FUCO - Tupy

Transcrição

FUCO - Tupy

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FUCO
Perfis de Fundição Contínua
Manual Técnico
Perfis Fundidos
Perfis de Fundição Contínua - FUCO
ÍNDICE
INTRODUÇÃO
Definição de Ferro Fundido .............................................................................................. 03
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Apresentação do FUCO ................................................................................................ 04
Vantagens do FUCO
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.................................................................................................... 06
Aplicações Típicas do FUCO
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....................................................................................... 10
FERROS FUNDIDOS CINZENTOS
Descrição das Classes ....................................................................................................... 12
FC 200 - Ferro Fundido Cinzento Perlítico/Ferrítico ........................................................ 13
FC 300 - Ferro Fundido Cinzento Perlítico ...................................................................... 15
GMI - Ferro Fundido Cinzento com Grafita Refinada ....................................................... 17
FERROS FUNDIDOS NODULARES
Descrição das Classes ....................................................................................................... 19
FE 40015 - Ferro Fundido Nodular Ferrítico .................................................................... 20
FE 45012 - Ferro Fundido Nodular Ferrítico / Perlítico .................................................... 22
FE 55006 - Ferro Fundido Nodular Perlítico / Ferrítico .................................................... 24
FE 70002 - Ferro Fundido Nodular Perlítico ..................................................................... 26
DIMENSÕES PADRONIZADAS
Perfis Redondos ................................................................................................................. 28
Perfis Retangulares ............................................................................................................ 30
Perfis Quadrados ............................................................................................................... 31
INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES
Outras Propriedades .......................................................................................................... 32
Materiais Correspondentes em Normas de Outras Entidades ........................................... 33
Fórmulas 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, com
teores de carbono geralmente acima de 2,0 %, em quantidade superior à que
pode ser retida em solução sólida na austenita, de modo a resultar na formação
de grafita, na forma de veios (lamelas) ou nódulos (esferas), apresentadas nas
figuras 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 qual
a escolha da classe de ferro fundido apropriada depende muito de sua
aplicação.
Combinações de diferentes formas de grafita com diferentes estruturas de
matriz, resultam em uma grande variedade de classes, onde, certamente, uma
delas atenderá aos requisitos necessários de desempenho, segurança e
qualidade.
A constante evolução da tecnologia de fundição dos ferros fundidos está
contribuindo cada vez mais para o desenvolvimento de novas aplicações,
possibilitando, assim, alternativas mais econômicas para se obter produtos com
qualidade.
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 guerra
mundial, o processo de fundição contínua em ferro fundido foi
introduzido na América do Sul em 1975 pela Indústria de Fundição Tupy,
visando obter um método mais econômico para produção de peças com
qualidade similar ou superior às obtidas a partir de barras de aço ou
fundição convencional (areia).
1 - Metal líquido
2 - Bica de enchimento
3 - Forno de alimentação
4 - Coquilha de grafite refrigerada
5 - Rolete de apoio
6 - Painel de comando
7 - Unidade de tracionamento
8 - Unidade de corte
9 - Unidade de quebra
10 - Barra cortada
11 - Entrada e saída de água
12 - Resfriador
13 - Barra fundida
Fig. 2 - Processo de produção por fundição contínua.
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
A geometria do FUCO é delineada por uma coquilha de grafite refrigerada, proporcionando às
barras uma elevada sanidade, associada a uma estrutura uniforme e refinada. Isto permite que
sejam produzidas peças de elevada responsabilidade, sem o risco de falhas em serviço atribuídas
a 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 formatos
geométricos, tais como seções redondas, quadradas, retangulares, ovais, e outras que mais se
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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 geralmente
arredondada com superfície interna lisa, podendo apresentar-se também com aspecto alongado e
em 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 quando
submetido a altas temperaturas. Além disso, não existem as principais fontes de gases
anteriormente citadas. Em perfis produzidos por fundição contínua, a presença de gases
limita-se apenas aos contidos no metal líquido, o que reduz acentuadamente a tendência à
formação 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 peça
fundida, sendo que os rechupes situam-se sempre nas seções mais espessas, nos centros térmicos
das 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 peça
sofre.
Por serem rígidos, os moldes de grafite não se deformam com os esforços que ocorrem durante a
solidificação dos ferros fundidos, garantindo, assim, uma perfeita alimentação da peça e, como
conseqüência, a ausência de rechupes.
As barras produzidas por fundição contínua possuem geometrias definidas, podendo-se controlar
o processo de solidificação para cada tipo de barra, de forma a se evitar que as cavidades
decorrentes da solidificação ocorram.
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Desta forma, ao se usinar uma peca a partir do FUCO não se incorrerá em riscos de
desagradáveis surpresas ao final da usinagem, como o aparecimento de rechupes.
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MENOR DENSIDADE
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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).
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Densidade FUCO
Densidade AÇO
=
=
7,20 g / cm3
7,86 g / cm3
ESTRUTURA MAIS REFINADA
Também devido à utilização de moldes de grafite refrigerados para conferir a geometria desejada
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às 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 melhores
propriedades mecânicas.
Outro aspecto importante, decorrente do resfriamento mais rápido proporcionado pelo processo
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de 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 Fundição
Contínua 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 ou
defeitos superficiais e o bom acabamento superficial bruto de fusão, também contribuem para a
redução 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 fundidos

