ESTUDO DA USINABILIDADE DO FERRO FUNDIDO VERMICULAR EM ENSAIOS DE FURAÇÃO

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1 ESTUDO DA USINABILIDADE DO FERRO FUNDIDO VERMICULAR EM ENSAIOS DE FURAÇÃO F. Mocellin, M. Eng. 1, E. Melleras, M. Eng. 2, L. Boehs, Dr. Eng. 3, W. Guesser, Dr. 4 1,2 Tupy Fundições Ltda R. Albano Schmidt, Joinville SC Brasil Fone: (47) Depto. de Eng. Mecânica Universidade Federal de Santa Catarina Campus Universitário, Florianópolis SC Brasil Fone: (48) R Tupy Fundições Ltda; Universidade do Estado de Santa Catarina 1 fabianom@tupy.com.br, 2 meller@tupy.com.br, 3 lb@grucon.ufsc.br, 4 wguesser@tupy.com.br Resumo. O ferro fundido vermicular tem conquistado um crescente espaço na indústria automobilística, principalmente nos últimos dez anos. Destina-se à fabricação de diversas peças automotivas, tais como discos de freio, coletores de escapamento, cabeçotes de motor e principalmente blocos de motores diesel. Sua maior resistência mecânica, em relação ao ferro fundido cinzento, possibilita a fabricação de motores com maiores pressões na câmara de combustão, portanto mais eficientes e menos poluentes. Motores mais leves podem ser fabricados, em função das menores espessuras de parede necessárias. O ferro fundido vermicular traz consigo desafios tecnológicos tanto para a obtenção da peça fundida quanto para a usinagem, uma vez que normalmente provoca redução da vida das ferramentas de usinagem. A presente pesquisa objetiva estudar a usinabilidade do ferro fundido vermicular, a fim de desenvolver uma liga que possa ser usinada de forma mais econômica, tornando sua aplicação em peças automotivas mais viável economicamente. O trabalho consiste, fundamentalmente, na avaliação da usinabilidade de um material de referência, que é o ferro fundido cinzento FC-250, largamente utilizado na fabricação de blocos de motores, e na avaliação da usinabilidade de cinco ligas de ferro fundido vermicular, através de ensaios de furação de longa duração. Os critérios de usinabilidade considerados são o desgaste da ferramenta e as forças de corte. Palavras-chave: Ferro fundido vermicular; furação; usinabilidade. 1 INTRODUÇÃO O ferro fundido vermicular 1 tem apresentado uma crescente aceitação na indústria automobilística, demonstrando possibilidades de utilização em diversos componentes, que normalmente são fabricados em ferro fundido cinzento, tais como discos de freio, coletores de escapamento, cabeçotes de motor e, principalmente, blocos de motores diesel (Guesser e Guedes, 1997). O vermicular permite a fabricação de motores diesel com uma combustão mais eficiente e com melhor performance, pois admite maiores pressões na câmara de combustão, devido às suas boas propriedades mecânicas (Guesser et al, 2001). Atualmente, a maior dificuldade para a fabricação de blocos em vermicular a preços competitivos é a sua baixa usinabilidade quando comparado ao cinzento. A presente pesquisa tem o objetivo de desenvolver ligas de vermicular com melhor usinabilidade, que possam ser utilizadas na fabricação, não somente de blocos de motores, como em cabeçotes e outros componentes automotivos. O trabalho é resultado de uma parceria entre a Universidade Federal de Santa Catarina e a Tupy Fundições Ltda, a qual domina a nova tecnologia para fabricação do material sem adição de Ti. 1 O Ferro Fundido Vermicular é denominado Compacted Graphite Iron CGI, em inglês.

