Vicente Chiaverini Ferros Fundidos

5/12/2018 Vicente Chiaverini Ferros Fundidos

1/80

XXVIIFERROS FUNDIDOS - GENERALIDADES

1. Introdur;;ao - Dentre as ligas ferro-carbono. os ferros fundidos constituem um grupode l igas de trnoortancla fundamental para a industria, nao so devido as caracterlsticas ine-rentes ao pr6prio material, como tarnbem pelo fate de, mediante introducao de elementosde l iga, aplicacao de tratamentos terrnicos adequados e pelo desenvolvimento do ferro fun-dido nodular, ter sido viavel ao seu emprego em aplicacoes que, de certo modo, eram ex-clusivas dos acos.

Assim sendo, 0seu estudo e fundamental para 0engenheiro rnecanlco, ao qual se .oferece mais urna opc;:aono sentido da selecao de materiais metalicos para as diversas apli-cacces industria is. .

2. Definir;i5es - Pelo conhecimento do diagrama de equillbrio Fe-C, costuma-se de-finir ferro-fundido como "as ligas Fe-C cujo teor de carbono se situa acima de 2,0% aproxi-madamente". Face a influAncia do sillcio nessa liga, sobretudo sob 0ponto de vista de suaconstituicao estrutural, 0ferro fundido e normalmente considerado uma "Iiga ternaria Fe-C-Si", pois 0sil lcio esta frequerrternente presente em teores superiores ao do proprio car-bono.

Por outre lado, em funcaode sua constrtulcao estrutural, 0carbona esta geralmentepresente, em grande parcela, na forma "livre".

Nessas condicdes, a definicao de ferro fundido adotada nesta obra sera a seguinte:"Ferro fundido e a l iga ferro-carbono-sil lc io, de teores de carbono geralmente acima de 2,0%,em quantidade superior a que ser retida em so/upo s61ida na eustenite. de modo a resultarcarbona parcialmente livre, na forma de veios ou lamalas de grafita':Dentro da denornmacao geral de "ferrofundido", podem ser distinguidos os seguin-

tes tipos de liga:- Ferro fundido cinzento - cuja fratura mostra uma coioracso escura (donde a sua denomina-cao), caracterizada por apresentar como elementos de l iga fundamentais 0carbono e 0silicioe estrutura em que uma parcela relativamente grande do carbona esta no estado livre Igrafitalamelar) e outra parcels no estado combinado (Fe3C);- ferro fundido branco - cuja fratura mostra uma coloracao clara Idonde a sua dencminacao).caracterizedo por apresentar ainda como elementos de l iga fundamentais 0carbona e 0sillcio,mas cuja estrutura, devido as condi~oes de fabrica~ao e menor teor de siICcio,apresenta 0car-bono quase inteiramente na forma combinada lFe3C);- ferro fundido mese/ado - cuja fratura mostra uma coloracao mista antre branca a cinzenta(donde a sua denomlnecao), caracter izado igualmente por uma mesda de propores variaveisde ferro fundido branco e ferro fundido cinzento; .


2/80

- ferro fundido maleavel - caracterizado par ser obtido a partir do ferro fundido branco, me-diante urn tratamento termico especial Imaleabil izaC;ao), r'esultando numa trensformacao de pra-ticamente todo a terro combinado em grafita na forma de n6dulos [em vez de veios ou lamelas);- ferro fundido nodular - caracterizado par apresentar, devido a um tratamento real izado ain-da no estado IIquido, carbona livre na forma de graf ita esteroidal, 0que confere ao material ca-racterlstica de boa ductil idade. donde a denominac;ao frequente para esse material de ferro tun-dido ducti l.- ferro fundido de grafita compactada - caracterizado pelo tato da gratita apreentar-se em"escamas" au seja com a forma de plaquetas au estrias, motive pelo qual tern side tam berndesignado par "quasi-escama". Out ras denominac;6es sao: escama agregada, semi-ondular evermicular. E urn produto que. como 0terra nodular el( ige adic;ilo de elementos especiais comoterras raras, com urn elemento adicional, como 0 t itAnia, que reduz a formac;iio de gratita esfe-roidal. Q ferro tundido de grafita compactada pode ser considerado um material intermedi4rioentre 0fer ro fundido cinzento e 0 ferro nodular; possui a tundibilidade do ferro fundido cinzen-to, com melhor resistilncia mecAnica e alguma ductil idade. Sua comerclalizacdo e relativamenterecente.A faixa de ccmposlcao dos cinco principais tipos de ferros fundidos, sem elemen-tos de liga, esta indicada na fabela 151(267).

TABELA 151Faixa de composJt;:Io de fen'os fundidos t fpicas comuns

Tlpo Composic;io quimica, %C SI Mn S PBranco 1,8/3,6 0,5/1,9 0,25/0,80 0,06/0,20 0,06/0,20Male4vel 2,2/2,9 0,9/1,9 0,15/1,20 0,0210,20 0,02/0,20Cinzento 2,5/4,0 1.013,0 0,20/1,00 0,02/0,25 0,0211,00Nodular 3,0/4~0 1,8/2,8 0,10/1.00 0,01/0,03 0,01/0,10Grafitacompactada 2,5/4,0 1,0/3,0 0,20/1,00 0,01/0,03 0,01/0,10

3. Diagrama de equilfbrio Fe-Cpara a faixa correspondente 80S ferras func/idos- A Fig. 192(268) corresponde a rnais recente versao do diagrama de equilfbrio Fe-C.Essediagrama e relativo apenas a liga binaria Fe-C,em que 0principal elemento de ligae 0carbono. 0 seu estudo, na faixa correspondente aos acos ja foi feito no CapituloI da presente obra.

As consideracdes complementares que podem ser feitas, ao analisar os fen6me-nos que ocorrem na faixa relativa aos ferros fundidos, sao as seguintes:- ao teor de carbona de 4,3%, temperatura de 1148 (ponto C), correspondea liga de mais baixo ponto de solidiflcacac ou fusao: essa liga e charnada eu~tica;- as ligas entre 2,0 e 4,3% de carbono sao charnadas hipoeuteticas; aquelas de

carbono acima de 4,3% sao chamadas hlpereutettcas. Os ferras fundidos correspon-dentes seriam pois denominados hipoeuteticos, hipereuteticos e eutstlcos (estes ulti-mos com 4,3% de carbono).- ao resfriar lentarnente uma liga binaria Fe-C com tear de carbono correspon-dente a liga eutetica (ponto C), verifica-se que, exatamente no ponto C, a mesma sesolidifiea, havendo em equilfbrio duas fases: austenita de urn lado e Fe]C (cernentita)do outro lado. Esseeutetico cristalizado e chamado "Iedeburita" e e coostltuido de urnfundo de cernentita com aproximadamente 6,7% de carbono e cristais dentrfticos deaustenita, contendo 2,0% de carbono;


3/80

FERROS FUNDIOOS - GENERALlDADES

1800

16001538

1400

1200

1000::.~ 912~-~ 800. . .. . . .

