Título

Impacto da inoculação em ferro fundido nodular aplicada a componentes de aerogeradores: Estudo de caso industrial

Impact of inoculation in ductile iron applied to wind turbine components: An industrial case study

Autoria

VERMEULEN, ADLA BREDOVV

VERMEULEN, ADLA BREDOVV

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DOI

10.5151/2594-5327-43809

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Resumo

A produção de componentes estruturais de grande porte para aerogeradores, como hub e main frame, exige materiais com elevada tenacidade, resistência à fadiga e estabilidade dimensional. O ferro fundido nodular ferrítico/perlítico é amplamente utilizado nesses componentes devido à sua combinação de propriedades mecânicas e custo competitivo. Entretanto, a qualidade final depende fortemente da inoculação, etapa responsável por controlar a nucleação da grafita e reduzir o superesfriamento. Este trabalho apresenta um estudo de caso realizado em uma fundição brasileira, especializada em peças de 1 a 30 toneladas para o setor eólico. Avaliou-se a influência da inoculação FeSi75% com Mg na microestrutura, propriedades mecânicas e ocorrência de defeitos em hubs de aerogeradores. Os resultados demonstram que ajustes finos na inoculação e no tempo de desmoldagem aumentaram a contagem de nódulos em 22%, reduziram carbonetos eutéticos em 31% e diminuíram o índice de refugo em 18%.

The production of large structural components for wind turbines, such as hubs and main frames, requires materials with high toughness, fatigue resistance, and dimensional stability. Ferritic–pearlitic ductile iron is widely used in these components due to its combination of mechanical properties and cost-effectiveness. However, the final quality of the castings strongly depends on the inoculation process, which controls graphite nucleation and reduces melt undercooling. This study presents an industrial case conducted in a Brazilian foundry specialized in manufacturing wind energy components ranging from 1 to 30 tons. The influence of FeSi75% inoculation with magnesium on the microstructure, mechanical properties, and defect occurrence in wind turbine hubs was evaluated. The results show that fine adjustments in the inoculation parameters and mold shakeout time increased nodule count by 22%, reduced eutectic carbides by 31%, and decreased scrap rates by 18%.

Palavras-chave

Ferro fundido nodular, Inoculação FeSi75%, Aerogeradores, Microestrutura

Ductile iron, FeSi75% inoculation, Wind turbines, Microstructure