2 2 FERRO FUNDIDO VERMICULAR A ampla aplicação do ferro fundido cinzento na fabricação de blocos de motor está fundamentalmente ligada à sua excelente usinabilidade, amortecimento de vibrações, boa condutividade térmica e baixo custo de fabricação. A eficiência do material em trocas térmicas deve-se ao fato de possuir a grafita espacialmente interconectada, uma vez que esta possui maior condutividade térmica do que a matriz (Jaszczak, 2001). No entanto, a grafita lamelar e interconectada do cinzento provoca uma redução de resistência mecânica, ductilidade e tenacidade do material, pois gera descontinuidades na matriz assim como efeitos de entalhe (Marquard et al, 1998). Já no ferro fundido vermicular, boa parte da grafita encontra-se interconectada, porém, com uma geometria distinta (Figura 1), gerando descontinuidades menos pronunciadas e menores efeitos de entalhe, devido às extremidades arredondadas. Figura 1. Micrografia do ferro fundido vermicular. Micrografia óptica. Forma espacial da grafita compactada. MEV 395x (ASM, 1996). A forma e a disposição da grafita, que são as diferenças fundamentais do ferro fundido vermicular em relação ao cinzento, conferem ao vermicular um ganho substancial de propriedades mecânicas, destacando-se as resistências mecânica e à fadiga, com uma perda pouco significativa de condutividade térmica e de amortecimento. A Tabela (1) compara as propriedades dos ferros fundidos cinzento, vermicular e nodular, mostrando que as propriedades do vermicular situam-se entre as dos ferros fundidos cinzento e nodular. Tabela 1. Comparação de propriedades mecânicas e físicas entre diferentes tipos de ferros fundidos. (Foi atribído índice 100 para o ferro fundido vermicular, para efeito de comparação). Norma SAE. Ferro Fundido Ferro Fundido Cinzento Vermicular Ferro Fundido Nodular Tensão limite de resistência 55 % 100 % 155 % Tensão 0,2% alongamento % 155 % Módulo de elasticidade 75 % 100 % 110 % Resistência à fadiga 55 % 100 % 125 % Dureza 85 % 100 % 115 % Capacidade de amortecimento 285 % 100 % 65 % Condutividade térmica 130 % 100 % 75 % O processo de obtenção do vermicular influencia decisivamente em sua usinabilidade. A vermicularização da grafita deve-se à ação do magnésio, que é um elemento nodulizante. Para a formação da grafita compacta, o teor de magnésio ativo na liga deve ser mantido na faixa de, aproximadamente, 0,01 e 0,02%. Como este controle de composição é complexo, nos processos normais de fundição utiliza-se titânio, elemento antinodulizante, em teores de 0,1 a 0,2%, o qual amplia a faixa de obtenção de vermicular para valores mais altos de magnésio. Entretanto, a adição de Ti implica na formação de inclusões duras de carbonetos e carbonitretos, o que prejudica substancialmente a usinabilidade do vermicular (Dawson et al, 1999) (Dawson, 1994).

3 3 FATORES INFLUENTES NA USINABILIDADE DE VERMICULARES Dawson et al. (1999) classificaram as principais variáveis envolvidas na usinabilidade do ferro fundido vermicular da seguinte maneira: Efeito da forma da grafita; Efeito da perlita; Efeito de elementos químicos (Sb, Mn, Si, S, Ti, Cr); Efeito das inclusões. Uma ampla explanação poderia ser realizada a respeito das variáveis supracitadas. Entretanto, o presente artigo limita-se a tratar apenas dos efeitos intimamente relacionados às variáveis presentes nos materiais em estudo. 