dc.creator |
BATISTA, Willian Ferreira |
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dc.date.issued |
2022-02-24 |
|
dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3277 |
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dc.description.abstract |
Piston rings are components of the internal combustion system of engines, and these are
mostly made of gray cast iron, which must have high tensile strength and hardness for
working in severe conditions. This work aimed to evaluate the influence of the addition of
inoculants on the occurrence of silicon inclusions in gray cast iron parts with thin cross
sections, such as piston rings. The presence of inclusions in metals generates a point of stress
concentration, which can result in the nucleation of fatigue cracks and lead the component to
failure during its operation. Understanding the influence of inoculants on the occurrence of
these inclusions will contribute to the reduction of parts rejected by foundries, in addition to
preventing an eventual failure of the component in the field. For this work, two castings were
designed to evaluate the behavior of the variables granulometry, amount of inoculant and
method (moment) of inoculation to meet the demand of the planned experiments. The results
obtained with the experiments were analyzed using statistical methods such as Chi-Square,
Regression Analysis, Design of Experiments (DOE) and Desirability. The cast samples that
presented silicon inclusions were analyzed according to the microstructure, chemical
composition and hardness specifications, and the inclusions were characterized through
microhardness tests, optical microscopy, and scanning electron microscopy. It was possible to
confirm that the occurrence of inclusions is associated with the addition of the inoculant, and
that the variables granulometry and amount of inoculant are strongly related to the occurrence
of the defect. Statistical methods confirmed that the greater the particle size and the amount of
inoculants added to the bath, the greater the probability of the occurrence of the silicon
inclusion defect in the piston ring. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Ferro fundido cinzento |
pt_BR |
dc.subject |
Inclusão de silício |
pt_BR |
dc.subject |
Inoculação |
pt_BR |
dc.subject |
Planejamento de experimentos |
pt_BR |
dc.subject |
Otimização de respostas |
pt_BR |
dc.title |
Estudo da influência do inoculante na formação de inclusões de silício em anéis de pistão de ferro fundido cinzento |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2022-04-19 |
|
dc.date.available |
2022-04-19T11:55:40Z |
|
dc.date.accessioned |
2022-04-19T11:55:40Z |
|
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8656689644708696 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SILVA, Antônio Augusto Araújo Pinto da |
|
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5987507444798005 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
SILVA, Gilbert |
|
dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1912171391296662 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Os anéis de pistão são componentes do sistema de combustão interna dos motores, e estes em
sua maioria são fabricados em ferro fundido cinzento, os quais devem apresentar elevada
resistência à tração e dureza por trabalharem em condições severas. Este trabalho objetivou
avaliar a influência da adição de inoculantes na ocorrência de inclusões de silício em peças de
ferro fundido cinzento com seções transversais finas, como por exemplo, anéis de pistão. A
presença de inclusões nos metais gera um ponto de concentração de tensões, podendo resultar
na nucleação de trincas de fadiga e levar o componente a falha durante seu funcionamento. O
entendimento da influência dos inoculantes na ocorrência destas inclusões vai contribuir com
a redução de partes rejeitadas pelas fundições, além de prevenir uma eventual falha do
componente em campo. Para este trabalho duas corridas de fundição foram elaboradas para
avaliar o comportamento das variáveis: granulometria, quantidade de inoculante e método
(momento) de inoculação para atender a demanda dos experimentos planejados. Os resultados
obtidos com os experimentos foram analisados utilizando métodos estatísticos como Qui Quadrado, Análise de Regressão, Planejamento de Experimentos (DOE) e Otimização de
Respostas. As amostras fundidas que apresentaram inclusões de silício foram analisadas
conforme as especificações de microestrutura, composição química e dureza, e as inclusões
foram caracterizadas através de ensaios de microdureza, microscopia óptica, e microscopia
eletrônica de varredura. Foi possível confirmar que a ocorrência das inclusões está associada à
adição do inoculante, e que as variáveis granulometria e quantidade de inoculante possuem
forte relação à ocorrência do defeito. Os métodos estatísticos confirmaram que quanto maior
for a granulometria e a quantidade de inoculantes adicionados ao banho, maior será a
probabilidade da ocorrência do defeito de inclusão de silício no anel de pistão.
Os anéis de pistão são componentes do sistema de combustão interna dos motores, e estes em
sua maioria são fabricados em ferro fundido cinzento, os quais devem apresentar elevada
resistência à tração e dureza por trabalharem em condições severas. Este trabalho objetivou
avaliar a influência da adição de inoculantes na ocorrência de inclusões de silício em peças de
ferro fundido cinzento com seções transversais finas, como por exemplo, anéis de pistão. A
presença de inclusões nos metais gera um ponto de concentração de tensões, podendo resultar
na nucleação de trincas de fadiga e levar o componente a falha durante seu funcionamento. O
entendimento da influência dos inoculantes na ocorrência destas inclusões vai contribuir com
a redução de partes rejeitadas pelas fundições, além de prevenir uma eventual falha do
componente em campo. Para este trabalho duas corridas de fundição foram elaboradas para
avaliar o comportamento das variáveis: granulometria, quantidade de inoculante e método
(momento) de inoculação para atender a demanda dos experimentos planejados. Os resultados
obtidos com os experimentos foram analisados utilizando métodos estatísticos como Qui Quadrado, Análise de Regressão, Planejamento de Experimentos (DOE) e Otimização de
Respostas. As amostras fundidas que apresentaram inclusões de silício foram analisadas
conforme as especificações de microestrutura, composição química e dureza, e as inclusões
foram caracterizadas através de ensaios de microdureza, microscopia óptica, e microscopia
eletrônica de varredura. Foi possível confirmar que a ocorrência das inclusões está associada à
adição do inoculante, e que as variáveis granulometria e quantidade de inoculante possuem
forte relação à ocorrência do defeito. Os métodos estatísticos confirmaram que quanto maior
for a granulometria e a quantidade de inoculantes adicionados ao banho, maior será a
probabilidade da ocorrência do defeito de inclusão de silício no anel de pistão. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
BATISTA, Willian Ferreira. Estudo da influência do inoculante na formação de inclusões de silício em anéis de pistão de ferro fundido cinzento. 2022. 87 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022. |
pt_BR |