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Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre Estanho Ao carbono Cinzento Titânio Nodular Níquel etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

Teste seu conhecimento: 1) Qual a principal diferença entre ferro fundido e aço, no que se refere a composição química?

A principal diferença é o teor de Carbono!!

Aço Ferro fundido O percentual de carbono varia > 0,0 até 2,1% O percentual de carbono varia de > 2,1% até 6,7%

Definição Os ferros fundidos contém em sua composição básica Fe, C e Si, sendo por isso considerado uma liga Ternária. O teor de Si varia entre 1 a 3%.  O teor de C varia entre >2,1 a 6,7%

Características Além do Fe, C e Si, podem conter outros elementos químicos adicionados intencionalmente, como Cr, Mo, Cu, Sn...  Todos o elementos adicionados tendem a aumentar a resistência a tração e a dureza

Características A maioria dos ferros fundidos possuem ponto de fusão menor do que a maioria dos aços Os ferros fundidos são também conhecidos como “fofos”

Relacionado com a disposição da grafita Classificação Ferro Fundido Cinzento Ferro Fundido Nodular Ferro Fundido Vermicular Ferro Fundido Maleável Ferro Fundido Branco Relacionado com a disposição da grafita

Ferro Fundido Cinzento A grafita apresenta-se na forma de veios, esses veios são chamadas também de lamelas Dentre os fofos, é o mais usado É a liga ferrosa mais o barata Fácil fundição e usinagem Excelente absorção de vibrações

Ferro Fundido Cinzento – Prop. Mecânicas L.R de até 392 N/mm2 Dureza ~ 150 HB Alongamento ~0%

Ferro Fundido Cinzento – Tamanho da grafita (100x)

Ferro Fundido Cinzento – Microestrutura típica Sem ataque

v Ferro Fundido Cinzento – Microestrutura típica Com ataque (Nital) Região escura: perlita Região clara: ferrita

v Ferro Fundido Cinzento – Aplicações Bases, mesas de máquinas Carcaças metálicas Blocos de motor Volantes de disco de freio Barramentos Polias

Ferro Fundido Nodular A grafita apresenta-se na forma de nódulos (esferas) devido a adição de inoculantes (Ce e/ou Mg). Boa ductilidade em comparação a outros fofos Custo maior do que o fofo cinzento Muito usado

Ferro Fundido Nodular – Tamanho da grafita (100x)

Ferro Fundido Nodular – Microestrutura típica Sem ataque

Ferro Fundido Nodular – Microestrutura típica Com ataque Ferrita Grafita Perlita

L.R a tração de 370 – 690 N/mm2 Dureza ~ 140 - 300 HB Alongamento 2 - 18% Ferro Fundido Nodular – Prop. Mecânicas

Ferro Fundido Nodular – Aplicações Autopeças Virabrequins Engrenagens Polias Pinhões

Ferro Fundido Vermicular A grafita apresenta-se na forma de vermes Foi descoberto ao acaso, quando tentava-se fabricar ferro fundido nodular

Ferro Fundido Vermicular – Prop. Mecânicas L.R a tração de 300 – 600 N/mm2 Alongamento 3 - 6%

Ferro Fundido Vermicular – Microestrutura típica Sem ataque

Ferro Fundido Vermicular – Microestrutura típica Com ataque Não é 100% vermicular

Ferro Fundido Maleável A obtenção é feita a partir do ferro fundido branco e um tratamento térmico chamado maleabilização, a peça do fofo branco fica submetido a uma temperatura de 900° a 1000° durante 30horas. Grafita aparece em rosetas

Ferro Fundido Maleável – Microestrutura típica

Ferro Fundido Maleável – Aplicações Conexão para tubulações Sapatas de freios Caixas de engrenagens Cubos de rodas Bielas Alças de caixões

Ferro Fundido Branco O C apresenta-se na forma de cementita (Fe3C) devido ao baixo teor de Si São adicionados elementos de liga (Ni, Cr e Mo) para aumentar a resistência ao desgate Elevada dureza Baixa tenacidade Baixa usinabilidade

Ferro Fundido Branco – Microestrutura típica Com ataque (não é possível ver nada sem ataque) Cementita

Ferro Fundido Branco – Composição química típica

Ferro Fundido Branco – Prop. mecânicas Dureza ~550 – 700HB Alongamento ~0%

Ferro Fundido Branco – Aplicações Aplica-se onde elevada resistência à abrassão é nescessária. Bolas de moinho Rodas para trens Placas de desgaste

Teste seu conhecimento 2) Ligue as microestruturas os fofos correspondentes Cinzento Nodular Vermicular Maleável Branco

Teste seu conhecimento 3) Classifique os fofos de acordo com a microestrutura

Referências CALLISTER Jr, William. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução. 5ª Ed. Rio de Janeiro. LTC. 2005. VAN VLACK, Laurence Hall. Princípios de Ciência dos Materiais. 4ª Ed. São Paulo. Edgard Blücher. 2002. PADILHA, Ângelo Fernando. Materiais de Engenharia: Microestrutura e Propriedades. São Paulo. Hemus. 2007. SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais. 6ª Ed. Pearson. 2008. SENAI. Telecurso 2000 Profissionalizante. São Paulo. PASCOALI, S. Apostila de Tecnologia dos Materiais I. CEFET – SC. Araranguá. 2008.