3.1 Efeito da forma da grafita A formação de cavacos dos ferros fundidos é diretamente afetada pela grafita, que possui pouca resistência mecânica e gera descontinuidades e efeitos de entalhe na matriz, auxiliando o processo de remoção de material. A Figura (2) ilustra o mecanismo de formação de cavacos para ferros fundidos cinzentos e nodulares. Inicialmente a ferramenta comprime o material abaixo do flanco criando uma frente de fratura que se propaga à frente do gume. Com o movimento de corte da ferramenta o fragmento de material é removido completamente. Em alguns casos, especialmente em ferros fundidos cinzentos, uma porção de material é arrancada a frente da ferramenta, a qual segue por um certo tempo sem contato com a peça até encontrar o próximo cavaco (c). O arrancamento de material contribui no aumento da rugosidade da peça (d). Nos ferros fundidos nodulares existe uma maior deformação plástica e menos arrancamento de material (Cohen et al, 2000). A formação de cavacos do vermicular é intermediária entre o nodular e o cinzento (Reuter et al, 1999). Ferramenta Frente de fratura Ferramenta Cavaco Material deformado Ferramenta Material da peça Material deformado Ferramenta Material da peça Novo fragmento de cavaco Ferramenta se move Material livremente deformado Material da peça (c) Cratera na Fratura irregular superfície Material da peça Figura 2. Seqüência esquemática de formação de cavacos em ferros fundidos (Cohen et al, 2000). (d) 3.2 Influência da proporção perlita / ferrita A resistência mecânica de um material é proporcional à razão perlita / ferrita, mantendo-se as demais variáveis constantes. Entretanto, o aumento na proporção de perlita não implica necessariamente em um maior desgaste da ferramenta de usinagem. Ensaios de torneamento realizados por Dawson et al (1999) foram conduzidos em ferros fundidos vermiculares com diferentes quantidades de perlita. Como elementos estabilizadores da perlita, foram utilizados Cu e Sn. Para atingir 100% de perlita adicionou-se Mn. Foram realizados testes com metal-duro nas velocidades de 150 e 250 m/min (Figura 3). Considerando a faixa entre de 70% e 97,5% de perlita, para a velocidade de corte de 150 m/min, a vida da ferramenta apresenta, curiosamente, o maior dos valores na proporção

4 intermediária de 75%. A vida da ferramenta utilizada na liga com Mn (100% perlítica) foi reduzida bruscamente, o que não foi atribuído ao aumento de 2,5% de perlita, mas a alterações de microdureza da ferrita e outras variações microestruturais (Dawson et al, 1999). 3.3 Efeito do enxofre O enxofre, juntamente com o manganês forma o sulfeto de manganês (MnS). Boehs (1979) verificou que a presença do MnS no ferro fundido maleável preto ferrítico melhora sua usinabilidade principalmente por melhorar a quebra dos cavacos. Inclusões de MnS tendem a melhorar a usinabilidade de ferros fundidos cinzentos e dos chamados aços de corte fácil, agindo como lubrificante e aderindo sobre a superfície da ferramenta, formando uma camada lubrificante e protetora contra oxidação e difusão. Já no vermicular, não se observa a formação da referida camada, pois o teor de enxofre normalmente presente é da ordem de 0,01%, dez vezes menor do que no cinzento. Além disso, este enxofre residual do vermicular combina-se preferencialmente com o magnésio, elemento nodulizante, não ficando quantidades remanescentes para se combinar com o manganês e formar a camada protetora de MnS (Reuter et al, 2000). Comprimento de corte [km] Torneamento com Metal-duro Quantidade de perlita [%] 150m/min 250m/min Figura 3. Influência da proporção de perlita na usinabilidade do ferro fundido vermicular (Guesser e Guedes, 1997). 4 METODOLOGIA 4.1 Caracterização dos materiais usinados Os materiais pesquisados são o ferro fundido cinzento FC-250 e cinco variações de ferro fundido vermicular, fabricados pelo processo SinterCast, sem adição de Ti. Neste artigo, os materiais são identificados por letras de A a F, em função de suas características particulares, apresentadas na Tabela (2). As variações de propriedades foram obtidas através de alterações de parâmetros de fundição. Nas Figuras (4), (5) e (6) são mostradas as micrografias dos ferros fundidos Cinzento A, Vermicular D e Vermicular F, respectivamente. Na Figura (4) observa-se a grafita característica do ferro fundido cinzento em uma matriz totalmente perlítica. Na Figura (5) observase a grafita vermicular, bem como alguns nódulos. A proporção de perlita é de quase 100%. Já o Vermicular F, na Figura (6), difere significativamente dos demais pela baixa proporção de perlita. 