Fundição de ferro fundido dúctil SES N 3122

Desenvolvida pela Suzuki Motor Corporation como parte de seus padrões para ferro fundido e materiais à base de ferro, a norma “SES N 3122 Ferro Fundido Dúctil” descreve os requisitos para componentes de ferro fundido dúctil (ferro fundido nodular) usados ​​em aplicações automotivas.

A utilização de ferro fundido nodular na indústria automotiva visa combinar resistência, durabilidade e produção economicamente viável para peças complexas. As propriedades básicas desse material são as seguintes:

Os engenheiros preferem o ferro fundido nodular quando uma peça precisa ter as seguintes propriedades:

• Alta resistência e tenacidade
• Boa resistência à fadiga.
• Capacidade de absorver choques e vibrações.
• Fundição com excelente relação custo-benefício para formas complexas.

Em comparação com o ferro fundido cinzento, o ferro fundido nodular suporta cargas dinâmicas e impactos muito melhor.

Em geral, o processo de fundição segue estas etapas:

• Fundição de ferro: Ferro-gusa e sucata de aço são derretidos no forno.
• Processo de nodularização: Adiciona-se magnésio, transformando o grafite em nódulos esféricos.
• Fundição em moldes: A fundição em areia é o método mais comum.
• Solidificação: Forma-se uma microestrutura dúctil.
• Tratamento térmico (se necessário): Este tratamento aumenta a resistência, a rigidez ou a ductilidade.

O ferro fundido dúctil é utilizado em componentes estruturais e de segurança crítica:

• Chassi e suspensão:
• juntas de direção
• Alavancas de controle
• cubos de roda
• Trem de força:
• virabrequins
• Eixos de comando
• Portadores diferenciais
• Linha de transmissão:
• Carcaças de eixo
• Caixas de transmissão
• Componentes do motor:
• Coletores de escape (tipos resistentes ao calor)

A fundição de ferro fundido dúctil é utilizada pelos seguintes motivos:

• Alta resistência e ductilidade: tão resistente quanto o aço, porém mais fácil de fundir. Não racha facilmente sob carga.
• Excelente resistência à fadiga: Ideal para peças rotativas (ex.: virabrequins).
• Boa resistência ao desgaste: Adequado para engrenagens e interfaces móveis.
• Eficiência de custos: Os custos de produção são menores em comparação com o aço forjado. Obtém-se uma forma quase final, exigindo menos usinagem.

Essencialmente, a norma Suzuki SES N 3122 prevê o seguinte:

• Propriedades mecânicas corretas (resistência à tração, alongamento)
• nodularidade adequada do grafite
• Defeitos mínimos de fundição (porosidade, contração)
• Processos de tratamento térmico confiáveis

Os testes típicos descritos nesta norma incluem:

• Teste de tração
• Análise de microestrutura
• Teste de dureza
• Exame ultrassonográfico ou de raio-X

Ao utilizar ferro fundido nodular, os engenheiros devem considerar o seguinte:

• Homogeneidade da espessura da parede (previne defeitos internos)
• Áreas de concentração de tensão (transições suaves são necessárias)
• Margens de processabilidade
• deformação por tratamento térmico

Um virabrequim feito de ferro fundido dúctil,

• Elimina cargas cíclicas repetitivas.
• Absorve vibrações melhor que o aço.
• É mais barato do que as alternativas de tatuagem.
• Ainda atende aos requisitos de durabilidade.

Em conclusão, a fundição de ferro fundido nodular é utilizada na fabricação de automóveis para os seguintes fins:

• Para produzir peças robustas, duráveis ​​e complexas.
• Para reduzir os custos de produção.
• Melhoria do desempenho em relação à fadiga e ao impacto.
• Garantir a qualidade consistente através de normas como a SES N 3122.

Em resumo, o ferro fundido nodular (ferro fundido com grafite) é um tipo de ferro fundido no qual a grafite se forma em nódulos em vez de flocos. Isso lhe confere as seguintes propriedades:

• Maior resistência e tenacidade
• Maior resistência à fadiga.
• Melhoria na ductilidade em comparação com o ferro fundido cinzento.