473

IIX IIY

600

I II I , -III Il'~495 I ~ "-c:,l 'I'8 "I394 ~

~ I I~. ~ I I--~--. I !2 IE 1148" . . . . . . . . _ ; _ . - . - . ~ . - .Fed' ~,If IX3 Solidus C (4,30)1( A ustenita } / I I

V :I

~Ausfenifa + cem~nfifo

! II'-J I IS(O,77) AI 727" :i ' - - - , J . I :l III II II II II 1

400

200

o 1,0 I 2,0 4,0 6,0 6,7,0" d. Carbono

fig. 192 - Diagrama de equilrbrio fe-C.

- continuando 0 resfriamento, verifica-se uma diminui;:aogradativa do teor decarbono de austenita, visto que a composic;:aodesta acompanha a inclinac;:aoda linhaES ou Acm. Essefenomeno prossegue ate que se tenha atingido a temperatura 727C(ponto SI, correspondente a 0,77% de carbona, na linha AI, abaixo da qual coma sesabe, nao pode mais substituir a austenita.- ao ultrapassar, pais, a linha AJ, essa austenita transforma-se em perlita. Assimsendo, a ledeburita, abaixo de 727C, ate a temperatura ambiente (faixa de temperatu-ras dentro da qual nenhuma nova transformacao ocorre) sera constltiada de gl6bulosde perlita sobre um fundo de cementita; a aspecto rnicroqrafico desss constituinte, quecorresponde, pois, ao de um ferro fundido com 4,3% de carbono, esta representandona figura 193;- suponha-se, agora, urn ferro fundido hlpoeutetico, par exemplo com 3% decar-bona: linha X da Fig. 192. Acima da linha liquidus, a liga esta inteiramente liquefeita.Durante seu resfriamento, ao atingir-se 0ponto xi . ocorre a formecao dos primeiros cris-tais s61idos de austenita, cujo tear de carbona e dado pela lnterseccao da horizontalpassando a partir de xi. ate encontrar a linha solidus JE ;


4/80

4 7 4 A


5/80

FERROS FUNDIDOS - GENERALIDADES 475de perlita mais cementita). Seu aspecto micrografico, que permanece ate a temperaturaambiente, eo da Fig. 195.

Fig. 194 - Aspecto rnicroqrafico apresentado por um ferro fundido hipoeutetlco,A estrutura apresenta dendrites' de perl ita, areas pont ilhadas const ituida deledeburita e algumas areas brancas constituidas de cement ita. Ataque: picral.Aumento: 530X (Gentileza do Instituto de Pesquisa TecnoJ6gica de Sao Paulo],

Fig. 195 - Aspecto micrograf ico de ferro fundido branco hiper-eutet ico,A estrutura apresenta longos cristais de cement ita sobre um fundo de ledeburita.Ataque: pfcrico. Aumento: 150x [Gent ileza do lnst ituto de Pesquisas Tecnol6gicasde Sao Paulo).


6/80

476 A


7/80

FERROS FUNDIDOS - GENERALIDADES 47 7A figura 1971267)mostra as faixas dos teores de carbono e de silicic das ligas ferrasas.A linha tracejada inferior define 0 limite superior de teor de carbono como 0 limite da solubili-

dade do carbono na austenita.

1.0 2,0T EO R D E s !Uc lo. %

3,0 4,0

Fig. 197 - Faixa aproxirnada de quantidades decarbono e silf cio nas ligas ferrosas

No easo dos ferras fundidos tomados como ligas tern arias, utiliza-se um concerto QUformula que possibilita levar em consideracao 0efeito do sillcio nas transtormacoes estrutu-rais e, portanto, nas propriedades dos ferras fundidos, em que 0silicio esta presente em teo-res relativamente elevados.Esse concerto e 0 do "carbono equivalente" e e representado pela formula(267):

C.E = %C + 1/3 (%5i + %PlDeixando de lado 0 fosforo, cuja inf luencia nessas ligas sera estudada rnais adiante,ter-se-ia apenas:C.E, = %C + 1/3 (%5i)A formula indica que 0efeito do silicio corresponde ao de urn terce do efei ta do carbo-no. Por exemplo, tomando-se na Fig. 196 uma liga com 2,3% de Si, verifiea-se que 0 pontoeutetico corresponde a cerea de 3,6%. Aplicando-se a formula ter-se-is:C.E_ = 3,6 + 2,3/3 = 4,3% aproximadamente.Do mesmo modo, na liga com 3,5% de silicio, onde 0eutetico toi deslocado para cer-ca de 3,20% de carbono, ter-se-ia:C.E. = = 3,2 + 3,5/3 = 4,3 aproximadamente.Em resumo, as li9as com 3,6% de carbono e 2,3% de sihcio e com 3,2% de carbona.e3,5% de silfcio cornportam-se como li9as eutetlcas e apresentam, teoricamente, ill tempe-ratura ambiente, uma estrutura ledeburitica.


8/80

478 A(OS E FERROS FUNDIOOSNa verdade. ah~mdo efeito que 0silicio exerce de deslocar 0 eutstico para teores maisbaixos de carbono (*), uma outra caracteristica desse elemento, fundamental sob 0 pontode vista de estrutura e propriedades mecanlcas, relaciona-se com sua tendencia grafitizanteou seja promover a decomposicao do Fe3C em ferro e carbona, este ultimo sob a forma de

grafita lamelar.Tomando-se a seccao correspondsote a 2,0% de Si de um diagrama completo Fe-C-Si,como mostra a Fig. 198, verifica-se a existsncia de tres fases (areas achuradas), uma dasquais e grafita.Como e quando se forma a gratna? "Lembre-se que 0diagrama de equilibrio Fe-C e de natureza rnetaestavel: a rigor, trata-se de um diagrama F e-F elC . 0 equilibrio estavel corresponde,' de fato, a liga ferro-grafita, ouseja as condic;:oesde equilfbrio sao tais que ocorre a decornposicao do Fe3C em Fe e C, esteultimo na forma de grafita. ....