cinzentos e modulares de alta qualidade, o FUCO apresenta uma usinabilidade superior aos
ferros fundidos produzidos em areia. Quando comparados aos aços, a melhor usinabilidade do
FUCO deve-se, principalmente, a presença de grafita na estrutura, que atua como quebrador de
cavacos e também como agente lubrificante.
Isto se reflete na maior velocidade de corte que pode ser empregada quando da usinagem do
FUCO, e no menor desgaste de ferramentas, evitando-se trocas para afiação e, com isso, perdas
de produtividade.
LIGAS DE ELEVADA RESISTÊNCIA
Para a produção de componentes que necessitem elevada resistência mecânica, dispõe-se de uma
liga que atende à classe FE 70002, mas que pode ter sua resistência e tenacidade aumentada
através do tratamento térmico de austêmpera, obtendo-se um ferro fundido nodular de matriz
bainítica. Com este material pode-se atingir valores de limites de resistência da ordem de 1000 a
1500 MPa, com valores de alongamento de até 6 %.
Os ferros fundidos modulares submetidos à tratamento térmico de austêmpera são indicados para
a fabricação de engrenagens, eixos comando de válvulas, pinos, buchas e outros componentes
que necessitem uma boa tenacidade associada à alta resistência ao desgaste.
Devido a sua alta temperabilidade este material pode também ser submetido a tratamentos
térmicos de têmpera e revenido e normalização, sendo possível, portanto, obter-se uma ampla
faixa 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 de
FUCO que mais se aproxime da forma final do componente a ser usinado. Isto elimina os
dispêndios elevados com ferramentais de fundição e os longos prazos para obtê-los, reduzindo
significativamente o custo final do produto, principalmente quando se trata de itens com baixa
demanda, 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 cada
caso, 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 como
porosidades, 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 é
extremamente dispendioso, pois além de perder-se matéria-prima e mão-de-obra, reduz-se a
disponibilidade 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 ferro
fundido cinzento, nodular e em algumas classes de aço, poderia ser fabricado a partir do
FUCO.

