[Processos de Fundição] Aula 13 - Ferros Fundidos Nodulares

[Processos de Fundição] Aula 13 - Ferros Fundidos Nodulares

(Parte 1 de 4)

Prof. BrennoFerreira de Souza –Engenheiro Metalúrgico

Tipos de Ferros Fundidos 2

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Introdução

O ferro fundido nodular apresenta carbono na forma de grafita nodular como característica dominante de microestrutura.

A grafita nodular é obtida pela adição de elementos químicos e condições especiais de fabricação, que condicionam seu crescimento.

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Introdução

Ao adicionar uma pequena quantidade de magnésio e ou cério na composição do ferro fundido cinzento (líquido) antes de moldá-lo, produz-se uma microestrutura distinta e um conjunto de propriedades mecânicas diferenciadas.

A grafita ainda é formada, mas como nódulos ou partículas de formato esférico em vez de veios.

A matriz em volta destas partículas pode ser perlita ou ferrita, a depender do tratamento térmico.

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Características

Grafita na forma de nódulos Adição de magnésio ao ferro no estado líquido

Teores mais baixos de S e P (cinzento)

Ampla faixa de limite de escoamento com razoável ductilidade

• Limite de Escoamento: tensão mínima necessária para um metal sofrer deformação plástica.

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Características

O ferro fundido dúctil tem características mecânicas que se aproximam do aço.

Devido à matriz em volta das esferas de grafita ser contínua, esse material apresenta-se dúctil e resistente em relação ao ferro fundido cinzento.

Com auxílios de tratamentos térmicos adequados, esse material pode apresentar propriedades mecânicas como ductilidade, usinabilidade, além de resistência mecânica e a corrosão melhores do que as de alguns aços carbono.

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Características

Vantagens em relação ao cinzento: Baixo ponto de fusão;

Boa fluidez e fundibilidade

Excelente usinabilidade

Boa resistência ao desgaste

Alta resistência, dutilidadee tenacidade;

Alta trabalhabilidadea quente

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Solidificação

A adição de pequenos teores de elementos como

Mg, Ca, Ce a um ferro fundido comum produz grafita em forma de nódulos quase esféricos.

O magnésio retarda a formação inicial de grafita.

O ferro fundido branco solidifica com a formação de cementita.

Depois da ação do magnésio, a cementita se decompõe e a grafita se desenvolve por igual em todas as direções.

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Solidificação

0,1% Mg é adicionado ao ferro líquido

Mg – desoxidante e dessulfurante

Na ausência de O e S

→ crescimento de grafita nas direções radiais→ grafita esferoidizada

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Nodularização

A maior quantidade de magnésio residual implica em maior quantidade de grafita transformada, influenciando nas propriedades do material.

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Nodularização

A transformação na grafita para a forma nodular aumenta a resistência mecânica e o alongamento do ferro fundido.

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