Avaliação da sanidade e integridade microestrutural de ferros fundidos nodulares utilizados em ombreiras ferroviárias do sistema fastclip nas ferrovias da Vale.

Abstract

Os sistemas de fixação ferroviária asseguram a estabilidade e a segurança da via permanente, sendo as ombreiras componentes essenciais por ancorarem o grampo elástico ao dormente. Essas peças são fabricadas em ferro fundido nodular, cuja performance está diretamente associada à sua microestrutura, sobretudo à morfologia e sanidade dos nódulos de grafita. Este trabalho tem como objetivo avaliar a sanidade e a integridade microestrutural de ferros fundidos nodulares empregados em ombreiras de dormente ferroviários de concreto, correlacionando composição química, microestrutura e propriedades mecânicas com os requisitos normativos aplicáveis. Foram realizadas análises de composição química, metalográficas, ensaios mecânicos e estudos fractográficos em amostras fornecidas pelas ferrovias da mineradora Vale, buscando identificar fatores metalúrgicos que influenciam o desempenho e a ocorrência de falhas em serviço. Os resultados revelaram que imperfeições microestruturais, como a presença de carbonetos, grafita degenerada e descontinuidades internas, podem comprometer a confiabilidade da ombreira e reduzir sua vida útil. Como complemento às análises experimentais, foram efetuadas simulações numéricas pelo Método dos Elementos Finitos, apenas como recurso adicional para demonstrar o efeito da microestrutura na distribuição de tensões sob carregamento mecânico uniaxial de tração. Conclui-se que o controle da composição química, do processo de nodulização e das etapas de fabricação é fundamental para garantir a integridade das ombreiras e por consequência a segurança operacional dos sistemas de fixação ferroviária.