4.2 Ensaios de usinagem As furações foram realizadas em corpos de prova circulares, com diâmetro de 104 mm e espessura de 29 mm. Em uma das faces de cada corpo de prova foi realizado um faceamento e sobre esta, gerados 39 furos de 22 mm de profundidade. A cada corpo de prova, uma medição do desgaste da broca. As brocas utilizadas, da marca Walter, código B1422.Z.10,0.Z2.49, diâmetro 10 mm, são inteiriças de metal duro classe K35, possuem recobrimento de TiAlN monocamada (3.000 HV) e geometria de acordo com a DIN 6537, corte à direita, série longa. Utilizou-se um mandril

5 hidráulico, da marca Mapal, código 10 sc Os ensaios de furação foram realizados em uma fresadora vertical CNC, 3 eixos, da marca ROMI modelo Polaris F400. Os parâmetros de corte são: v c = 80 m/min e f = 0,25 mm. Tabela 2. Caracterização dos ferros fundidos em estudo. Materiais Propriedades Cinzento A (lote 1/lote 2) Verm. B Verm. C Verm. D Verm. E Verm. F % vermicular lamelar % nodular lamelar % perlita 97/ Dureza 2 média [HB] 214/ Classe Figura 4. Micrografias do ferro fundido Cinzento A totalmente perlítico sem ataque químico ; com ataque de nital 2%. Aumento de 100x. Figura 5. Micrografias do ferro fundido Vermicular D sem ataque químico ; com ataque de nital 2%. Aumento de 100x. Figura 6. Micrografias do ferro fundido Vermicular F sem ataque químico ; com ataque de nital 2%. Aumento de 100x. 2 Dureza Brinell com esfera de 5 mm de diâmetro e carga de N.

6 4.3 Critério de fim-de-vida das brocas A avaliação da performance das brocas ao longo dos ensaios de usinagem foi realizada através da medição do desgaste de flanco máximo (VB max ). Na Figura (7), observa-se a posição de ocorrência do VB max, no diâmetro da broca. O fim de vida das brocas é dado por um desgaste de flanco máximo igual a 0,40 mm, equivalente à largura da guia da broca. Figura 7. Broca sem desgaste ; broca com desgaste de flanco. 4.4 Medição de forças Medições de forças de corte e avanço foram realizadas com uma plataforma piezelétrica Kistler Instrumente 9273, com erro de medição menor do que 1% na faixa de carga utilizada. Foram empregados v c = 80 m/min e f = 0,20 mm na avaliação das forças. Para a determinação das forças específicas de corte e avanço, k c1.1 e k f1.1, utilizou-se avanços de 0,10, 0,20 e 0,25 mm. 5 DISCUSSÃO E ANÁLISES Os materiais em estudo foram produzidos sob diferentes parâmetros de fundição, visando avaliar e melhorar a usinabilidade. As comparações a seguir serão realizadas por partes, em função das propriedades dos materiais. 5.1 Usinabilidade do Cinzento A vs. Vermicular B Estes testes foram conduzidos essencialmente com o intuito de comparar o material atualmente utilizado na fabricação de blocos de motores, o ferro fundido FC-250, com o vermicular classe CGI-550. Ambos são quase totalmente perlíticos. Os dois lotes de fundidos do Cinzento A possuem proporções de perlita de 97,5% e 100%, enquanto o lote único do Vermicular B possui 99% de perlita. Os ensaios de usinagem desses dois materiais mostraram diferenças muito expressivas na vida das ferramentas (Figura 8). As curvas referentes ao Cinzento A mostram menores desgastes de ferramenta logo no início do experimento, o que torna-se cada vez mais claro com o aumento do comprimento usinado. As brocas utilizadas no Vermicular B tiveram uma vida média equivalente a 44% daquelas empregadas no Cinzento A (Figura 9). Esse resultado é muito semelhante ao obtido por Reuter (2000), em 1995/96, quando blocos de motores em vermicular foram inseridos em linhas transfer de usinagem. Reuter atribuiu essa diferença à maior resistência mecânica do vermicular, que é de aproximadamente o dobro. Além disso, Dawson et al (1999) afirmam que a adição de alguns elementos para formar grande quantidade de perlita pode causar alterações de composição e dureza, tanto da ferrita quanto da cementita, interferindo negativamente na usinabilidade. O Vermicular B apresenta uma proporção de grafita nodular relativamente elevada (36%), a qual proporciona melhores propriedades mecânicas. Entretanto, interfere negativamente na usinabilidade, na medida em que gera um contato mais intenso entre a ferramenta e o material usinado. No presente trabalho, admite-se que a ausência de S no vermicular, e conseqüente inexistência

