Ferro fundido
| Fases das ligas à base de ferro |
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Austenita (ferro-γ rígido) |
| Tipos de aço |
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Ferro-carbono (menos de 2,1% de carbono) |
| Outros materiais à base de ferro |
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Ferro fundido (>2,1% de carbono) |
O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de ferro, carbono (a partir de 2,11), silício (entre 1 e 3%), podendo conter outros elementos químicos. Sua diferença para o aço é que este também é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,008 e 2,11%.
Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: branco, cinzento e nodular.
Índice |
Ferro fundido cinzento[editar]
Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata); elevada usinabilidade, devida à presença de grafita livre em sua microestrutura; Alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação.
Este tipo de material é utilizado em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras. A presença de veios de grafita em sua microestrutura proporciona diversas características que tornam do ferro fundido cinzento quase que insubstituível na fabricação de carcaças de motores e bases de equipamentos. A grafita, entrecortando a matriz metálica, absorve vibrações, facilita a usinagem e confere ao ferro fundido uma melhor estabilidade dimensional.
Existem diversas classes de ferro fundido cinzento, com diferentes tipos, tamanhos e quantidades de grafite e diferentes tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita e cementita). Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em geral, são utilizados principalmente no estado bruto de fundição, podendo ainda ser normalizado ou recozido, por tratamento térmico.
Ferro fundido branco[editar]
Menos comum que o ferro fundido cinzento, o branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência à abrasão.
Este tipo de ferro fundido não possui grafita livre em sua microestrutura. Neste caso o carbono encontra-se combinado com o ferro, resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares.
Ferro fundido nodular[editar]
O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido onde o carbono (grafite) permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. Este formato da grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo ao material características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material.
O ferro fundido nodular é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, característica que os ferros fundidos cinzentos comuns não possuem à temperatura ambiente.
- Propriedades mecânicas dos nodulares: boa resistência mecânica à tracção, boa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão.
Ferro fundido maleável[editar]
- Propriedades mecânicas dos maleáveis: alta resistência mecânica, baixa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão, fluidez no estado liquido o que permite a produção de peças complexas e finas.
A obtenção é feita a partir do ferro fundido branco e um tratamento termico chamado maleabilização, a peça do fofo branco fica submetido a uma temperatura de 900° a 1000° durante 30horas.
Aplicações: conexão para tubulações, sapatas de freios, caixas de engrenagens, cubos de rodas, bielas,alças de caixões etc.
Ferro fundido austemperado[editar]
- Propriedades mecânicas dos austemperados: alta tenacidade e resistência mecânica à tracção duas vezes superior ao nodular, e ductilidade igual aos nodulares.
Referências[editar]
- COLPAERT, H. – Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns, 3a edição, Cp 5, 1974.
- HUNNICUTT, H.A. – Fundição – ABM – 12a edição, 1981.
- CHIAVERINI, V. – Aços de Ferros Fundidos, 7a edição, 1996