A norma SES N 3122 normalmente abrange o seguinte:

• Classes de materiais para ferro fundido nodular (tipos FCD)
• Propriedades mecânicas
• Resistência à tração
• Limite de escoamento
• alongamento
• Requisitos de qualidade de fundição
• Microestrutura (nodularidade, forma do grafite)
• Limites de erro (porosidade, inclusões)
• Condições de tratamento térmico
• Métodos de exame e teste

Esta norma está intimamente relacionada com as seguintes normas:

• SES N 3121 Ferro fundido cinzento
• SES N 3123 Ferro fundido vermicular (grafite comprimida)

O ferro fundido dúctil é comumente usado em peças automotivas que exigem resistência e capacidade de fundição:

• virabrequins
• juntas de direção
• Caixas diferenciais
• Componentes da suspensão
• Caixas de transmissão

Essas peças oferecem as seguintes vantagens:

• Alta capacidade de carga
• Boa resistência ao desgaste.
• Fundição com excelente relação custo-benefício para formas complexas.

As propriedades típicas do ferro fundido dúctil são as seguintes:

• Classe 400-15: Resistência à tração de aproximadamente 400 MPa. Alongamento de 15%.
• Classe 500-7: Resistência à tração de aproximadamente 500 MPa. Alongamento de 7%.
• Classe 600-3: Resistência à tração de aproximadamente 600 MPa. Alongamento de 3%.

Isso implica um equilíbrio entre maior resistência e menor ductilidade.

A norma SES N 3122 foi concebida para garantir que os componentes de ferro fundido dúctil utilizados em veículos sejam seguros, confiáveis ​​e consistentes, especialmente porque muitas dessas peças são essenciais para o desempenho e a segurança do veículo. Esta norma é considerada importante pelos seguintes motivos:

• Garante a segurança em componentes críticos: O ferro fundido dúctil é utilizado nas seguintes peças:
• virabrequins
• juntas de direção
• braços de suspensão

Esses componentes são submetidos a cargas elevadas, impactos e ciclos de fadiga. Sem esse padrão rigoroso, variações na qualidade do material podem levar a:

• Rachaduras
• Ruptura repentina
• Mau funcionamento catastrófico.
• Garante propriedades consistentes dos materiais: Esta norma define o seguinte:
• Resistência à tracção
• Força de rendimento
• alongamento
• dureza
• Controla a microestrutura (fundamental para ferro fundido nodular): A característica mais importante do ferro fundido nodular são os nódulos de grafita. Esta norma garante a nodularidade adequada e uma estrutura de matriz controlada. Uma nodularidade insuficiente resulta em comportamento frágil e é perigosa em peças automotivas.
• Define os métodos de teste e inspeção: Esta norma exige o seguinte:
• Teste de tração
• Teste de dureza
• Análise metalográfica (microestrutura)
• Ensaios não destrutivos (ex.: ultrassom, raios X)
• Padroniza os processos de produção: Especifica o seguinte:
• Métodos de fundição
• Condições de tratamento térmico
• Critérios de aceitação de qualidade

Isso elimina a variabilidade da produção e as diferenças entre fornecedores.

• Em conformidade com as normas globais: Esta norma está em conformidade com as normas ISO 1083, EN 1563 e ASTM A536. Isto garante:
• Uso global de recursos
• Seleção de fornecedores mais fácil
• Práticas de engenharia consistentes

Em conclusão, a norma Suzuki SES N 3122 garante que as peças fundidas de ferro fundido nodular utilizadas em veículos atendam aos seguintes requisitos:

• Para atender a rigorosos requisitos mecânicos e estruturais.
• Manter a consistência na qualidade entre os fornecedores.
• Fornecer componentes seguros, duráveis ​​e com boa relação custo-benefício.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma SES N 3122.