7 da camada proterora de MnS, é um fator de pouca relevância na comparação com o cinzento, uma vez que a referida camada também não tende a se formar na usinagem do cinzento nas velocidades utilizadas (Reuter et al, 2000). Usinabilidade do Cinzento A vs. Vermicular B Desg. de flanco VBmax [mm]] 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 v c = 80 m/min f = 0,25 mm Cinzento A Vermicular B Comprimento de furação (l) [m] Figura 8. Curvas de desgaste do Cinzento A (FC-250) e do Vermicular B (CGI-550). Usinabilidade dos materiais Vida da ferramenta [m] v c = 80 m/min f = 0,25 mm 0 Referência 100% 44% 67% 83% 78% Cinz. A Verm. B Verm. C Verm. D Verm. E Verm. F Materiais ** ** Ferramenta não atingiu final de vida Figura 9. Gráfico comparativo da usinabilidade dos materiais em estudo, segundo o critério de VB max = 0,40 mm. 5.2 Usinabilidade dos vermiculares C, D e E Esses materiais são pertencentes à classe CGI-450. O Vermicular C, que possui a maior dureza dentre todos os materiais em estudo, apresentou uma usinabilidade de 67% em relação ao Cinzento A, material de referência. Sua curva de desgaste está ilustrada na Figura (10). O Vermicular D possui 5% a mais de perlita e menor dureza, em relação ao Vermicular C. Apesar de pertencer à mesma classe de resistência mecânica, foi produzido com parâmetros de fundição que permitiram um ganho de usinabilidade de 25%, quando comparado ao Vermicular C, passando a 83% em relação ao Cinzento A (Figura 9). Esse resultado é bastante positivo, considerando-se que um material normalmente de baixa usinabilidade apresentou resultados de desgaste de ferramenta próximos ao cinzento. Usinabilidade dos Vermiculares C, D, E e F Desg. de flanco VBmax [mm] 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Comprimento de furação (l) [m] Verm. C Verm. D Verm. E Verm. F v c = 80 m/min f = 0,25 mm Figura 10. Curvas de desgaste dos vermiculares C, D, E e F.

8 O Vermicular E possui uma maior quantidade de elementos formadores de perlita, em relação ao Vermicular D e 5% a mais de grafita nodular. Ambos possuem mesmas proporções de perlita e níveis de dureza. Sua similaridade foi comprovada nos ensaios de usinabilidade (Figura 10). A ferramenta utilizada no Vermicular E, o qual possui um maior teor de perlitizantes, apresentou uma vida menor, de 78% em relação ao Cinzento A, enquanto o Vermicular D apresentou uma vida de 83%. Contudo, o teste de variância, com 95% de confiabilidade, aplicado ao resultado das medições de desgaste revela que esta diferença não é estatisticamente significativa. Dentre todos os materiais ensaiados esses são os únicos que não apresentam diferenças significativas de usinabilidade. 5.3 Usinabilidade do Vermicular F Este resultado evidencia a influência dos elementos formadores de perlita e, conseqüentemente, a influência da própria razão perlita/ferrita. O Vermicular F, com 39% de perlita apresentou uma usinabilidade muito superior ao Cinzento A (Figura 9). A curva de desgaste (Figura 10) demonstra o comportamento da ferramenta que, aos 33 m de furação, quando o ensaio foi interrompido, ainda apresentava VB max em torno de 0,20 mm, ou seja, metade do critério de fimde-vida considerado. Destaca-se que o Vermicular F, apesar de possuir excelente usinabilidade, possui baixos valores de dureza, resistência mecânica e proporção de perlita, limitando sua aplicação em blocos de motor. No entanto pode perfeitamente ser utilizado em outras peças, tais como cabeçotes de motor. 