Da Metalurgia até as Propriedades Otimizadas do Fundido
A qualidade e a lucratividade das fundições de ferro são determinadas pela metalurgia da fusão, o design do modelo/placa, a produtividade do processo, as condições de reprodutibilidade da manufatura, as propriedades resultantes do material ferro fundido depois da fundição e o tratamento térmico, quando aplicável.
O MAGMASOFT®, com a última versão do MAGMASOFT® e seus módulos relacionados, são capazes de maneira autônoma estabelecer as condições de um processo robusto e soluções otimizadas de vazamento, solidificação e tratamento térmico de todas as ligas de ferro fundido. As ferramentas estatísticas integradas para configurar Projetos de Experimentos Virtuais e automaticamente avaliar os resultados, suportam o fundidor na determinação do projeto ótimo e das condições de processo em relação a:
- Otimização do projeto de canais para melhoria da limpeza do fundido de ferro e a qualidade da superfície
- Posicionamento e tamanho dos alimentadores/massalotes eliminando a contração e a porosidade, enquanto mantém níveis altos de rendimento
- Composição química do fundido, tratamento do metal e inoculação ótimos para prevenção de fases críticas durante a solidificação e o resfriamento posterior do metal
- Definição de condições de processo robusto para alcançar as propriedades mecânicas requeridas
- Características de projeto de fundição, tais como risco minimizado de trincas a frio e atendimento das tolerâncias dimensionais
- Conservação dos recursos do processo de tratamento térmico ajustado para atingir a microestrutura desejada e a propriedade mecânica requerida
Enchimento do molde de discos de freio em ferro cinzento
Módulo térmico de uma caixa de satélite
Caminho de solidificação de uma carcaça de eixo em ferro fundido nodular
Curvas de resfriamento calculadas para diferentes condições de inoculação
Melhoria na estabilidade do processo através da avaliação do comportamento da nucleação (fading) em curvas de resfriamento e número de nódulos
Distribuição local de fração de perlita em uma peça de ferro fundido nodular
Influência de diferentes teores de Si sobre a quantidade de ferro branco em teste de coquilhamento
Porosidade em uma peça de ferro fundido nodular
Influência do teor de carbono, metalurgia e tempo de desmoldagem na dureza
Distribuição da resistência à tração em um colector de escape
Tensão residual em um cubo de rotor após o tratamento térmico
Tensão residual em um segmento de caldeira de ferro fundido
Regiões críticas para formação de trincas a frio
Distribuição de dureza em um bloco de motor em ferro fundido cinzento
Influência de diferentes métodos de inoculação no número de nódulos
Nodularidade local para um bloco de motor em ferro fundido vermicular
Variação da temperatura de vazamento para estabelecer processos robustos, aqui mostrando tendência à junta fria
Identificando o melhor compromisso entre tendência à junta fria e ao aprisionamento de ar
Redução sistemática de defeitos na produção em série, aqui para um coletor de escape em ferro fundido cinzento
Otimização autônoma das condições de ventilação do molde para evitar o aprisionamento de gases
Dispersão de resultados de experimentos virtuais para redução sistemática de defeitos em produção em série
Plano de experimentos virtuais para avaliação autônoma de diferentes variáveis de processo e projeto na qualidade do fundido
Efeito das diferentes configurações de resfriadores na porosidade da peça
Avaliação quantitativa do efeito das variáveis (main effects) na porosidade
Condições de processo para alcançar as propriedades desejadas. Aqui: dureza
A metodologia única e integrada do MAGMASOFT®, de experimentação virtual e otimização autônoma, permite que o MAGMASOFT® automaticamente execute várias combinações de projeto de fundição de ferro e seus parâmetros.
O MAGMASOFT® ajuda a identificar o conjunto de condições de processo que melhor atende os requisitos especificados. Isso é feito de forma rápida e ampla, combinando os diferentes objetivos e considerando todas as forças decisivas que determinam a qualidade de um fundido de ferro.
Isso torna o MAGMASOFT® fundamental para os projetistas da fundição, produtores de modelos e fundidores, para gerar projetos otimizados de componentes fundidos, implementar processos de produção confiáveis, minimizar os riscos de qualidade, configurar janelas de processo confiáveis e principalmente explorar todo o potencial do ferro fundidos.
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
MAGMAiron 5.5 - Solid Tracer
Accurate porosity prediction with MAGMAiron
SMAFEE considers flow through partially solidified feeding channels
Effect on melt quality on amount of porosity
Different inoculation levels change the extent of predicted porosity
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
Porosity prediction with and without consideration of convection
Cast Iron Case Study
When less is more
Producing large ductile iron axle housings can be a challenging task. The part shown above was well into production when a shrinkage defect was noticed during machining. After several attempts to find a solution, the foundry contacted MAGMA to evaluate the part design.