Como exemplo, seguem algumas aplicações já consagradas em que o FUCO substitui o
processo de fundição convencional e os perfis de aço.
SEGMENTO DE MERCADO
HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA
VIDRARIAS
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS
COMPONENTES
Manifolds
Êmbolos
Tampas de Cilindro
Cabeçotes de Cilindro
Corpos de Válvula
Moldes
Formas
Pinos
Punções
Neck Rings
Machos
Polias
Acoplamentos
Roldanas
Eixos
Réguas Guias
Buchas
Arruelas
Porcas
Engrenagens
Pinos
Contra Pesos
Mesas
Flanges
Mancais
Martelos
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SEGMENTO DE MERCADO
AUTOPEÇAS
OUTROS
11
COMPONENTES
Capas de Mancal
Distanciadores
Êmbolos Pistão de Freio
Anéis
Guias de Válvulas
Eixos Comandos
Sedes de Válvulas
Protetores de Termopar
Matrizes
Retentores
Cones
Plugs
Placas de Válvulas
Rolos para Leito de Resfriamento
Coquilhas
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Estes exemplos mostram a versatilidade do produto FUCO que atende a uma grande
diversidade de segmentos, desde aplicações simples como arruelas e polias, até aplicações
complexas como moldes para indústria vidreira e corpos de válvulas para componentes
hidráulicos.
Para a escolha da opção mais adequada, colocamos à disposição os serviços de nosso corpo
técnico pelo fone DDG 0800 474100.
FERROS FUNDIDOS CINZENTOS
DESCRIÇÃO DAS CLASSES
Os ferros fundidos cinzentos produzidos pelo processo de fundição contínua, cuja
característica estrutural dominante é apresentar carbono na forma de veios (lamelas) de
grafita, podem ser encontrados nas classes FC 200, FC 300 e GMI.
As propriedades mecânicas dos ferros fundidos cinzentos estão condicionadas à estrutura
final obtida, ou seja, dependem da matriz metálica e também da forma e quantidade de
grafita.
As classes de ferro fundido de menor resistência mecânica (FC 200) normalmente
possuem maiores quantidades de grafita, veios mais longos e, em geral, maiores
quantidades 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 a
estes 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 uma
excelente usinabilidade, permitindo o aumento das velocidades de corte e a redução do desgaste
prematuro das ferramentas, garantindo, assim, estreitas tolerâncias dimensionais. Este material é
recomendado 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 é
predominantemente perlítica, podendo ter entre 5 e 20 % de ferrita. A periferia é constituída de
grafite tipo D, tamanho 6 - 8, em matriz essencialmente ferrítica, podendo ter no máximo 5 % de
carbonetos 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 abaixo
relacionados e referem-se a resultados encontrados em corpos de prova retirados das barras na
seção médio-raio. Estes valores são apenas orientativos e foram adequados para a obtenção do
limite de resistência à tração em corpos de prova padrão, conforme norma ABNT NBR 6589.
Dimensões
( mm )
Até 27,6
27,7 - 43,4
43,5 - 63,1
63,2 - 79,0
79,1 - 92,1
92,2 – 111,5
111,6 - 124,2
124,3 - 143,6
143,7 - 254,1
Dureza
( HB )
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 – 207
163 - 207
Limite de Resistência
( MPa ) mín.
200
190
180
170
160
150
140
130
125
COMPOSIÇÃO QUÍMlCA
A composição química geral para este material é mostrada na tabela abaixo.
Elemento
C1
Si
Mn
S
P
Cr
%
2,90 - 3,90
2,20 - 2,60
0,40 - 0,60
0,05 - 0,25
0,10 máx.
0,05 máx.
Nota : 1 - As faixas de carbono são especificadas para cada
grupo de bitolas, de maneira a controlar o tipo e
tamanho da grafita. A variação dentro da mesma
faixa é de aproximadamente 0,20 %.
FC 300 - FERRO FUNDIDO CINZENTO PERLÍTICO
DESCRIÇÃO
FUCO FC 300 é um ferro fundido cinzento com estrutura totalmente perlítica, o que lhe
proporciona elevadas propriedades mecânicas e bom acabamento superficial.
Outra
característica importante a ressaltar é a boa estanqueidade, que aliada às propriedades acima
mencionadas, possibilitam sua utilização em peças para componentes hidráulicos sujeitas à altas
pressões, 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 é
predominantemente perlítica, podendo ter até 10 % de ferrita. A periferia é constituída de grafite
tipo D, tamanho 6 - 8, em matriz ferrítica / perlítica, podendo ter no máximo 5 % de carbonetos
dispersos.
Fig. 8 - Mícroestrutura típica no núcleo.
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PROPRIEDADES MECÂNICAS

