Fundido ou forjado

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Fundido ou Forjado? Uma Avaliação Realística

Uma apresentação honesta das vantagens e limitações de ambos os processos que permitirá ao leitor uma determinação segura de qual o melhor caminho a seguir quando considerar Fundidos ou Forjados.

Autores: Malcolm Blair and Raymond W. Monroe Steel Founder’s Society of America, Barrington, Illinois Tradução: Prof. Dr. Guilherme Marconi Silva Muito tem sido dito e escrito pela indústria de forjados sobre a vantagem dos produtos forjados sobre os produtos fundidos. Tais artigos, com manchetes do tipo: “Upgrade to forgings” tem a intenção de relegar os fundidos a uma condição de inferioridade e de menor confiabilidade. Todos sabemos que fundidos e forjados partem de processos iniciais bastante parecidos e que os fundidos podem tervantagens bastante distintas sobre as outras formas de produtos, inclusive forjados. O Processo A maioria dos componentes de aço tem seu início como fundido: o metal passa por fusão, vazamento em um molde e solidificação. No caso do processo de Fundição, devido ao fato do molde ter a forma próxima à forma final da peça, o que resta a fazer são algumas operações de acabamento. No caso dos Forjados aprimeira forma é um lingote. Lingotes normalmente são de grandes dimensões com seções retangulares e bastante pesados. Estes lingotes, ou placas ou tarugos são forjados no perfil em martelos e prensas. Muita usinagem é requerida até sua configuração final. A tabela 1 mostra procedimentos típicos de Fundição e Forjamento para fabricação de uma válvula de 250 mm de diâmetro.
Tab. 1-Comparaçãopasso-a-passo para a produção de uma válvula de 250 mm 
Forjamento 1-Em uma aciaria a-Fundição de um lingote b-Redução do lingote em billets 2-Na Forjaria a-Compra de lingotes ou billets b-Desenvolvimento de matrizes c-Aquecimento dos lingotes ou billets d-Realização da 1a operação de forjamento e-Reaquecimento da peça f-Realização da 2a operação de forjamento g-Reaquecimento da peça h-Realização da 3aoperação de forjamento i-Repetição dos passos de C a H para a outra metade j-Usinagens k-Soldagem das duas metades l-Tratamento térmico m-Usinagem final Fundição 1-Em uma fundição a-Desenvovimento de modelos e caixas de macho b-Preparação dos moldes e dos machos c-Fusão da carga metálica d-Vazamento do metal líquido nos moldes Resfriamento (solidificação) e-Desmoldagem f-Corte de canais e massalotesg-Tratamento térmico h-Acabamento i-Usinagem final

Apesar de haver uma extensa área de utilização em comum, existe uma tendência de se usar forjados exclusivamente em determinadas aplicações e os fundidos em outra. Espessura de Parede e Forma Como no forjamento o metal é deformado no estado sólido, então grandes esforços são requeridos para se mudar as formas iniciais para a configuraçãodesejada. Quanto maior a espessura de parede maior será a força de deformação necessária, em termos práticos, há um limite de secção e/ou espessura de parede a ser produzido pelo forjamento. Isto não significa que grandes secções não possam ser forjadas, mas quando o são, somente pequenas deformações superficiais com pouca redução na secção transversal são obtidas. Por outro lado, no processo defundição, o metal parte do estado líquido preenchendo diretamente o molde até a forma desejada. Por conseguinte os componentes fundidos podem ter as mais variadas formas e secções.

Para componentes de grandes secções a combinação Fundido/Soldado é mais adotada que a combinação Forjado/Soldado. A principal razão é que poucas peças estão envolvidas e o fundido tende a ter melhor soldabilidade. Noforjamento o metal sólido é forçado na cavidade da matriz, na fundição o metal é vazado na cavidade do molde. O líquido pode preencher facilmente todas a partes da cavidade. Entretanto, à medida que se aumenta a complexidade da forma a praticidade do forjamento diminui. Para o fundido não há limitação da complexidade da forma. Composição Química A questão da composição tem duas partes: o que pode ser...
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