[Processos de Fundição] Aula 11 - Ferros Fundidos Brancos

[Processos de Fundição] Aula 11 - Ferros Fundidos Brancos

(Parte 1 de 2)

Prof. BrennoFerreira de Souza –Engenheiro Metalúrgico

Tipos de Ferros Fundidos 2

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Introdução

Para ferros fundidos com baixo teor de silício

(< 1% em peso de Si) e sob altas taxas de resfriamento, a maior parte do carbono permanecerá como cementita em vez de grafita.

Uma superfície de fratura desta liga tem aparência branca e, por isso, chamada de ferro fundido branco.

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Características Composição Química:

Velocidade de Resfriamento: Rápida • Formação de cementita

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Características Composição Química típica de Ferros Fundidos Brancos

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Características

Possui o carbono não dissolvido, precipitado na forma de carbonetos;

Microestruturas

• Ledeburita + cementita

Elevada DUREZA, RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO e

RESISITÊNCIA AO DESGASTE que podem ser melhoradas pela adição de elementos como Cr e Mo .

Muito baixas TENACIDADE e DUTILIDADE

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Características

Como conseqüência dos grandes teores da fase cementita em vez de grafita, o ferro fundido branco é extremamente duro e muito frágil, a ponto de ser praticamente impossível usiná-lo.

Seu uso é limitado a aplicações que necessitam uma superfície muito dura e resistente ao desgaste e de pouca ductilidade.

Geralmente, o ferro fundido branco é usado como um intermediário na produção do ferro fundido maleável. 7

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Produção

A produção de ferro fundido branco é baseada na adequação da composição química – teores de carbono e silício – e na velocidade de resfriamento.

O coquilhamento é um sistema usado, que consiste em resfriamento do metal líquido em moldes nas condições apropriadas reduzindo bastante o efeito da grafitização.

Nos ferros fundidos brancos é usual fazer tratamentos térmicos para reduzir as tensões decorrentes das diferentes velocidades de solidificação através das seções da peça.

A uniformização da estrutura é fundamental quando essas peças são sujeitas a esforços mecânicos de choque.

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Aplicações

Devido a grande quantidade de cementita, apresentam elevada dureza e resistência ao desgaste.

Normalmente destinados a aplicações em equipamentos de manuseio de terra, mineração e moagem.

Além disso destina-se também a rodas de vagões, cilindros coquilhados, revestimentos de moinhos e bolas de moinhos.

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Aplicações

No caso de bolas de moinhos pode-se utilizar composições com adição de Cr e/ou Ni (onde trata-se de um ferro fundido branco ligado especial).

No caso da adição conjunta de Cr e Ni pode produzir-se uma estrutura martensítica, sendo as bolas geralmente de diâmetro superior a

1,5 polegadas, fundidas em coquilha e podendo, as menores serem fundidas em molde de areia.

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Solidificação

A seqüência de solidificação e a microestrutura desses materiais podem ser interpretadas pelo diagrama de equilíbrio metaestável (Fe-Fe3C), com as modificações necessárias em virtude da presença de outros elementos químicos.

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Solidificação

Representação esquemática das estruturas de Ferro Fundido Branco:

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Solidificação 13

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