Os valores típicos de dureza e limite de resistência à tração do FUCO FC 300 estão abaixo
seção médio-raio. Estes valores são apenas orientativos e foram adequados para a obtenção do
limite de resistência à tração em corpos de prova padrão, conforme norma ABNT NBR 6589.
Dimensões
( mm )
Até 27,6
27,7 – 53,0
53,1 – 79,0
79,1 – 104,8
104,9 – 156,3
156,4 – 260,5
260,6 – 345,0
345,1 – 476,6
Dureza
( HB )
229 – 285
197 – 269
197 – 269
197 – 269
197 – 269
179 – 255
179 – 255
179 – 255
Limite de Resistência
( MPa ) mín.
270
250
240
230
205
185
170
160
Elemento
C1
Si
S
P
Cr
%
2,80 - 3,70
2,20 - 2,60
0,05 - 0,25
0,10 máx.
0,05 máx.
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 possui
grafita 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 uma
boa estabilidade dimensional devido ao pequeno tamanho da grafita e matriz essencialmente
ferrítica.
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 com
aproximadamente 15 % de perlita, podendo ter no máximo 5 % de carbonetos dispersos.
Fig. 10 - Mícroestrutura típica do GMI.
17
18

Os valores típicos de dureza e limite de resistência à tração do FUCO GMI estão abaixo
seção 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
Si
Mn
S
P
Cr
Ti2
%
3,40 – 4,00
2,20 - 2,60
0,20 máx.
0,02 máx
0,10 máx.
0,05 máx.
0,30 máx.
APLICAÇÕES TÍPlCAS
-
Moldes e acessórios para vidrarias
-
Êmbolos para pistão de freio
2 – O Titânio é adicionado com o objetivo de
promover grafita tipo D
FERROS FUNDIDOS NODULARES
DESCRIÇÃO DAS CLASSES
Os ferros fundidos modulares produzidos em fundição contínua FUCO, cuja
característica estrutural dominante é apresentar carbono na forma de nódulos (esferas) de
grafita, 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 determinados
elementos químicos ou condições particulares de fabricação, que modificam a forma de
crescimento da mesma. Este tipo de material é recomendado para peças que requeiram
elevadas propriedades mecânicas, alta tenacidade e ótima estanqueidade.
Além da forma da grafita, as quantidades de ferrita e/ou perlita da matriz são quem determinam
as 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 a
700 MPa com alongamento de 2 a 15 %.
19
FE 40015 - FERRO FUNDIDO NODULAR FERRÍTICO
DESCRIÇÃO
FUCO FE 40015 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matriz totalmente
ferrítica obtida através de tratamento térmico. Além da excelente usinabilidade, a matriz ferrítica
proporciona uma elevada tenacidade e alta permeabilidade magnética.
Este material possui limite de resistência à tração e escoamento similares aos aços SAE 1020
laminados 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 é
totalmente ferrítica.
Fig.11 - Mícroestrutura típica no núcleo.
20
21
Os valores típicos de dureza, limite de resistência à tração, escoamento e alongamento do
FUCO FE 40015 estão abaixo relacionados e referem-se a resultados encontrados em corpos
de prova retirados das barras na seção médio-raio.
Dimensões
( mm )
27,6 – 208,0
208,1 – 451,2
Dureza
( HB )
131 – 207
121 – 207
= 400 mín.
Limite de Escoamento ( MPa )
= 270 mín.
Alongamento ( % )
= 15 mín.
Elemento
C1
Si
Mn
S
P
Mg2
%
3,30 – 3,80
2,60 - 3,00
0,20 máx.
0,02 máx
0,10 máx.
0,04 – 0,07
grupo de bitolas e a variação dentro da mesma
2 – O Magnésio é adicionado com o objetivo de
promover grafita esferoidal
FE 45012 - FERRO FUNDIDO NODULAR FERRÍTICO / PERLÍTICO
DESCRIÇÃO
ferrítica / perlítica obtida bruta de fusão ou através de tratamento térmico. Tem como principais
características uma boa usinabilidade, bom acabamento superficial e excelente estanqueidade.
MICROESTRUTURA