Essa decornposicso depende da velocidade de resfriamento e d~reseOl;:a de determi-nados elementos de liga.

Ao solidificat urn ferro fundido cinzento hipoeutetico, por exemplo com 3% de carbo-no e 2,3% de silfcio, resultam, em primeiro lugar, cristais primarios de austenita, cuja quanti-dade aumenta com 0 decrescimo da temperatura. A cerca de 1150C, 0 liquido remanes-cente solidifica com um teor de carbono de aproximadamente 3,6% (Fig. 196). Nesse mo-mento, por reac;:Oescomplexas, ainda nao devidamente explicadas, ocorre em grande partea grafitizac;:8o. Admite-se, entretanto, que, no curto intervalo de tempo em que ocorre a soli-di ficac;:ao final, fica estabelecida a quantidade, a forma e a distribuic;:ao da 9rafita.Abaixo da temperatura de solidificaC;:80,no exemplo considerado, tltm-se, pois, dendri-tas de austenite, cujo teor de carbona decresce com a queda da temperatura, forman do umamatriz em que estao distr ibuidas lamelas de grafita. 0carbono, que e precipitado da austeni-ta, aparece em parte como perlita e em parte como grafita livre. A quantidade desta depen-de, como ja mencionou, da velocidade de resfriamento e do teor de siUdo.

Ao ultrapassar a ultima linha de transforrnacao, correspondente a temperatura do eu-tet6ide, a austenita remanescente passa a perlita e a estrutura da liga e constituida de perlitacom lamelas de grafita, podendo, ainda, com resfriamento mais lento, a perlita decompor-separcialmente em ferrita e grafita. A estrutura conslstira, entao, de perl ita, ferrita e lamelasde grafita (Fig. 199). Essa e uma das estruturas comuns em ferros fundidos cinzentos demaior utiliza~ao comercia!.

5. Fatores que influem na estrutura do ferro fundido - Sao dois os fatores preponde-rantes na determinacao da estrutura do ferro fundido:- cornposicao oufrnice- velocidade de resfriamento5.1 Composicso quimica - Os elementos que rna is influem na estrutura sao 0car-bona e a silfcio, como se pode depreender de tudo 0que foi exposto ate 0momento: acarbona determina a quantidade de grafita que se pode formar e 0 stuck: e essencialmente

elemento grafitizante, favorecendo a decomposicao do carboneto de ferro; sua presence,"- independentemente do tear de carbona. pode fazer um ferro fundido tender para a cinzen-to ou para 0branco. 0m8ngans, sempre presente, tern efeito oposto ao do silfcio, istoe , estabilizaa cementita e, asslrn, contrabalanc;:a, de certo modo, a ac;:aografitizante do sil i-cio. A rigor, 0manganes nos ferros fundidos. tanto quanta nos acos, e adicionado comodessulfurante; entretanto, como na prAtica h~ sempre um excesso de manganes, este atuacomo estabilizador da perlita: dar 0 seu efeito oposto ao do silicio e a sua utilidade paraproduzir estrutura com matriz predominantemente perlitica, sobretuto em pecas fundidasvolumosas(27U).

Os outros elementos, impurezas normais, f6sforo e enxofre, nao tem uma aC;:80mui-to significativa sob 0ponto de vista de tendencia grafitizante. Apenas 0f6sforo e urn esta-(*) Essa influ6ncia tarnbern se faz sentir nos 890S (CapI tulo II , cujo teor de carbono do eutet6ide dimi-nui a medida que aumenta 0 teor de sil fc io.


9/80

FERROS FUNDIOOS - GENERALIDADES 4 7 9

2% Silicio160014001200Pt 1000:s. . . 800t~ 600!400200

0

tf~L

1 .0 2,0

J . . . + G

5,0" de C

Fig. 198 - Sec9ao vert ical do sistema Fe-C-Si a um teor constante de 2% deSi, mostrando, em achurado, as areas de tres fases.

bilizador relativamente forte do carboneto de ferro; sua principal a4;!aoe na estrutura oomaterial, porque forma com 0ferro eo carbono um composto de natureza eutetica - car-boneto de ferro e fosfeto de ferro - de aparsncia branca e perfurada, chamada steadita(Fig. 200). '

TABELA 152Efei tos estruturais de alguns elementos no ferro fundido

Elemento Efeitos durante a Efeito durante 8 reaqAo autetaidesollf'lficaqioAlumfnio Forte gratilizante Promove a form89ao de ferrita

e grafitaAntimOnio Nas quantidades usadas, pequeno Forte estabilizador da perlitaefeitoBoro, ate0,15% Forte grafitizante Promove a formaeao de gratitaBoro, acima0,15% Estabilizador do Forte tendencia a retencao da perli ta

carbonetoCromo Forte a9ao carbonetante. Forma carbo- Forte tendencla a formacao de

netos complexos muito estliveis perlitaCobre Grafitizante fraco Promove a forma9ao de perlitaManganes Fraca tendencia carbonetante Formador de perlitaMolibdenio Fraca tendsncle carbonetante Forte formador de perlitaNfquel Grafitizante ~ Fraco promotor de perli taSilicio Forte grafitizante Promove a forrnacac de ferrita egrafitaTellirio Forte tendencia carbonetante. mas nao Muito f raco estabil izador da perl itaestabilizadoraEstanho Pequeno efeito na quantidade usada Forte tenclencia a rete"9i1o da perlitaTitAnio Grafitizante Promove a forms9i1o de gratitaate 0.25%Vanadio Forte tendencia carbonetante Forte formador da perli ta


10/80

A Tabela 152(267)mostra os efeitos sobre a estrutura de alguns elementos quandopresentes no ferro fundido.A a~aodoselementos de liga sobre aspropriedades eoutros caracteristicos dos fer-

ros fundidos sera estudada mais adiante. .5.2. Velocidade de resfriamento - Essefator relacionaa velocidade de resfriamentopropriamente dita durante a solidificacao no interior dos moldes e a espessura das pecasmoldadas. Emoutras palavras, secedes espessas significam velocidades de resfriamentorelativamente lentas e seccoes finas, velocidades rapidas,0que significa tarnbern que empecasde secedesdediferentes espessuras,ocorrem diversasvelocidades de resfriamento.Paraelevadas veiocldades de resfriamento - como as que se verificam em sec-coes finas ou nas areas adjacentes as paredes do molde - nao ha muito tempo paraa decornoosicao da cementita, de modo que, dependendo dos teores de carbono e desilfcio, pouca ou nenhuma grafitizac;:aoocorre e M tendencia para formar-se ferro fundi-do branco. Produz-se 0 que se chama na pratica de sec{:oes coquilhadas.

