos dois primeiros. No entanto, o processo para sua obtenção é complexo e restrito a poucas fundições ao redor do mundo. O avanço das normas ambientais, voltado à redução de emissões, do consumo de combustíveis fósseis e dos níveis de ruído, tem ampliado a demanda por materiais mais sustentáveis para motores diesel. Nesse contexto, o ferro fundido de grafita compacta apresenta-se como principal substituto do ferro cinzento. A obtenção dessa liga se dá a partir do tratamento de um ferro base com ligas nodularizantes contendo magnésio e terras raras, em processo semelhante ao do ferro nodular, porém com limites muito mais restritos para o teor de magnésio. Por ser um elemento altamente volátil quando diluído no metal líquido, o magnésio confere ao processo um tempo de efetividade limitado, conhecido como fading. O objetivo deste trabalho é obter uma liga de ferro fundido de grafita compacta e, em função do tempo de fading, avaliar o comportamento do material quanto às propriedades mecânicas e microestruturais. Foram analisadas as morfologias da grafita e os constituintes da matriz metálica em corpos de prova com diferentes espessuras, de modo a simular a complexidade geométrica de peças em ferro fundido, além da respectiva composição química. A análise térmica foi empregada e mostrou-se essencial para monitorar o comportamento do metal líquido por meio das curvas de resfriamento obtidas em cada etapa do processo, permitindo maior previsibilidade da microestrutura a ser formada. A aplicabilidade dessa técnica foi confirmada pelas microestruturas observadas nas amostras oriundas da análise térmica.
dc.description.abstractotherCast irons are among the most widely used materials in the manufacturing of components for various industrial sectors, such as the automotive, naval, agricultural, railway, and transportation industries. Among the different types of cast irons, ductile iron, gray iron, and compacted graphite iron (CGI) stand out, with the latter exhibiting mechanical and thermal properties intermediate between the first two. However, the production process of CGI is complex and limited to a few foundries worldwide. The ongoing tightening of environmental regulations-aimed at reducing pollutant emissions, fossil fuel consumption, and noise levels-has driven the demand for more sustainable materials in diesel engine manufacturing. In this context, CGI has emerged as a key replacement for gray iron. The production of CGI involves the treatment of base iron with magnesium- and rare earth-based nodularizing alloys, in a process similar to that used for ductile iron, but requiring much tighter control over magnesium content. Due to the high volatility of magnesium when dissolved in molten metal, the process has a limited effective time, known as fading. This study aims to produce CGI and evaluate the influence of fading time on its mechanical and microstructural behavior. Graphite morphology and metallic matrix constituents were analyzed in specimens of different thicknesses to simulate the dimensional complexity of cast components, in addition to evaluating their chemical composition. Thermal analysis was employed and proved essential for monitoring the behavior of the molten metal through cooling curves obtained at each stage of the process, providing greater predictability of the resulting microstructure. The applicability of this technique was confirmed by the microstructures observed in the samples derived from the thermal analysis.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2739
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectFerro fundido - Propriedades térmicas
dc.subjectFerro fundido - Propriedades mecânicas
dc.subjectGrafita
dc.subjectMagnésio - Tratamento
dc.subjectMicroestrutura
dc.titleAvaliação dos efeitos do fading do tratamento com magnésio em uma liga de ferro fundido de grafita compacta
dc.typeDissertação

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