defeito s lingotamento de tarugos

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Livro defeitos no Lingotamento de Tarugos, suas provaveis causas e seus efeitos no cliente.

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  • 1. DEFEITOS EM PRODUTOS DO LINGOTAMENTO CONTNUOPOR:CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA EMARCELO JOS DA SILVA COSTAFotos da Capa por: Harald Finster http://www.hfinster.de/StahlArt2/archive-Trinec-Steelworks-img_2532-200

2. NDICEPginaIntroduo011- Defeitos de Forma031-1- Romboidade 031-2- Convexidade / Concavidade071-3- Empeno 081-4- Emenda 102- Defeitos Superficiais112-1- Trincas Superficiais Intergranulares em Tarugos e Blocos 112- 2- Trincas Longitudinais em Tarugos142-3- Trincas Longitudinais de Canto 162-4- Trincas Transversais 172-5- Marcas de Oscilao e Depresses Transversais nas Faces202-6- Dobra232-7- Pele Dupla 252-8- Sangria272-9- Perfurao 292-10- Gota Fria 312-11- Incrustao de Escria na Superfcie do Tarugo332-12- Afundamento Longitudinal352-13- Risco 363- Defeitos Internos373-1- Pinholes e Blowholes 37 3. NDICEPgina3-2- Trincas Internas 413-3- Pequenas Trincas Interdendrticas na Zona Coquilhada 433-4- Trincas Internas Associadas a Forma Romboidal, Trincas de Canto, 44Trincas Diagonais3-5- Trincas Internas da Regio Central 463-6- Trincas em Estrela na Regio Central 473-7- Trincas na Seo Mdia do Tarugo 493-8- Trincas de Desempeno 403-9- Trincas Internas Prximas Superfcie Causadas por Depresso ou 52Concavidade das Faces5-10- Macroincluses / Microincluses 545-11- Rechupe Central e Segregao566- Referncias Bibliograficas 59 4. DEFEITOS NO TARUGOINTRODUO.Os produtos de lingotamento contnuo tem, atualmente qualidade superficialindiscutivelmente superior aos do processo convencional. Por este motivoprestam-se de modo especial tcnica de enfornamento a quente ou laminaodireta, o que tem sido um atrativo a mais para este processo.O nvel de defeitos internos, embora de maior relevo, pode ser adequado com autilizao dos recursos disponveis para seu controle.Entretanto cabe salientar, que o lingotamento contnuo exige um processo deaciaria diferenciado, muito mais restritivo que o convencional. No lingotamento convencional, pode-se obter tarugos com boa qualidade interna e superficial a partir de um ao sujo; no lingotamento contnuo um aosujo levar a tarugos sem qualidade e nos casos mais graves no lingotar. Ao final deste mdulo, voc dever estar dotado de conhecimentos bsicossobre a influncia do processo operacional e capacidade de entender que osdefeitos no tarugo pode trazer aos nossos clientes. A funo do Lingotamento Contnuo transformar o ao lquido em produtos slidos, comformas ecomprimentos definidos, que permitem s transformaes serem executadas nas etapas posteriores de fabricao dos produtos siderrgicos.1 5. DEFEITOS NO TARUGODividimos Defeitos no Tarugo em 3 classificaes:1- Defeitos de Forma.2- Defeitos Superficiais.3- Defeitos Internos.Influncia da Composio Qumica do AoVrios elementos qumicos fazem parte da composio qumica do ao, sendo ocarbono(C) o que mais influencia na transmisso de calor executada no molde.A transferncia de calor mnima e, como conseqncia, a casca tambm, como aoscom carbono de aproximadamente 0,12 % e mximas com carbono de 0,40%.O que chama a ateno que , muitas vezes, um molde com determinadodesenho servepara um determinado tipo de ao e para outro apresenta problemas, e isto importantena hora da adoo do tipo de molde (cnico, hiperblico,...). 2 6. DEFEITOS NO TARUGO1- Defeitos de Forma. Defeito de Forma se d qualidade como a solidificao do tarugo formada. Para isso dentro de Defeitos de Forma temos classificamos tais defeitos: Romboidade; Achatamento; Empeno ou Toro;1-1- Romboidade: Off-Squareness Este o defeito que aparece na maioria das usinas, o quadrado fica com dimenses das diagonais diferentes, produzindo-se um tarugo achatado.A medida da romboidade dada pela simples diferena entre as diagonais do tarugo. considerada severa se ultrapassar os 6 8 mm. A romboidade s vezes expressa em porcentagem. Em caso de mquinas novas, os fornecedores garantem 1 ou 2 % de romboidade mxima segundo o caso. Romboidade em mm = D d Diagonal maior = D Diagonal menor = d Normalmente, ela expressa em %. D-d R= X 100%dVamos explicar este defeito passo a passo:A Primeira casca formada no tarugo. 