essencialmente ferrítica, podendo ter até 25 % de perlita, e no máximo 5 % de carbonetos
dispersos.
22
23
Dimensões
( mm )
27,6 – 79,0
79,1 – 156,3
156,4 – 451,2
Dureza
( HB )
156 – 217
143 – 217
131 – 217
= 450 mín.
= 310 mín.
Alongamento ( % )
= 12 mín.
Elemento
C1
Si
Mn
S
P
Mg2
%
3,30 – 3,80
2,60 - 3,00
0,20 máx.
0,02 máx
0,10 máx.
0,04 – 0,07
FE 55006 - FERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTICO / FERRÍTICO
DESCRIÇÃO
perlítica / ferrítica. Esta matriz proporciona elevadas propriedades mecânicas, bom acabamento
superficial e boa temperabilidade, permitindo sua utilização em peças que requeiram alta
resistência à tração e ao desgaste.
MICROESTRUTURA

(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 carbonetos
dispersos.
24
25
Dimensões
( mm )
27,6 – 75,8
75,9 – 195,3
195,4 – 476,6
Dureza
( HB )
217 – 269
207 – 255
187 – 255
= 550 mín.
= 380 mín.
Alongamento ( % )
= 6 mín.
Elemento
C1
Si
Mn
S
P
Cu
Mg2
%
3,30 – 3,80
2,60 - 3,00
0,20 – 0,65
0,02 máx
0,10 máx.
0,10 – 0,25
0,04 – 0,07
FE 70002 - FERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTICO
DESCRIÇÃO
FUCO FE 70002 é um ferro fundido nodular com grafita tipo I e II, em uma matriz
predominantemente perlítica obtida bruta de fusão pela adição de elementos de liga perlitizantes.
Esta matriz proporciona uma elevada temperabilidade, permitindo a execução de tratamentos
térmicos como têmpera, normalização e têmpera superficial, obtendo-se assim, uma ampla faixa
de combinações de propriedades mecânicas.
MICROESTRUTURA