5.4 Resultados das medições de forças de corte Em cada um dos materiais foram executados três furos para avaliação do momento torçor e outros três furos para avaliação da força de avanço. Os resultados são mostrados nos gráficos da Figura (11) Momento Torçor (N.m) v c = 80 m/min f = 0,20 mm Cinz. A Verm. B Verm. C Verm. D Verm. E Verm. F Forças de avanço (N) v c = 80 m/min 1400 f = 0,20 mm Cinz. A Verm. B Verm. C Verm. D Verm. E Verm. F Figura 11. Medições de momento torçor ; medições de força de avanço. Os resultados das medições foram submetidos a análises de variância, com 95% confiabilidade, a fim de verificar se as diferenças observadas são, de fato, estatisticamente significativas. Para as avaliações de momento torçor, a dispersão dos valores medidos não permite afirmar que existem diferenças significativas entre os materiais, para o número de medições realizado. Já para os resultados de força de avanço verificou-se que somente os Vermiculares D e E não apresentaram diferenças significativas. A usinabilidade dos materiais pelo critério força de avanço mostrou-se coerente com o critério de usinabilidade VB max para todos os materiais. 5.5 Determinação da constante e expoente da Equação de Kienzle De posse da Equação de Kienzle e suas constantes, pode-se calcular as forças de corte e de avanço para diferentes larguras de cavaco e espessuras de cavaco (h) no processo de furação. As constantes da Equação de Kienzle são características de usinabilidade do próprio material e, portanto deveriam ser independentes do processo de usinagem. Entretanto, as constantes calculadas na furação não podem ser aplicadas em outros processos, pois a equação é bastante simples e não

9 contempla variáveis como a geometria e material da ferramenta, tipo da ferramenta, tipo de processo. As constantes da Equação de Kienzle (Equação 1) foram determinadas empiricamente para os materiais: Cinzento A e Vermicular C. Os valores de momento torçor medidos foram convertidos para forças de corte pela Equação (2). 1 m f 1 m F c c = kc 1. 1.b.h e Ff = kc 1. 1.b.h (1) Mt F c = 0,38. D (2) Na Figura (12.a) são apresentados os valores medidos de força específica de corte (K c1.1 ) e o expoente da equação de Kienzle (1-m c ). A força específica de avanço (K f1.1 ) e o respectivo expoente (1-m f ) são mostrados na Figura (12.b). O Vermicular 4 apresentou uma força específica de corte 7% acima do cinzento e uma força específica de avanço 29% maior. Os coeficientes (1-m c ) e (1-m f ) apresentaram pouca variação em relação ao Cinzento A. Força específica de corte e 1-m c Força específica de avanço e 1-m f 0,964 1,034 0,877 0,866 Cinzento A Vermicular C v c = 80 m/min f 1 = 0,10 mm f 2 = 0,20 mm f 3 = 0,25 mm 1,228 1,579 1,010 1,091 Cinzento A Vermicular C v c = 80 m/min f 1 = 0,10 mm f 2 = 0,20 mm f 3 = 0,25 mm k c1.1 [kn/mm 2 ] 1-m c k f1.1 [kn/mm 2 ] Figura 12. Constantes de Kienzle, determinadas empiricamente, para cálculo da força de corte (F c ) e da força de avanço (F f ). 6 CONCLUSÃO Os resultados da presente pesquisa geram boas expectativas em relação ao emprego de ferros fundidos vermiculares. Os comentários seguintes são válidos para o processo de furação e não são aplicáveis, necessariamente, aos demais processos de usinagem. As variáveis de fundição controladas permitiram a obtenção de vermiculares com uma ampla gama de usinabilidade. A adição de elementos de liga para formar 100% de perlita gerou um vermicular da classe 550 (Vermicular B) com usinabilidade de apenas 44% em relação ao ferro fundido cinzento FC-250, material de referência. Em situações em que não são requeridos altos teores de perlita e elevada dureza, tais como cabeçotes de motores, encontra-se o campo de aplicação do Vermicular F, o qual, apesar de possuir resistência mecânica superior ao Cinzento A, possui uma usinabilidade muito superior, devido ao seu baixo teor de perlita. Os vermiculares da classe 450 apresentaram usinabilidade entre 67%, Vermicular C e 83%, Vermicular D. Dentre os materiais pesquisados, o Vermicular D é o mais adequado à fabricação de blocos de motores diesel, pois combina uma usinabilidade de apenas 17% inferior ao Cinzento A com elevados teores de perlita, resistência mecânica e dureza. 7 AGRADECIMENTOS Os autores deste trabalho agradecem ao financiamento obtido junto à CAPES e ao apoio da Empresa Tupy Fundições Ltda. 1-m f

