Title

SIMULAÇÃO DE SISTEMA DE ENCHIMENTO COM RELAÇÃO DE ÁREAS 1:2:1 PARA AÇOS AO CARBONO FUNDIDO

SIMULATION OF FILLING SYSTEMS WITH AREA RATIO 1:2:1 FOR CARBON STEEL CAST

Authorship

Hartmann, Rosangela; Duarte, Iberê Roberto; Al-Rubae, Kassim Shamil

Hartmann, Rosangela

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Duarte, Iberê Roberto

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Al-Rubae, Kassim Shamil

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DOI

10.5151/2594-5327-20997

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Abstract

Visando minimizar os defeitos provocados em peças de aço fundido, oriundos de um sistema de enchimento projetado de forma inadequada, foi proposto neste trabalho analisar através de um corpo de prova alguns sistemas de enchimento. Partindo-se do princípio que o metal sai do forno com qualidade, no molde é necessário ter um sistema de enchimento bem dimensionado para conduzir o metal até a cavidade sem gerar turbulência danosa, o que poderia provocar defeitos, tais como: inclusão de óxido, escórias e bolhas de gás. Com base nisso, foi realizado um estudo comparativo no sistema de enchimento com relação de área entre os canais de descida, primário e ataques respectivamente de 1:2:1 variando-se a quantidade e o formato dos canais de ataque. O estudo foi feito com o auxilio de um programa de computador que processa a simulação numérica. Neste estudo se analisou o comportamento do fluxo do aço fundido ao longo do sistema de enchimento e na cavidade do molde. As simulações foram feitas considerando o aço ao carbono SAE 1020, que é um dos aços mais reativos quanto à oxidação, devido à elevada temperatura de vazamento, entre 1.580ºC a 1.620ºC. Os resultados obtidos com a simulação mostraram que o formato e a distribuição dos canais de ataque apresentam maior influência sobre a turbulência, o sistema com três canais de ataque se mostrou menos turbulento que o com um ataque.

To minimize the defects caused in steel castings, from a filling system inappropriately designed, it was proposed in this work some filling systems. Starting from the assumption that the metal leaves the oven with quality, it is necessary to have a mould filling system and sized to drive the metal to the cavity without generating turbulence damaging; this may cause defects such as oxide inclusion, slag and gas bubbles. On this basis, it was conducted to compare the filling system with respect to the area between the channels descent, primary and attacks respectively of 1:2:1 by varying the quantity and the channels form of attack. The study was done with the aid of a computer program that processes the numerical simulation. The behavior of the flow of molten steel over filling system and mould cavity was examined. The simulations were made considering the SAE 1020 carbon steel, which is highly reactive to oxidation due to the high casting temperature, between 1,580°C and 1,620°C. The results of the simulation showed that the format and distribution channels of attack have a great influence on the turbulence; the system with three channels of attack was less turbulent when compared to that with an attack.

Keywords

Aço fundido; Fundição; Sistemas de enchimento; Simulação.

Steel Cast; Foundry; Filling Systems; Simulation.