Fig. 199 - Estrutura de ferro fundido cinzento do tipo htpoeutetico, mostrandoos constituintes perlita, ferrita e veios de grafita. Ataque: picra1. Aumento: 100X.

(Gent lleza do Inst ituto de Pesquisas Tecnol6gicas de Sao Paulo).


11/80

FERROS FUNDIDOS - GENERALlDADES 48 1

Fig. 200 - Estrutura de um ferro fundido apresentando grandes veios de grafita,o sutetlco complexo rico em f6sforo e mais inclusdes, numa matri;z perlltica.

Ataque: picral. Aumento: 100X (Gentileza do Instituto de Pesquisas Tecnol6gicasde Sao Paulo).

~t ,_---i

bos b ~ 6 a 76,2mmcomprimento e = 57,1 a 203 mmaltura h = 11,1 a 215,9 mm

Fig. 201 - Cunha de coquilhamento, em que as dirnansoes variam conformeindicado. a tempo necassario para real izer 0 ensaio varia de 35 segundos, paraa menor cunha, ate 10 minutos para a maior.

A influencia da velocidade de resfriamento, juntamente com a dor teor de sillCio,pode ser facilmente verificada na pratica com um pequeno ensaio a ser realizado pelofundidor, utilizando um pequeno corpo de prova de forma especificada, chamado cu-nha de coquilhamento, indicada esquematicamente nos desenhos da Fig. 201 (270). Des-se modo, tem-se um meio rapido e eficiente de controlar a tendencia a grafitiza.;:aodeum ferro fundido e carrigir em tempo as cargas do forna de fundi.;:ao,mediante adi.;:aode elementos gratifizantes au estabilizadores.


12/80

6. Componentes estruturais dos ferros fundidos - 0 mais importante e a grafita,por ser 0elemento que determina fundamentalmente os caracteristicos medlnicos dosferras fundidos. Costuma-se comparar os ferras fundidos aos acos, chamando-o de scoscontendo grafita em veios, pols, a rigor, os outros constituintes estruturais importantes- cementita, perlita e ferrita - sao os constituintes basicos dos acos, A razao por queos ferras fundidos apresentam propriedades tao distintas das dos acos reside no fatodos veios de grafita constituirem uma solucao de continuidade na estrutura ou matrizbasica do material ou, em outras palavras, interrompem a uniformidade ou continuida-de dessa matriz.

A ASTM * e a AFS * *(271)(272) classificam 0 aspecto e a forma de apreserrtacao dagrafita em cinco tipos, como se segue:

A - irregular desorientadaB - em rosetaC - desigual irregularD - lnterdentrft ica desor ientadaE - interdentritica orientada

representados esquematicamente na Fig. 202.Do mesmo modo, essas Assoclacoes classificam a grafita, pelas suas dimensoes,em oito tamanhos, de 1 a 8, correspondendo 0n':' 1 as dimensoes maiores (veio rna i slongos) eon':' 8 as dirnens6es menores.

Os outros constituintes normais - ferrita, cementita e perlita - ja sao conheci-dos, pois foram descritos no primeiro capitulo desta obra.

A {edeburita, que ocorre nos ferras fundidos brancos, e um constituinte formadode pequenos gl6bulos de perlita, sobre um fundo de cementita; por isso apresenta ele-vada dureza.

A steadita e um constituinte de natureza eutetica, compreendendo partfculas defosfeto de ferro FeJP e carboneto de ferro Fe3C, com baixo ponto de fusao (inferior a982DC). Ocorre em areas interdendrtticas, formando urna segregac;:ao, pois essas areassao as ultimas que solidificam. A steadita ocorre quando a quantidade de f6sforo pre-sente e superior a 0,15%. E muito dura e fragil. Seu aspecto microqreficc e 0da Fig. 200.

7.Fatores outros que influem nos caracteristicos de grafitizaf;8o dos ferros fundi-dos - A grafitizac;:ao (forma, distribuicao e dimens6es dos veios de grafita) e, portanto,a estrutura e os caracterlsticos rnecanicos dos ferras fundidos, sao influenciados poroutros fatores que nao apenas a cornposicao quimica e a velocidade de resfriamento.o mais importante e a chamada "inocuJaf;8o" que consiste na adic;:ao de uma ligarnetalica, no metal, enquanto estiver IIquido, quer no pr6prio forno ou na "panela defundicso". pouco antes do vazamento do metal ou no jorro do metal Ifquido quando dapassagem do forno para a panela de vazamento. Acredita-se que essa pratica provocao aparecimento de "nucleos" no metal fundido nos quais a tormacao de grafita podecomec;:ar(267).0 efeito consiste num decrescirno da tenclencia de formacao de ferro branco.ou seja numa tendencia a grafitizac;:ao, sem consequencia aprecievel na estabi lidade daperlita. Alem disso, fica favorecida a tormacso de veios menores de grafita, com distri-buic;:aomais uniforme. Existe muitos inoculantes comerciais, as quais pocIem ser agru-pados da seguinte maneira(273):

- inoculantes grBf itizantes comuns, incluindo graf ita, siHcio metalico, ferro-sihcio {com 50%,75% ou 85% de Si] e silicieto de calcic:- inoculantss grBfitizanres especiais, que se carecterizarn por apresenter urn maior efei to grafi -

(* I ASTM - American Society for Testing Materials.(. ") AFS - American Foundrymen's Society.


13/80

FERROS FUNDI DOS - GENERALIDADES

Veios de grafifa do fipo A

Veios de grafita do tipo C

48 3

Veios de grafifa do tipo 8

Veios de do tipo D


14/80

48 4 AC;OSE FERROS FUNDIDOStizante (podendo, pols, ser ut ilizados em quantidades relat ivamente pequenas) e que incluem,entre outros, os seguintes: Ca-S; ; Ca-SFl i, Ca-Si-Mn, Si-Zr-Ca, Si-Ba, Si-Mn-Ca-Ba, Si-terras ra-ras, Si-Cesio etc.;- inoculantes estsbil izadores t tambern chamados perli tizantes), recomendados para ferros fun-didos cinzentos de carbono equivalente elevado (4,0 a 4,5%) e que incluem, entre outros, Cr-Si, s ilicieto de cromo, Cr-Si-Mn, Cr-Si-Mn-Zr.A temperatura do ferro fundido liquefeito dave ser no minimo, de 1455 C.Em resumo, pode-se afirmar que a lnocutacao do ferro fundido cinzento tern por objeti-

VO(27).

