Alexandre Depollo Devson Nogueira Vinícius Torezani Wander Porto Ferro Fundido Alexandre Depollo Devson Nogueira Vinícius Torezani Wander Porto

Introdução O ferro é um dos elementos mais abundantes do Universo O ferro tem sido historicamente importante O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de aço

Definição É o termo genérico utilizado para as ligas Ferro-Carbono nas quais o conteúdo de Carbono excede o seu limite de solubilidade na Austenita na temperatura do eutéctico.  A maioria dos ferros-fundidos contém no mínimo 2% de carbono, mais silício (entre 1 e 3%) e enxofre, podendo ou não haver outros elementos de liga.

Características principais É um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético a temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto. É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos

Abundância e obtenção O ferro é encontrado em numerosos minerais, destacando-se: A hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4), a limonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a pirita (FeS2) e a ilmenita (FeTiO3). Pode-se obter o ferro a partir dos óxidos com maior ou menor teor de impurezas. Muitos dos minerais de ferro são óxidos. A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em presença de coque, e carbonato de cálcio, CaCO3, que atua como escorificante.

Maiores Produtores de Minério de Ferro Mt SUÉCIA - 20,6 CANADÁ 35,9 Ex-URSS 157,0 EUA 63,0 VENEZUELA 17,4 CHINA 96,1 MÉXICO 12,7 MAURITÂNIA 11,4 ÍNDIA 75,0 PERU 4,1 BRASIL 193,3 CHILE 8,0 ÁFRICA DO SUL 33,7 AUSTRÁLIA 176,3 TOTAL: 938 Mt Fonte: UNCTAD, Maio/2001

Siderúrgicas - Parque existente CEARÁ Gerdau - Cearense PERNAMBUCO Gerdau - Açonorte BAHIA Gerdau - Usiba RIO DE JANEIRO Barra Mansa CSN Gerdau - Cosigua Gerdau - Aços Especiais Rio (2007) PARANÁ Gerdau - Guaíra RIO GRANDE DO SUL Gerdau - Piratini Gerdau - Riograndense MINAS GERAIS Acesita Gerdau Açominas - Ouro Branco Belgo-Mineira - Monlevade Belgo-Mineira - Juiz de Fora Gerdau - Barão de Cocais Gerdau - Divinópolis Usiminas V&M do Brasil ESPÍRITO SANTO Belgo-Mineira - Grande Vitória CST SÃO PAULO Aços Villares - Pindamonhangaba Aços Villares - Mogi das Cruzes Belgo-Mineira - Piracicaba Cosipa Gerdau - São Paulo (2005) Villares Metals Fonte: IBS

Classificação Cinzento Dúctil Maleável Grafítico Branco

Composição do Ferro Fundido Tipo C Si Mn P S Cinzento 2,5 - 4,0 % 1,0 – 3,0 % 0,2 – 1,0 % 0,002 – 1,0 % 0,02 – 0,25 % Grafítico 0,01 – 0,1 % 0,01 – 0,03 % Dúctil 3,0 – 4,0 % 1,8 – 2,8 % 0,1 – 1,0 % Branco 1,8 – 3,6 % 0,5 – 1,9 % 0,25 – 0,8 % 0,06 – 0,2 % Maleável 2,2 – 2,9% 0,9 – 1,9 % 0,15 – 1,2 % 0,02 – 0,2 %

Ferro Fundido Cinzento Material frágil e quebradiço Não serve muito bem a aplicações que requeiram elevada resistência à tração Sua resistência e ductilidade são maiores sob compressão, além de terem excelentes capacidades de amortecimento de vibrações e elevada resistência ao desgaste mecânico São aplicados como componente estrutural de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração, peças fundidas de vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica

São usados em pequenos blocos cilíndricos, pistões, cilindros, discos de embreagem e peças fundidas de motores a diesel.

Ferro Fundido Dúctil Maior resistência mecânica e ductilidade ao material, aproximando suas características das do aço Suas aplicações incluem válvulas carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis

Ferro Fundido Branco Extremamente duro e frágil, chegando a ser inadequado para a usinagem em alguns momentos Sua aplicação é restrita aos casos em que dureza elevada e resistência ao desgaste são necessárias, como nos cilindros de laminação Geralmente, é utilizado como um processo intermediário na produção do ferro fundido maleável.

Ferro Fundido Maleável Produto da transformação do ferro fundido branco após tratamento térmico em temperatura e atmosfera adequada Apresenta características de elevada resistência mecânica e consideráveis ductilidade e maleabilidade É aplicável tanto em temperaturas normais quanto mais elevadas. Flanges, conexões para tubos, peças para válvulas ferroviárias e navais, e outras peças para indústria pesada são algumas das aplicações típicas do ferro fundido maleável

Ferro Fundido Grafítico Suas propriedades variam entre as do ferro fundido cinzento e as do dúctil Em comparação com os ferros fundidos cinzentos, os grafíticos compactos possuem maior resistência mecânica, maiores ductilidade e tenacidade e menor oxidação a temperaturas elevadas Já na comparação com os ferros fundidos dúcteis, possuem menor coeficiente de expansão térmica, maior condutibilidade térmica, maior resistência ao choque térmico, maior capacidade de amortecimento, melhor fundibilidade e melhor usinabilidade

Dentre as aplicações típicas, podem ser citadas: base para grandes motores a diesel, cárteres, alojamentos de caixas de engrenagens, alojamentos para turboalimentadores, suportes de rolamentos, rodas dentadas para correntes articuladas, engrenagens excêntricas, moldes para lingotes, coletores de descarga de motores e discos de freio