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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2019.tde-08042019-102531
Documento
Autor
Nome completo
Wilson Luiz Guesser
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1982
Orientador
Banca examinadora
Cavallante, Ferdinando Luiz (Presidente)
Brosch, Carlos Dias
Santos, Persio de Souza
Título em português
Estudo sobre bentonitas brasileiras em areia de moldagem.
Palavras-chave em português
Areia de fundição
Resumo em português
Apresenta-se um estudo sobre bentonitas brasileiras em areia de moldagem a verde, objetivando-se examinar o seu comportamento com relação à incidência dos defeitos de fundição denominados de "escamas" e "penetração por explosão", bem como avaliar a sua durabilidade em areia de sistema. São discutidos, com base na literatura, aspectos fundamentais de bentonitas em areia de moldagem e os mecanismos de formação dos defeitos de fundição em estudo. Apresentam-se também informações da literatura sobre bentonitas brasileiras. O trabalho experimental, conduzido principalmente com uma bentonita sódica brasileira comercial, de Boa Vista, Campina Grande, considerada de boa qualidade, revelou que a incidência de escamas e de penetração por explosão é maior com a bentonita sódica brasileira do que com as bentonitas sódicas naturais americana e argentina. Esta alta tendência a escamas da bentonita sódica brasileira seria devido, principalmente, à presença de contaminantes na areia de moldagem (sulfatos e sulfitos, cloretos e amônia) provenientes de diversas fontes (pó de carvão, bentonita, água, etc.). Os contaminantes diminuem a resistência a úmido e verificou-se que este efeito é mais acentuado nas bentonitas sódicas tratadas (brasileira e alemã) do que nas sódicas naturais (americana e argentina). Além disso, as bentonitas sódicas brasileiras de Boa Vista, Campina Grande, Paraíba, possuem maiores teores de cloretos do que as bentonitas argentina, alemã e americana, de modo que é maior a introdução destes contaminantes com o uso de bentonita sódica brasileira. Verificou-se também que a influência de sulfatos (e sulfitos) solúveis e da amônia em diminuir a resistência a úmido poderia ser neutralizada por adição de carbonato de bário. Com relação à penetração por explosão, o comportamento da bentonita sódicabrasileira seria devido à alta permeabilidade da areia de moldagem (provocada pela elevada dispersabilidade desta bentonita) e ao alto fator de explosão (devido à morfologia do filme ligante sobre o grão de areia). A granulometria da areia-base seria a principal variável sobre a qual poder-se-ia, no sentido de minimizar a incidência de penetração, apresentando-se inclusive um ábaco para alteração do módulo de finura, quando da substituição de bentonitas. Os resultados experimentais mostraram também que as bentonitas de Boa Vista, Campina Grande, apresentam durabilidades bastante distintas, sendo que a durabilidade da bentonita brasieira em exame é sensivelmente inferior à das sódicas naturais. Propõe-se ainda um método para estimativa do consumo de bentonitas em areia de sistema, a partir de resultados de ensaios de laboratório.
Título em inglês
Sem título em inglês
Palavras-chave em inglês
Sem assunto em inglês
Resumo em inglês
A study about brasilian bentonites in Green sand moulding is presented. The main objective is the evaluation of its behaviour concerning to the incidence of scab and explosion penetration defects, as well as its durability in foundry system sands. The fundamental aspects related to bentonites in Green sand and the mechanisms of the redered casting defects are discussed. It is also presented genral data about brasilian bentonites based on the technical literature. The experimental work was carried out mainly with a good quality foundry grade brasilian sodium bentonite from Boa Vista - Campina Grande - Paraíba. The results showed that the scab and explosion penetration tendency was high when the brasilian sodium bentonite was used, in comparison with natural sodium bentonits, such as the american and the argentine ones. This high scab tendency caused by the brasilian sodium bentonite would be explained by the presence of tramp compounds in the molding sand (chlorides, sulfates and ammonium). This compounds lower the wet tensile strength and this effect is greater in the case of the treated sodium bentonites (brasilian and german) than in the natural sodium bentonites (american and argentine). In addition to this influence, the chloride contento f the brasilian sodium bentonite from Boa Vista - Campina Grande is higher than the amount of this kind of compound in the argentine, american and german bentonites. The results, however, showed that it is possible to supress the mentioned effect of soluble sulfates ammoniun, in lowering the wet tensile strength, by additions of barium cabonate. The adverse effect of the brasilian sodium bentonite, concerning to the high explosion penetration tendency, would be attributed to the high permeability of the molding sand promoted by the high dispersion tendency of this particular bentonite, and to the high explosion factor due to the morphology of the binder film over thesand grains. This high tendency to penetration defects in this case could be minimized IF it is provided na increase of the grain fineness number of the base sand. The available data for the suitable alterations, when the bentonites are to be changed, are presented in a nomogram.The experimental results also demonstrated that the bentonites from Boa Vista - Campina Grande present very different durabilities and that the durability of the tested brasilian sodium bentonite is appreciably lower than the natural sodium bentonites. It is finally proposed a method for estimating the bentonite consumption in foundry sand systems, based on the data resulting from laboratory tests.
 
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Data de Publicação
2019-04-08
 
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