- aumentar a tendAncia a graf it izaf ;:ao e, portanto, diminuir a tendAncia ao coqui lhamento;- melhorar a tendAncia a forma!;ao de estruturas mais finas e uniformes em secedes de espes-suras variadas;- reduzir 0super-resfriamento. para favorecer a formacao de grafita tipo A e diminuir ou elimi-nar a grafita interdendrftica, sobretudo a do tipo D;- melhorar as propriedades mecilnicas;- finalmente, possibilitar a obtenc;:ao de ferros fundidos cinzentos de alta reslstencla. com car-bonos eqliivalentes relativamente baixos,Outro fator a considerar eo superaquecimento, ou seja a temperatura de aquecimento

do ferro fundido quando inteiramente liquefeito. Dave-se manter, geralmente, para os rnelho-res resultados, 0metal fundido a uma temperatura muito alta (1 500 a 1 700C), 0 que exi-ge um forno eletrico como forno de fusao, 0 superaquecimento resulta em infcio de grafitiza-c;:aoa temperaturas mais baixas, 0que promove a formac;:ao de veios menores e mais finosde grafita.Dutro resultado obtido pelo superaquecimento diz respeito ao material tcrnar-se me-nos sensfvel a influencia da variac;:aoda seccso das pec;:as.Nota-se, entretanto, uma tenden-cia da grafita adquirir uma disposic;:iio lnterdendrltica, com consequente queda da resistenclarnecanica do material, 0 que e corrigida pela inoculacao,

De qualquer modo, como js s~ mencionou, nao se conhece com precisiio 0mecanis-mo exato de precipi tac;.io da grafita; muitas teorias foram propostas nesse sentido.Pode-se, contudo, estabelecer csrtos fatos associados a formac;:ao da gralita, algunsdos quais js expostos, e que podem ser resumidos da seguinte maneira;

- a precipitac;:io da grafita depende dos teores de carbone e sillcio e da velocidade de resfria-mento. at raves de uma certa faixa de temperatura;- mantidos constantes 0 teor de carbono e a velocidade de resfriamento, quantidades cres-centes de Si resultam em quantidades crescentes de grafita e veios de grafita maiores;- mant idos constantes 0Si e a velocidade de resf riamento, decrescimo do carbono total origi-na menor quantidade de grafita, geralmente em veios menores;- a precipitac; :ao da grafita nao e limitada pela quant idade de C presente alem da cornposlcaodo eutet6ide (0,80%), mas se houver quant idade suficiente de graf ita e a velocidade de resf ria-mento for multo pequena, essa precipitacso pode continuar ate prat icamente eliminar a presen-ca de qualquer carbono combinado;- a grafitizac;:ao e acelerada pela presenca de nucleos de graf ita, os quais tendem a ser destrul-dos por altas temperaturas de fusao.


15/80

XXVIIIFERROS FUNDIDOS BRANCOS

1. Introduyao - Nestes materiais. como ja se rnencionou, praticamente todo 0carbono se apresenta na forma combinada de carboneto de ferro FeJCmostrando umasuperffcie de fratura clara. Suas propriedades fundamentais. devido justamente a altaquantidade de cementina. sao elevadas dureza e resistencia ao desgaste. Em conse-qliencia. sua usinabilidade e prejudicada, ou seja, esses materiais sao muito diffceis dese usinar, mesmo com os melhores materiais de corte.A composicao qulrnica adequadamente ajustada - teores de carbono e silicio -alern da velocidade de resfriamento sao os meios mais usados para produzir ferro fundi-do branco.A producao industrial do ferro fundido branco exige, em princlplo, a cornbinacaodesses dois fatores, Paraisso, lanc;:a-semao do chamado sistema de "coquilha" ou "co-quilhamentd', que consiste em derramar-se 0metal Uquidoem moldes meUilicos, ondeo metal resfria em condicces tais ou com tal velocidade que praticamente toda a 9rafiti-zac;:aoe eliminada e 0carbono fica retido na forma combinada. A profundidade da ca-mada coquilhada - ou seja daquela seccao das pecas que entra em contato com aparede rnetalica do molde - pode ser controlada, ajustando-se 0tear de sillcio do ferrofundido.Entretanto, embora 0 teor de silfcio seja 0 fator determinante no controle da pro-fundidade de coquilharnento, outros fatores de influ~ncia sao os seguintes(274);- temperatura de vazamenta- temperatura da "coquilha", ou seja, do molde metalico- espessura da peca na seccso coquilhada- espessura da coquilha- tempo durante 0 qual 0metal fica em contato com a coquilha.Admitidos constantes esses fatores, sera0teor de sillcio da liga 0 fator principala determinar a "profundidade de coquilhamento", ou seja, a profundidade correspon-dente a formacao de ferro fundido branco.A quantidade de carbono total - soma de carbono combinado e carbono livre(grafita), Ct F Cc + Cg - tarnbem atua de modo pronunciado. como e demonstradopela Fig. 203(274),a qual mostra, esquematicamente, a estrutura de um ferro fundidocoquilhado e seus caracterrsticos de dureza, a medida que ocorre afastamento da zonainteiramente coquilhada.Na verdade. a figura permite verificar que, a partir de um determinado Ct. no caso3,50%. as condic;:6esde resfriamento que ocorrem pela ac;:aoda coquilha produzemdesdequase nenhuma decornposlceo da cementita ate uma apreciavel formacao de grafita.Quando se desejar reduzir a zona de ferro mesclado, resultando assim numa reduoao


16/80

486 A


17/80

FERROS FUNDIDOS BRANCOS

0,8a eQ~ 0,7' _u. . . .-_t)~ 0,6. . .Q~

0,5

140

,,,. , , '~""".",". i ' ' ' '.".

i o o " ~ " .,,"" ,"1;.....