10 8 REFERÊNCIAS ASM. Speciality handbook: cast irons. Estados Unidos: ASM International, 1996, p Boehs, Lourival. Influência do sulfeto de manganês na usinabilidade do ferro fundido maleável preto ferrítico f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. Cohen, P. H.; Voigt, R. C. e Marwanga, R. O. Influence of graphite morphology and matrix structure on chip formation during machining of ductile irons. In: AFS Casting Congress, American Foundrymen s Society, Pittsburg, Dawson, Steve et al. The effect of metallurgical variables on the machinability of compacted graphite iron. In: Design e Machining Workshop CGI, Dawson, Steve. The SinterCast Process and compacted graphite iron. In: International Conference on Latest and Best in Melting and Metal Treatment in Ferrous and Non-Ferrous Foundries, Coventry, England, Guesser, L. W. e Guedes, L. C. Desenvolvimentos recentes em ferros fundidos aplicados à indústria automobilística. In: IX Simpósio de Engenharia Automotiva, AEA, São Paulo,1997. Guesser, W; Schroeder, T. e Dawson, S. Production Experience with compacted graphite iron automotive components. AFS Transactions, Des plaines, Marquard, Ralf; Helfried, Sorger e McDonald, Malcolm. Crank it up: New materials create new possibilities. Engine technology international, v. 2, p , Jaszczak, John A. Michigan Technological University, Departament of Physics ant the A. E. Seaman Mineral Museum. The graphite page. Disponível em: < phy.mtu.edu/faculty/info/jaszczak/graphite.html>. Acesso em 17 dezembro Reuter, Ulrich, et al. The wear process of CGI cutting and machining developments. In: Compacted Graphite Iron Machining Workshop, Darmstadt, Germany, Reuter, Ulrich, et al. Wear mechanisms in high-speed machining of compacted graphite iron. In: Design e Machining Workshop CGI, COMPACTED GRAPHITE IRON MACHINABILITY IN DRILLING PROCESS F. Mocellin, M. Eng. 1, E. Melleras, M. Eng. 2, L. Boehs, Dr. Eng. 3, W. Guesser, Dr. 4 1,2 Tupy Fundições Ltda R. Albano Schmidt, Joinville SC Brazil Phone: (47) Departament of Mechanical Engineering Universidade Federal de Santa Catarina Campus Universitário, Florianópolis SC Brazil Phone: (48) R Tupy Fundições Ltda; Universidade Federal de Santa Catarina 1 fabianom@tupy.com.br, 2 meller@tupy.com.br, 3 lb@grucon.ufsc.br, 4 wguesser@tupy.com.br Abstract. The Compacted Graphite Iron CGI has shown a growing application in the automotive industry, mainly in the last ten years. It is suitable for the fabrication of different automotive parts, such as brake wheels, exhaust manifolds, engine heads and engine blocks. The higher resistance of CGI allows the production of engines with higher peak fire pressures, therefore more efficient and less pollutant engines. Lighter engines can be obtained, since smaller wall thickness is necessary. CGI brings technological challenges in the metallurgical field as well as in the machining field, since it generally reduces machining tool life. The objective of the present research is to develop a CGI alloy more economically machinable than the normal CGI. The work is essentially a machinability evaluation of a reference material, which is the Gray Cast Iron FC-250, extensively employed in the production on engine blocks. It will be compared to five CGI alloys through drilling tests. The machinability criteria are tool wear and machining forces. Key-words: Compacted graphite iron; drilling; machinability.