3 7. DEFEITOS NO TARUGONa solidificao inicial, a casca tende a se contrair, mas no pode, devido presso de ao lquido no seu interior.B medida que o tarugo vai solidificando, a casca vai engrossando edeixando uma folga de contrao. Como a velocidade de solidificao noscantos menor que a da parede, forma-se uma casca assim: A casca solidificada mais fina e tem maior folga nos cantos.C Como conseqncia, se a folga de contrao maior no canto, as foras de contraoagem mais ou menos assim:.As foras de contrao tracionam. a casca solidificada, deformandomais no canto, que a zona maisfina.D Isto nos leva a pensar que, se as traes fossem homogneas nos quatrocantos, a deformao tambm o seria. Porm, em tarugos com pronunciadasromboidades, isto no ocorre. As foras de contrao provocam que o ladooposto a este canto tambm sofra o mesmo mecanismo, ficando o tarugo coma forma romboidal.Para que voc memorize este fenmeno, imagine que a casca um tuboquadrado de papel e voc empurra uma das arestas : ele tender a se deitar.4 8. DEFEITOS NO TARUGONo ao, a tenso de contrao aperta o ao do ncleo em formao.Dentro do molde, a casca ficaria assim:FOLGA DE PAREDE DA CASCACONTRAO MOLDEAs temperaturas nos ngulos mais fechados ( agudos ) so menores.E - Quando o tarugo sai do molde, esta situao tende a se agravar, pois nomolde as deformaes externas da casca no passam das folgas de contrao,e na refrigerao secundria, elas esto livres para aumentar. Em outraspalavras, no molde existe a limitao fsica do mesmo, enquanto que, narefrigerao secundria, os limites fsicos (rolos endireitadores) so menores.-Causas da RombodadeO problema da romboidade tem origem no molde, devido solidificaodiferenciada entre os cantos do tarugo e as faces. O mesmo agravado narefrigerao secundria, se ocorrerem: Falta de alinhamento entre o molde-veio, Sprays desalinhados ou entupidos, Vazes e presses de gua nos sprays inadequadas e mal direcionadas.Tarugo com RomboidadeComo detectar o defeito: Facilmente observvel no material aps lingotamento.Conseqncias do defeito no produto final aps laminao:Normalmente a perda de esquadria mxima aceitvel de 2 a 3%, mas em alguns casos se aceita de 4 a 5%. 5 9. DEFEITOS NO TARUGOOrigemProblemagua de Refrigerao1 Depsitos que tornam a extrao1 Material em suspenso.de calor menos homognea, no2 Camisas tortas, mal sentido longitudinal e transversal.centradas,2 Fluxos de gua no homogneosenferrujadas,...entre a camisa e o molde, tornando a3 Distncia entre a camisa e oextrao de calor deficiente emmolde maior que o padro ( 3 adeterminadas regies.4 mm ). 3 Baixas velocidades de gua,proporcionando o aparecimento defervuras na gua e no leo delubrificao, reduzindo a vida do molde.A observao da parede externa revela os sintomas que podem virardefeitos do tarugo.Molde 1 Maiores folgas de contrao em1 Conicidade inadequada paradeterminadas zonas, pioram a extraoo perfil de contrao do ao. de calor.2 Moldes usados ou com2 Alteram a folga de contrao,grande vida, que podem tercausando extraesde calordeformaes muito fortes. imprevisveis, e proporcionando3 Espessuras de parede muitoextraesdecalordiferenciadas,finas, menores que 12,5 mm, mesmo que o perfil de solidificaofavorecem a deformao do esteja de acordo com a conicidademolde.usada.4 Camadas de cromo muito3 Mais uma vez, caiu-se no problemagastas tambm aceleram aanterior.deformao do molde.4 Novamente o perfil do molde 5 Moldes com baixa resistncia. alterado.5 Deformam muito cedo, poucascorridas.A observao da parede interna do molde revela os sintomas que podemafetar a qualidade do tarugo.Operao1 Marcas de oscilao profundas e1 Estripamento negativoalto irregulares, em particular nos cantos,ou temperaturas altas deprovocam uma pr- condio para alingotamento. romboidade.2 Altas velocidades de2 A quantidade de calor retirada dolingotamento. tarugo menor no molde, podendoprovocar no s perfuraes,abaulamentos, como tambmromboidades.O tarugo lingotado a melhor fonte de informaes, existem muitasvariaes interligadas. 6 10. DEFEITOS NO TARUGO1-2- Convexidade ( Abaulamento ) - CONCAVIDADESwelling/ ConcavityConvexidade - uma distoro de forma do tarugo que causa umabaulamento em duas fases opostas.Concavidade - um defeito em direo oposta ao discrito acima.Achatamento - Este defeito se d a uma presso excessiva dos extratores notarugo.O rolo extrator est laminando - achatando ou amassando - o tarugo.Presso excessiva na extrao.Relao l/kg baixa na refrigerao secundria baixa vazo de gua e altavelocidade de lingotamento. ConvexidadeConcavidade AchatamentoOrigem do Defeito1-2-1- ConvexidadeProjeto inadequado da mquina par suportar a presso ferrosttica;Este defeito tambm pode der resultado de alta velocidade delingotamento, refrigerao secundria insuficiente, pequena conicidadedo molde, presso de desempeno elevada, alta temperatura delingotamento.1-2-1- ConcavidadeGrande conicidade do molde;Intenso resfriamento secundrio. 7 11. DEFEITOS NO TARUGOContramedidas:Uso de moldes de acordo com o grau de ao e velocidade de lingotamento;Controle das condies do molde;Uma perfeita medio do perfil do molde imprescindvel;Controle do resfriamento secundrio e ajuste dos bicos sprays;gua de refrigerao dentro das especificaes do fabricante da mquina;A presso de endireitamento no deve ser muito elevada ( aprox. 250 kg/cmManter uma alta temperatura de lingotamento.Como detectar o defeito: Facilmente observvel no material aps resfriamento.Conseqncias do defeito no produto final aps laminao: Estes defeitos no apresentam grande influncia, mas as trincas ligadas a essas deformaes podem ser perigosas se esto prximas superfcie do tarugo. Durante a laminao elas podem aflorar.1-3- Empeno Bending, Camber. a curvatura do tarugo ou bloco ao longo de seu eixo longitudinal, emqualquer direo. Pode ser linear ( ao longo de toda a pea ) ou localizado. 8 12. DEFEITOS NO TARUGOOrigem do defeito:A) De proc