120

20

o 2 .3 4 5Carbono Total. "

6

Fig, 204 - Efeito do carbono total na dureza do ferro fundido coquilhaoc.0,9 \ Ferro Fundido Coquifhodocom Ct de ~25 0 460%-,


18/80

488 A~OS E FERROS FUNDlDOS

o nrquel reduz a profundidade de eoquilhamento, sendo a sua lnftuencia cerea deum quarto da do srlfcio, Entretanto, ao atingir 0 teor de 4 a 5%, esse decresclrno daprofundidade de eoquilhamento e acompanhado por aumento de dureza, devido a natu-reza da estrutura que se origina. De fato, enquanto um ferro fundido braneo comum,sem elementos de liga, apresenta uma estrutura que eonsiste de eementina numa rna-triz de perlita, 0 ferro fundido braneo com 4 a 5% de nfquel apresenta uma estruturamartensftica, podendo a dureza escleroscopia atingir 0 valor de 90 ou cerea de 730Brinel!. Aumentando mais 0nfquel, oeorre retencao da austenita e a dureza volta a dirni-nuir. Geralmente 0nfquel e usado em cornbinacao com 0eromo, porque este elemento,estabilizando a eementina, neutraliza 0efeito negativo do nfquel na profundidade de co-quilhamento. Com esse objetivo, a proporcao desses elementos e de tres partes de nf-quel para uma de eromo, ou mesmo duas partes de nfquel para uma de eromo, de modoa garantir uma estrutura inteiramente branca, at raves de toda a seccao da peca.o molibdenio tem um efeito equivalente a um terce do cromo no que diz respeitoao aumento da profundidade de coquilhamento. 0 objetivo inieial em se adicionar Moem pequenos teores (Q,25 a 0,75%) consiste em melhorar a resistencia da superffciecoquilhada a tenornenos de laseamento, corrosao localizada, trincamento pelo calor eeteitos semelhantes(27S). Alem disso, 0Mo endureee e melhora a tenacidade da matrizperlftiea. Em combinacso com Ni ou Cr ou ambos, confere matriz martensftica emvez de perlttica e melhora, em conseouencia, a resistencia a abrasao, Ferros fundidosbrancos com 12 a 18% de Cr, usados em pecas fundidas resistentes ao desgaste, apre-sentam uma melhora dessa qualidade, quando se adiciona 1 a 4% de Mo, pois a matrizperlftiea e suprimida, mesmo com resfriamento lento caracterfsticode secedes mais es-pessas.o cobre, abaixo de 4%, diminui a profundidade de endurecimento(275), e alern de4% aumenta a protundidade da coquilha e a dureza. E usado frequente e conjuntamen-te com 0 eromo para manter uma profundidade de eoquilhamento constante.o vsnedio e um poderoso estabilizador de carboneto, aumentando, assim, a pro-fundidade de coquilhamento. Esse eteito pode ser contrabalancado, se necessario, emsecedes de pequena espessura, pela adicao de Ni ou eobre ou pelo aumento considers-vel dos teores de carbona ou de silfeio ou de ambos. Em teores de 0,10% a 0,50% refi-na igualmente a estrutura das secedes eoquilhadas.o boro. utilizado de modo limitado, aumenta a dureza da seccao eoquilhada. Bonsresultados tern sido verificados com adicao de boro em torno de 0,5%(275). 0 boro refi-na igualmente a estrutura da regiao coquilhada.

Para resumir, as figuras 206 e 207(274) mostram a acac dos elementos de liga nosentido de reduzir (Fig. 206) ou aumentar (Fig. 207) a profundidade de coquilhamento.

3. Tratamentos termicos - 0 principal objetivo do tratamento terrnico do ferrofundido branco - aplicado em pecas eoquilhadas - e reduzir as tens6es que se origi-nam pelas diferentes velocidades de resfriamento e, consequenternente de solidifiea-c;:ao,que se verificam atraves das seccoes das pecas, Com eteito, as diferentes secedesatingem as temperaturas erftieas de transforrnacao em tempos diferentes; alern disso,oeorre diferenc;:a de contracao entre 0 ferro fundido braneo da seccao coquilhada e 0ferro fundido cinzento das seccoes mais internas.

Pelo tratamento termico procura-se, igualmente, melhorar as propriedades meca-nieas do material,-euja estrutura e tipieamente fundida e, portanto, poueo regular,dotipo dentrftico. 0 retino ou unlformlzacao dessa estrutura e , assim, essencial, sobretudoquando as pecas sao sujeitas a eston:;:os mscanicos de choque.

Um tratamento termico tipico eonsiste no aqueeimento a uma temperatura de815aC, durante 18 horas, ou 870aC, seguindo-se resfriamento a velocidade cie 5C porhora ate 650aC, antes de remover 0material do forno. Resulta uma estrutura em queos carbonetos primaries sao muito mais finos e a matriz toi transformada em cementi-na esferoidizada, fieando eliminada quase totalmente a estrutura dendrltica. Nao se no-


19/80

fERROS FUNDIOOS BRANCOSta qualquer grafitiza9ao do ferro fundido branco.

~ 40a~: : :' - 30a-a(.)- t 20'0.:a~Il. 10

~ 40t:I~s.:; 30a-a(,,)~ 20

E/~m~nto,. "Fig, 206 - Efeito comparative de varies elementos de liga que diminuem

a profundidade de coquilhamento.

50 ~ - - - - ~ - - ~ - - - - ~ - - - - ~ - - - - ~ - - - - ~ - - - - T - - - ~

'0.:a~ 10 ~rr~~--~~----+-----~~~+-----~----~----{

2 4 5 6 1

Fig. 207 - Efeito comparativo de varios elementos de liga que aumentama protundidade de coquilhamento.

489

8


20/80

490 A~OS E FERROS FUNDIDOSA pratica tem indicado que os melhores resultados sao obtidos aquecendo-se entre8150 e 870DC, devendo-se tomar 0cuidado de manter 0material a essas elevadas tern-peraturas durante urn perfodo de tempo tal que seja evitada a grafitizac;:ao.Uma serie de ensaios realizados com corpos de prova de ferro fundido branco con-

tendo 3,25% a 3,60 de Cit 0,50% a 0,55% de Si, 0,55% a 0,60% de Mn, 0,12% a0,14% de S e 0,30% a 0,35% de p , tratados termicamente as temperaturas e tempos(270):- 815C e 20 h no maximo- 870C'e 7 h no maximo

demonstram um aumento de reslstancia ao choque de 30 a 50%, comprovando a im-portancia do tratamento termicc para0 refine da estrutura do material e a necessidadede reduc;:aodo tempo, a medida que se eleva a temperatura.4. Ap1ica90es t(picas do ferro fundido branco ou coquilhado - Paraequipamentode manuseio de terra, minera980 e moagem, a ASTM, por irrtermedlo da especificacaoA532-75a indica as classes, inclufdas na Tabela 153(276).Outras aplicac;:oes:

- para rodas de vagoes - uma compoelcao tfpica e a seguinte(27S):- 3,35 C,; 0,50 5i; 0,55 Mn, com 62 de dureza esclerosc6pica;

para cifindros coquilhados - composlcdes tfpicas sao as seguintes(27S):- 3,00 C,; 0,75 Si; 0,25 Mn; 0,40 P; 0,12S, com dureza esclerosc6pica de 50 a 62 (baixa dureza);- 3,5 C,;0,50 Si: 0,25 Mn; 0,40 P; 0,12 S, com dureza esclerosc6pica de 62 a 72 (alta dureza);- 3.40 C,; 0,60 Si; 0,30 Mn; 1,25 Cr; 4,50 Ni; 0.40 Mo; 0,35 P; 0,10 5, com dureza esclerosc6-pica de 80 a 90 (tlpo mais duro);- 3,40 C,; 0,80 5i; 0,30 Mn; 0,60 Cr; 2,50 Ni; 0,40 Mo; 0,35 P; 0,10 5, com dureza escloros-c6pica de 72 a 80 (tipo de dureza intermediaria).