predominantemente perlítica podendo ter aproximadamente 25 % de ferrita e no máximo 5 % de
carbonetos dispersos.
26
27
Dimensões
( mm )
27,6 – 79,0
79,1 – 195,3
195,4 – 451,2
Dureza
( HB )
241 – 302
241 – 285
229 – 269
= 700 mín.
= 480 mín.
Alongamento ( % )
= 2 mín.
Elemento
C1
Si
Mn
S
P
Cu
Mg2
%
3,30 – 3,80
2,60 - 3,00
0,20 – 0,65
0,02 máx
0,10 máx.
0,10 – 0,25
0,04 – 0,07
28
DIMENSÕES PADRONIZADAS
PERFIS REDONDOS
Dimensão
Bruta
(mm)
18.0
21.2
22.2
27.6
30.7
33.9
37.1
40.3
43.4
46.6
49.8
53.0
56.8
59.9
63.1
66.3
69.5
72.6
75.8
79.0
82.6
85.7
88.9
92.1
95.3
98.4
101.6
104.8
111.5
113.6
117.9
124.2
130.6
Usinagem
Recomendada
no Diâmetro
2.2
2.8
3.2
3.6
Tolerância
Dimensional
(mm)
+ / - 0.30
+ / - 0.80
+ / - 1.00
+ / - 1.10
Peso
Teórico
(kg/m)
1.8
2.5
2.8
4.3
5.3
6.5
7.8
9.2
10.7
12.3
14.0
15.9
18.2
20.3
22.5
24.9
27.3
29.8
32.5
35.3
38.5
41.6
44.7
47.9
51.3
54.8
58.4
62.1
70.3
73.0
78.5
87.2
96.4
FC200
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
FC300
FE45012
FE55006
•
•
•
•
•
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•
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•
•
•
•
•
•
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•
•
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•
•
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•
•
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•
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•
•
•
Dimensão
Bruta
(mm)
137.3
143.6
150.0
156.3
163.1
169.4
175.8
182.1
189.0
195.3
201.7
208.0
215.0
221.4
227.7
234.1
241.4
247.8
254.1
260.5
270.5
276.9
289.6
306.9
319.6
332.3
345.0
370.4
395.8
421.2
451.2
476.6
Usinagem
Recomendada
no Diâmetro
3.9
Tolerância
Dimensional
(mm)
+ / - 1.40
4.3
+ / - 1.60
4.8
+ / - 2.10
5.5
+ / - 2.70
6.5
+ / - 3.30
10.2
+ / - 3.80
14.8
+ / - 5.20
19.3
+ / - 6.60
Peso
Teórico
(kg/m)
106.6
116.7
127.2
138.2
150.4
162.3
174.7
187.6
201.9
215.7
230.0
244.7
261.5
277.2
293.3
309.9
329.5
347.1
365.1
383.6
413.8
433.5
474.1
532.6
577.5
624.4
673.0
775.8
885.8
1003.1
1151.0
1284.2
29
FC200
FC300
FE45012
FE55006
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
30
PERFIS RETANGULARES - FC 300
Dimensão
Bruta
(mm)
Usinagem
recomendada por
face (mm)
Inchamento
Máximo
(mm)
Peso Teórico
(kg / m)
31,7 x 57,1
31,7 x 82,5
31,7 x 107,9
31,7 x 133,3
31,7 x 158,7
31,7 x 260,3
38,1 x 57,1
38,1 x 82,5
38,1 x 107,9
38,1 x 133,3
38,1 x 158,7
44,4 x 50,8
44,4 x 107,9
44,4 x 114,3
44,4 x 158,7
50,8 x 63,5
50,8 x 92,1
57,1 x 82,5
57,1 x 107,9
57,1 x 133,3
57,1 x 158,7
57,1 x 209,5
63,5 x 158,7
63,5 x 184,1
63,5 x 209,5
76,2 x 209,5
82,5 x 107,9
82,5 x 260,3
107,9 x 133,3
139,7 x165,1
177,8 x 406,4
209,5 x 361,9
2,3
2,6
3,2
3,2
4,8
4,8
2,3
2,6
2,6
3,2
3,2
2,3
2,6
2,6
3,2
2,3
2,3
2,3
2,3
2,6
2,6
3,2
2,6
2,6
3,2
4,8
2,6
6,3
2,8
2,8
6,3
3,2
2,9
4,2
6,3
6,3
8,9
11,7
2,9
4,2
4,2
6,3
6,3
3,1
4,4
4,4
6,7
3,1
3,1
3,1
3,1
4,4
4,4
6,7
4,4
4,4
6,7
4,8
3,4
7,2
3,6
3,6
5,9
3,9
13,0
18,8
24,6
30,4
36,2
59,4
15,7
22,6
29,6
36,6
43,5
16,2
34,5
36,5
50,7
23,2
33,7
33,9
44,4
54,8
65,2
86,1
72,6
84,2
95,8
114,9
64,1
154,6
103,6
166,1
520,3
545,9
31
PERFIS QUADRADOS - FC 300
Dimensão
Bruta
(mm)
Usinagem
recomendada por
face (mm)
Inchamento
Máximo
(mm)
Peso Teórico
(kg / m)
31,7
38,1
41,3
44,4
50,8
57,1
63,5
69,8
76,2
82,5
88,9
95,2
107,9
120,6
133,3
158,7
184,1
209,5
234,9
260,3
311,1
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,8
2,8
2,8
3,2
3,2
3,2
4,8
4,8
6,3
2,9
2,9
3,1
3,1
3,1
3,1
3,1
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,6
3,6
3,6
3,9
3,9
3,9
4,1
4,1
4,4
7,2
10,5
12,3
14,2
18,6
23,5
29,0
35,1
41,8
49,0
56,9
65,2
83,8
104,7
127,9
181,3
244,0
316,0
397,3
487,8
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 e
materiais especiais sob encomenda, visando atender propriedades específicas exigidas em
determinadas situações, tais como, resistência ao calor, à corrosão e ao desgaste.

