Areia de fundição

...

• fatores ligados ao preparo da areia de moldagem e

• fatores ligados à moldagem propriamente dita, tais como

- modo de compactação e

- intensidade de compactação

Uma areia verde nova é constituída de

•Areia

Base mais comum: de sílica (quartzo)‏

•Argila

Mais comum: bentonita

•Água

H2O + substâncias dissolvidas e em suspensão

•Aditivos

Pó-de-carvão, pó-de-madeira, amido etc.

A preparação da mistura é por muitos considerada como um quinto constituinte

Constituição de uma areia nova

[pic 6]

A areia na fundição

Água e aditivos contêm sais (cátions e ânions)‏

Calor do metal líquido decompõe parcialmente argila e aditivos

Na desmoldagem, os machos incorporam-se parcialmente à areia de moldagem

Na recirculação, H2O evapora mas os sais dissolvidos permanecem

[pic 7]

Variações de densidade em uma areia verde

[pic 8]

Constituição de 3 areias de sistema

[pic 9]

Areia base

As areias de sílica (quartzo) são as mais abundantes e baratas

Por isso são as selecionadas na quase totalidade dos casos

Outras areias (menos) usadas: cromita, zirconita, olivina, chamote ...

Algumas características comparadas

[pic 10]

Areias de sílica

Composição básica

- mineralógica: quartzo

- química: quase 100% SiO2

Impurezas comuns

- feldspatos: (K2O.Al2O3.6SiO2ou Na2O.Al2O3.6SiO2)‏

- argilas (Al2O3.4SiO2 .2H2O),

- óxidos de ferro (Fe2O3.xH2O),

- rutilo (TiO2),

- outras, conforme a procedência.

Reações com o ferro

- não reage com o ferro metálico;

- com óxidos de ferro forma silicato (faialita, funde a

Implicações higiênicas

- Silicose: moléstia do pulmão (por inalação de pó de sílica)‏

- efeito cumulativo, irreversível

[pic 11]

Análise granulométrica

Séries de peneiras

[pic 12]

Relações entre aberturas

Série AFS

[pic 13]

Empilhamento de grãos

Maior esfera que cabe num interstício de esferas com ∅= D Æ∅≈D / 4,4

[pic 14]

Características geométricas

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Características geométricas

[pic 18]

Forma dos grãos[pic 19][pic 20]

Características geométricas × Propriedades

Permeabilidade

Aumenta com o tamanho médio dos grãos

para iguais tamanhos médios, aumenta com a concentração da distribuição

forma dos grãos: efeito pequeno, pois a variação de área específica tende a ser

compensada pela variação da escoabilidade

Escoabilidade

Principal fator: forças adesivas (% de argila, % água) mas número de

contatos também é importante, de modo que escoabilidade aumenta com

tamanho médio dos grãos, com a concentração granulométrica e é maior para

grãos redondos

Difusividade Térmica

Em areias verdes, convecção é importante; por isso, a difusividade é

favorecida por alta permeabilidade

Estabilidade Térmica

Dimensional é favorecida por baixa densidade de molde (permite que grãos

expandam-se livremente e não contribuam para a expansão total) isto é, por

fatores que limitem a escoabilidade

Correlações

Permeabilidade Base X Áreas específicas e Módulo

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Areias-base para aços

Pureza

Temperatura de vazamento ~ 1600°C; baixos teores de C; teores apreciáveis de Mn, Cr ... →alta suscetibilidade à oxidação no estado