- para revestimentos de moinhos - para essas aplicacoes, varies composicoes saorecomendadas, desde ferros fundidos brancos sem elementos de liga, cantendo, porexemplo, 2,90 c . . 0,50 Si, 0,50 Mn, com dureza Brinell variando de 415 a 460 e estru-tura cuja matriz apresenta perlita grosseira, ate ferros fundidos brancos ligados, canten-do, por exemplo, 3,20 Cit 0,50 Si, 0,60 Mn, 2,00 Cr e 4,50,..Ni,com dureza Brinel1va-riando de 550 a 650 e estrutura cuja rnatriz apresenta martensita e austenita, ou 0tipocontendo 3,25 C t. 0,60 Si, 0,70 Mn, 15,00 Cr e 3,00 Mo, com PeS baixos (0,03 e0,06 respectivamentel e matriz igualmente apresentando martensita e austenita;- para bolas de moinhos de bola - algumas composicdes tfpicas sao as seguintes:

- 2,80 C,; 0,30 5i; 0.40 Mn, com dureza Brinell de 415 a 477:- 3,20 C,; 0,60 5i; 0,50 Mn e 2,00 Cr, cxom dureza Brinell de 477 a 555;- 3,20 C,; 0,50 5i; 0,30 Mn; 1,40 Cr e 3,50 Ni, com dureza Brinell de 555 a 627.

Esta ultima cornposicao e de estrutura martensftica, senda as bolas geralmentede diametro superior a 1,5 palegadas, fundidas em coquilha e podendo, as menores,serem fundidas em malde de areia.Os valores de reslstsncla a trac;:i':io,btidos nos ensaios, devem ser anaJisadoscomcerto cuidado, pois eles sao muito sensrveis ao alinhamento das corpos de prova, du-rante as ensaios. A ductilidade desses materiais e , par outro lado, praticamente nula.De qualquer modo, a limite de resistencia a tracao desses materiais do tipo perlttico,varia de cerca de 21 kgffmml (210 MPa) para as classes de alto carbona a 42 kgffmmZ(410 MPaI para as de menor carbono. Paraos tipos martensfticos, esses valores variamde 35 a 42 kgffmm2 (340 a 410 MPa) pira os ferros martensfticos com carbonetos dos


21/80

TA8ELA 153Classes de ferro fundido branco para aplic~6es de mineralflio, etc.

Tipo de Composilflio qulmice. ( % 0 1Dureza moldagemClasse Brinell ou trata-mento t6f- c, Si Mn N i Cr Mo S Outrosmico

I 500 Areia min. 3,0 3,3 1,4Tipo A 600 Coquilha max. 3,6 0,8 1,3 5,0 4,0 1,0 0,15 0.30 P

I 550 Areia min. 2,5 3,3 1,4Tipo B 600 Coquilha max. 3,0 0,8 1,3 5,0 4,0 1,0 0,15 0,30 PI 550 Areia min. 2,9 2,7 1,1

Tipo C 600 Coquilha max. 3,7 0,8 1,3 4,0 1,5 1,0 0,15 0,30 PI 550 Areia min. 2,5 1,0 5,0 7,0

Tipo D 600 Coquilha max. 3,6 2,2 1,3 7,0 11,0 1,0 0,15 0,10 PII 550 Areia min. 2,4 0,5 11,0 0,5Tipo A 600 Temperado max. 2,8 1,0 1,5 0,5 14,0 1,0 0,06 0,10 P; 1,2CuII 450 Areia min. 2,4 0,5 14,0 1,0Tipo B 600 Temperado max. 2,8 1,0 1,5 0,5 18,0 3,0 0,06 0,10P; 1,2CuII 550 Areia min. 2,8 0,5 14,0 2,3Tipo C Temperado max. 3,6 1,0 1,5 0,5 18,0 3,5 0,06 0,10 P; 1.2CuII 450 Areia min. 2,0 0,5 18,0Tipo D 600 Temperado max. 2,6 1,0 1,5 1,5 23,0 1,5 0,06 0,10P; 1,2CuII 450 Areia min. 2,6 D,S 18,0 1,0

Tipo E 600 Temperado max. 3,2 1,0 1,5 1,5 23,0 2,0 0,06 0,10 P; 1,2CuIII 450 Areia min. 2,3 0,5 23,0Tipo A 600 Temperado max. 3,0 I,D 1,5 1,5 28,0 1,5 0,06 0,10 P; 1,2Cu

Observaeoes - A classe I, tipo D pode ser endurecida a 600 min. Brinell ou recozida a 400 max.I Brinell.As classes II e III podem ser recozidas a 400 min. Brinell.tipos M3Cao passo que os ferros martensiticos de alto cromo, com carbonetos dos ti-pos M,C3, apresentam valores variaveis de 42 a 56 kgf/mm2 (410 a 550 MPa). 0 limitede escoamento desses materiais e aproximadamente equivalente a 90% do limite deresistencia a tral;ao.

