Caracterização de bentonitas para moldagem e fusão de ferro fundido

Abstract

Neste trabalho, avaliaram-se as propriedades físico-químicas de três bentonitas nacionais, bem como suas propriedades mecânicas e aplicabilidade, além da comparação das mesmas com uma bentonita sódica natural e uma bentonita sódica ativada. Realizou-se a primeira etapa de caracterização com os ensaios de teor de umidade, inchamento, partículas grossas e adsorção de azul de metileno, este último feito tanto nas bentonitas conforme recebidas, quanto após sua calcinação à 550ºC, possibilitando determinar o índice de estabilidade térmica. Na segunda etapa foi determinada a resistência a compressão a verde e a tração à úmido das bentonitas como recebidas e após calcinadas. Enquanto na terceira etapa realizou-se a moldagem, utilizando um corpo de prova conhecido, e posteriormente o vazamento com ferro fundido nodular obtido pelo processo sanduíche. Os resultados mostraram valores inadequados para uso da bentonita A em um dos ensaios na primeira etapa e resultados fora do especificados para as bentonitas B e C nas etapas um e dois. Na terceira etapa foram observados defeitos decorrentes da Bentonita A e defeitos não decorrentes da moldagem e/ou das bentonitas em questão para um dos corpos de prova da bentonita A e os dois corpos de prova da bentonita sódica ativada, utilizada como comparativo. Concluiu-se, através dos ensaios, que as três bentonitas são do tipo sódica e inadequadas para a utilização no processo de moldagem em areia verde.

In this work, the physicochemical properties of three Brazilian bentonites were evaluated, as well as their mechanical properties and applicability, in addition to comparing them with a natural sodium bentonite and an activated sodium bentonite. The first characterization step was carried out with tests for moisture content, swelling, coarse particles and methylene blue adsorption, the latter performed both on the bentonites as received, and after their calcination at 550ºC, enabling the determination of the thermal stability index. In the second stage, the green compressive strength and wet tensile strength of the bentonites as received and after calcined were determined. While in the third stage, the molding was carried out, using a known specimen, and later the casting with nodular cast iron obtained by the sandwich process. The results showed inadequate values for the use of bentonite A in one of the tests in the first stage and results not specified for bentonite B and C in stages one and two. In the third stage, defects arising from Bentonite A and defects not resulting from molding and/or the bentonites in question were observed for one of the bentonite A specimens and the two specimens of activated sodium bentonite, used as a comparison. It was concluded, through the tests, that the three bentonites are of the sodic type and unsuitable for use in the molding process in green sand.