ISSN 2594-5297
61º Seminário de Laminação, Conformação de Metais e Produtos — Vol. 61 , num. 61 (2026)
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Resumo
O artigo trata da falha de doze cilindros verticais de um laminador de perfis utilizado na produção de produtos longos. Observou-se que os cilindros romperam em diferentes posições do laminador durante a operação. Esses cilindros podem ser fundidos estaticamente ou por centrifugação, dependendo do tamanho da camada de trabalho e das condições do laminador. Observou-se que falhas em cilindros de laminação podem estar associadas a tensões mecânicas superiores à capacidade especificada para o material, a defeitos de montagem (ajuste por interferência e aquecimento) ou a defeitos no sistema de refrigeração (ineficiência levando a aquecimento localizado). Para determinar a causa raiz da falha, foram realizados ensaio de dureza, análise de composição química e análise microestrutural dos cilindros rompidos. Foi feita uma comparação com as especificações fornecidas pelo fornecedor, revelando discrepâncias quanto à dureza do material na área de trabalho, que se mostrou mais elevada (56–55 HRC) do que a do núcleo (38–37 HRC) e do que a faixa especificada pelo fornecedor (41 a 45 HRC). A composição química determinada por análise com espectrômetro portátil situa-se dentro da faixa especificada no certificado de inspeção do fornecedor, exceto para os elementos Si e Mg. Entretanto, seria desejável uma nova análise por um método mais preciso para esse tipo de material. A análise microestrutural do material indica tratar-se do ferro fundido nodular especificado, com matriz predominantemente perlítica, mas com a presença de ledeburita e de grafita não nodular. Assim, a causa provável da fratura é atribuída às seguintes condições: maior dureza na superfície do cilindro (área de trabalho) do que na região do núcleo, associada à presença de ledeburita e de grafita não nodular — microconstituinte eutético + nodularização incompleta —, resultando em baixa suscetibilidade à absorção de tensões mecânicas.
The article concerns the failure of twelve vertical rolls in a Section Mill used for production of long products in a section mill. It was observed that the rollers had broken at different positions on the rolling mill during operation. These rolls can be cast static or spun cast depending on the size of the working layer and the mill conditions. It has been observed that failures in rolling mill rolls may be associated with mechanical stresses exceeding the specified capacity for the material, assembly defects (interference fit and heating), or defects in the cooling system (inefficiency leading to localized heating). To determine the root cause of the failure, hardness test, chemical composition and microstructural analysis of broken rolls were carried out. A comparison was made between the specifications provided by supplier, revealing discrepancies regarding the hardness of the material in the working area, which was found to be higher (56–55 HRC) than that of the core (38–37 HRC) and the range specified by the supplier (41 to 45 HRC). The chemical composition determined by portable spectrometer analysis falls within the range specified in the supplier’s inspection certificate, except for the elements Si and Mg. However, a new analysis using a more precise method for this type of material would be desirable. microstructural analysis of the material indicates that it is the specified nodular cast iron with a predominantly pearlitic matrix, but with the presence of ledeburite and non-nodular graphite. Thus, the probable cause of the fracture is attributed to the following conditions: greater hardness in the roll surface (working area) than in the core region associated with the presence of ledeburite and non-nodular graphiteeutectic microconstituent + incomplete nodularizationresulting in low susceptibility to absorbing mechanical stresses.
Palavras-chave
Análise de Falha, Rolos Verticais de Laminação, Ferro Fundido Nodular
Failure Analysis, Vertical Rolls, Nodular Cast Iron
Como citar
Freitas, Gabrielle Cristine Lemos Duarte; Alcantara, Keren Cristina; Santos, Maria Eduarda da Silva; Cruz, Lukyan Alves Rossi; Avellan, Edmar Matos Araujo; Rocha, Fernanda Mitke Maria de Lacerda Rocha Hoppe.
Análise de falha dequebra de Rolos verticais em um laminador de perfis,
p. 520-526.
In: 61º Seminário de Laminação, Conformação de Metais e Produtos,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5297, DOI 10.5151/2594-5297-44218