O FUCO possui uma grande flexibilidade quanto à composição química, podendo adicionar-se
todos os elementos de liga empregados pelo processo de fundição convencional ( areia ) para
elevar as propriedades mecânicas dos ferros fundidos cinzentos e modulares.
32
INFORMACÕES COMPLEMENTARES
OUTRAS PROPRIEDADES
Normalmente os ferros fundidos cinzentos e modulares são comercialmente especificados
pelo Limite de Resistência à Tração e Dureza. A principal justificativa para o uso dessas
duas propriedades é a relativa facilidade em determiná-las.
Dependendo da aplicação, outras propriedades podem ser decisivas na escolha do
material adequado e na maioria das vezes, pode-se relacioná-las com o Limite de
Resistência à Tração (LR) e / ou Dureza.
PROPRIEDADES
CINZENTO
(1)
Resist. ao Cisalhamento (MPa)
Resist. à Torção (MPa)
1,15 x LR
1,15 x LR (1)
Resist. à Fadiga (MPa)
(sem entalhe)
0,40 x LR ( 4;5 )
Resist. à Compressão (MPa)
Resist. ao Impacto
(com entalhe 20ºC)
Módulo de Elasticidade (GPa)
Condutividade Térmica
W / m.K 100ºC / 400ºC
Fontes :
NODULAR
0,90 x LR ( 3;5 )
0,90 x LR ( 3;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 )
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 )
----------
FC 200 = 88 – 113 ( 1 )
FC 300 = 108 – 137 ( 1 )
GMI = 78 – 107 ( 1 )
FC 200 = 51 – 48 ( 2 )
FC 300 = 47 – 44 ( 2 )
GMI = 44 – 41
----------
FE 40015 = 15 – 13 ( 2 )
FE 45012 = 10 - 5 ( 2 )
FE 55006 = 5 - 2 ( 2 )
FE 70002 = 5 - 2 ( 2 )
FE 40015 = 169 ( 2 )
FE 45012 = 169 ( 2 )
FE 55006 = 169 ( 2 )
FE 70002 = 172 – 176 ( 2 )
FE 40015 = 37 – 36 ( 2 )
FE 45012 = 37 – 36 ( 2 )
FE 55006 = 35 – 34 ( 2 )
FE 70002 = 32 – 31 ( 2 )
(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 OUTRAS
ENTIDADES
O FUCO é produzido conforme norma interna TUPY e suas propriedades são similares
aos materiais especificados pelas normas e entidades abaixo.
FERRO FUNDIDO CINZENTO
MATERIAIS
TUPY
FC 200*
FC 300
GMI
MATERIAIS CORRESPONDENTES EM NORMAS
DE OUTRAS ENTIDADES
ABNT
NBR 6589
FC 200
FC 300
--
ASTM
A 48
30
40
--
A 159
G3000
G4000
--
DIN
1691
GG 20
GG 30
--
ISO
R 185
GR 20
GR 30
--
SAE
J 434c
G3000
G4000
--
* sem pintura
FERRO FUNDIDO NODULAR
MATERIAIS
TUPY
MATERIAIS CORRESPONDENTES EM NORMAS
DE OUTRAS ENTIDADES
ABNT
NBR 6916
FE 40015
FE 38017
FE 45012
FE 42012
FE 55006
FE 50007
FE 70002
FE 70002
BAINÍTICO
-ADI 1
BAINÍTICO
-ADI 2
ASTM
A 536
A 897 M
60-40-18
-65-45-12
-80-55-06
-100-70-03
--850/555/10
1050/700/7
-1200/850/4
1400/1100/1
DIN
1693
GGG 40
-GGG 50
GGG 70
--
ISO
1693
400-15
450-12
500-7
700-2
--
SAE
J 431c
D 4018
D 4512
D 5506
D 7003
--
--
--
--
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
PSI
N / mm2 OU MPa
kgf / mm2
N / mm2 OU MPa
mm
pol.
mm
pés
Lb
Kg
ºC
ºF
ºC
K
OPERAÇÃO
x 0,00694
x l44
x 9,80665
x 0,10197
x 0,03937
x 25,4
x 0,00328
x 304,8
x 0,4536
x 2,2046
(ºC x 1,8) + 32
(ºF - 32 ) x 0,556
ºC + 273,15
K - 273,15
PARA OBTER
N / mm2 OU MPa
PSI
N / mm2 OU MPa
kgf / mm2
pol.
mm
pés
mm
kg
lb
ºF
ºC
K
ºC

FUCO - Tupy

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