[Processos de Fundição] Aula 12 - Ferros Fundidos Cinzentos

[Processos de Fundição] Aula 12 - Ferros Fundidos Cinzentos

(Parte 1 de 3)

Prof. BrennoFerreira de Souza –Engenheiro Metalúrgico

Tipos de Ferros Fundidos 2

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Introdução

Cuja fratura mostra uma coloração escura por causa dos veios de grafita.

Caracterizada por apresentar como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício e estrutura em que uma parcela relativamente grande do carbono está no estado livre (grafita lamelar) e outra parcela no estado combinado (Fe3C).

As fases formadas na solidificação são austenita e grafita, dando-se portanto, sua solidificação, segundo o diagrama de equilíbrio estável.

Nessas ligas, obtém grafita em veios, sendo necessário distinguir-se os teores de carbono grafítico e carbono combinado, cuja soma fornece o teor total de carbono desses ferros fundidos.

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Introdução

Ferros Fundidos Cinzentos:

•ligas ternárias: Fe-C-Si •Si : grafitizante

Solidificação

•Fe –cementita •Fe –grafita

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Introdução

Formação de núcleos de grafita:

•Longo tempo em temperaturas elevadas •Resfriamento lento

•Presença dos elementos: Si, Al, Ni, Cu e S

Formação de Cementita:

• Resfriamento rápido •Presença dos elementos: Mn, Cr, Mo e V

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Características

As quantidades de carbono e silício variam entre 2,5 a 4% e 1 a 3%, respectivamente.

Para muitos desses ferros fundidos, a grafita existe na forma de veios, os quais são normalmente envoltos por uma matriz de ferrita α ou perlita.

Em termos mecânicos, o ferro fundido cinzento é comparativamente fraco e frágil sob tração.

Resistência e ductilidade são muito maiores sob carga de compressão.

Apresentam boa usinabilidade e grande capacidade de amortecer vibrações.

A fratura ocorre na grafita e propaga nessa fase, pois o formato celular como os veios são dispostos, permite que isso ocorra.

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Propriedades

fácil fusão e moldagem; boa resistência mecânica;

excelente usinabilidade;

boa resistência ao desgaste;

boa capacidade de amortecimento.

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Propriedades

Capacidade de amortecimento → habilidade de um metal absorver vibrações, resultantes de tensões cíclicas, por fricção interna, transformando a energia mecânica em calor.

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Propriedades

Os veios de grafita, por não apresentarem resistência mecânica, constituem espécies de vazios na estrutura do material, o que permite a deformação plástica do material localizado ao redor dos veios, sob tensões nominais menores que em outros casos.

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Propriedades

As propriedades mecânicas e estrutura do ferro fundido cinzento está intimamente ligada devido à presença de carbono livre (grafita).

A forma, distribuição e dimensões dos veios de grafita são determinantes no comportamento do material.

É possível determinar as propriedades mecânicas do ferro fundido cinzento em função de sua composição química, espessura das peças e forma de apresentação da grafita.

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Propriedades

Em geral, a redução do carbono equivalente aumenta a resistência mecânica do ferro fundido cinzento.

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