A medida da resistencla a ruptura transversal - obtida pela carga aplicada e fle-cha obtida - apresenta melhor precisao e 0produto carga-flecha serve para avaliar asua tenacidade.Esses valores, dependendo da cornposiceo qurmica, variam da seguinte maneira:- ferros fun didos braneos per/ftieos iundkios em areia -carga - 635 a 815 kgfflecha - 2,0 a 2,3 rnrntenacidade - 1.27 a 1,87 kgfm (12,4a 18,3 Jl

- terros fundidos brancos mertenstticos tundidos em areia -carga - 800 a 2720 kgfflecha - 2,00 3,6 mm


22/80

49 2 AC;OSE FERROS FUNDIOOStenacidada - 1,60 a 7,62 kgfm 115,7a 74,7 JI

- fsrros fundidos brancos martensfticos fundidos em coquilha -carga - 1270 8 3180 kgffJec ha - 2,0 a 6,5 mmtenacldade - 4,08 a 15,0 kgfm 14 0 8 147 Jl


23/80

XXIXFERROS FUNDIDOS CINZENTOS

1. Inrroduyio - Esta e , dentre os ferros fundidos, a liga mais usada, devido aosseus caracteristicos de:

- facil fusao e moldagem- boa resistencia mecanica- excelente usinabilidade- boa resistsncia ao desgaste- boa capacidade de amortecimento.Como em todasas ligas metttlicas, existe uma correlacso intima entre as proprie-

dades do ferro fundido e a sua estrutura, corretacso essa que, no caso particular doferro fundido cinzento, e mais estreita e mais complexa, tendo em vista a presence decarbono livre na forma de grafita e a forma, distribuic;:ao e dimensoes que os veios degrafita apresentam e mais a influencia que, nesse sentido, a espessura da pees exerce.

Portanto, pode-se prever, com razoavel aproximecso, as propriedades dos terrosfundidos cinzentos, em funcao da sua cornposicao qufrnica, principalmente taores decarbono gratitico e sillcio, da espessura das pecas e da forma como a grafita se apre-senta.

Os ferros fundidos cinzentos apresentam-se dentro de uma faixa de cornposicaoquimica muito ampla:

C , 2.50% a 4,00%Si 1,00% a 3,00%Mn 0,20% a 1,00%p - 0,02% a 1,00%S - 0,02% a 0,25%Os efeitos desses elementos ja sao conhecidos.E freouente, ainda, adicionar outros elementos de liga, visando alterar certos

caracteristicos do material, como se vera mais adiante.2. Classif icat;io dos ferros fundidos cinzentos - Segundo a ABNT(277) , as terros

fundidos sao designados pelas letras FC, indicativas de "ferro fundido cinzento", .seguindo-se dois algarismos representativos do limite minimo de resistAncia a tracao,A TabeJa 154 relaciona esses materiais. .

As classes FC-10 e FC-15 correspondem aos ferros fundidos cinzentos comuns,


24/80

494 A < ; :com excelente fundibilidade e melhor usinabilidade. A classe FC-156 utilizada, entre ou-tr~plica.;:6es, em bases de maquinas, carcacas metalicas e aplica.;:oessemelhantes.As classes FC-20 e FC-25. tarnbern de boas fundibil idade e usinabilidade. apre-sentam melhor reslstsncla rnecanica e se aplicam, principalmente em elementos estru-turais. tais como barramentos. cabecotes e mesas de rnaqulnas operatrizes.~As classes FC-30 e FC-35, com maiores dureza e resistencia mecanica, aplicam-se em engrenagens, pequenos virabrequins, bases pesadas de maquinas, colunas dernaquinas, buchas e grandes blocos de motor.A classe FC-40 6 a classe de uso comercial que possui a maior reslstencla rneca-nica, apreserrtando, para essa finalidade, combinacao dos elementos de liga; entre eles,n(quel, cromo e molibdenlo, Como possui elevada tendsncla ao coquilhamento, sua uti-l iza';:806 limitada a pecas de espessuras medias e grossas.

TABELA 154Propriedades mecAnlcas dos ter ros fundldos clnzentos, de_docom a EB-126da ABNTI Dl6metro de barre de ensalo limite de Resistincia1 11 flexioreslstanela Oureza estatica

Classe O,mm II t r~o Brinell (valoras(no estado d. mm (min.) (vaiores m6dlos)bnrto de (usinada) m6ximoslfudol kgf/mm2 MPa kgf/mm2 MPa

FC10 30 20 10 100 201 -13 8 23 230 241 34 330

FC15 20 12,5 18 180 223 32 31030 20 15 150 212 30 29045 32 11 110 201 27 26013 8 28 270 255 41 400

FC20 20 12.5 23 230 235 39 38030 20 20 200 223 36 35045 32 16 160 217 33 32013 8 33 320 269 - -

FC2t) 20 12,5 28 270 248 46 45030 20 25 -250 241 42 41045 32 21 210 229 39 38020 12,5 33 320 269 - -FC30 30 20 30 290 262 48 47045 32 26 260 248 45 44020 12,5 38 370 - - -FC35 30 20 35 340 227 54 53045 32 31 300 269 51 50 0

FC4030 20 40 390 - 60 59045 32 36 350 - 57 560

A ASTM agrupa os ferros fundidos cinzentos em sete tipos, de composicao qui-mica indicada na Tabela 155.Os numeros de 20 a 60, das classes ASTM, correspondem aos Iimites de resis-tt}ncia a trac;:ao.em Ib/pol2etc.; portanto, em medidas rnetricas, essas classes apresen-tam, em mMia. os seguintes valores aproximados para limite de resistAncia a trac;::ao:


25/80

49 5TABELA 155

Classes de ferro fundido cinzento segunda a ASTM\ Composic;lio qulmica (%)ClasseA S TM C 51 Mn P 520 3,10/3,80 2,20/2,60 0,5010,80 0.20/0.80 0,08/0.13--25 3,00/3,50 1.90/2.40 0,50/0,80 0,1510.50 0,08/0,13

\ 30 2,90/3,40 1,70/2,30 0.4510,80 0,15/0,30 0,08/0.1235 2,80/3.30 1,60/2,20 0,4510,70 0,10/0.30 0,06/0,1240 2,7513,20 1,50/2,20 0.4510,70 0,07/0,25 0.05/0,1250 2.55/3,10 1,40/2,10 0,50/0.80 0,07/0.20 0,06/0,1260 2,50/3,00 1.20/2.20 0.50/1,00 0,05/0.20 0.05/0,12

- classe 20 - 14,0 kgf/mm2 (140 MPa)- classe 25 - 17,5 kgf/mm2 075 MPa)- classe 30 - 21,0 kgf/mm2 l210 MPa)- classe 35 - 24,5 kgf/mm2 (245 MPa)- classe 40 - 28,9 kgf/mm2 l270 MPa)- classe 50 - 35,0 kgf/mm2 (340 MPa)- classe 60 - 42.0 kgf/mm2 [410 MPa)

A comoosicso qufmica de eada c1asseesta indieada em faixas amplas, com valo-res que se sobrepoem: os teores mais altos de carbono e sillcio correspondem aos me-nores diametros dos corpos de prova, 0que signifiea que, a medida que a espessuradas pecas aumenta, os teores de carbono e silfcio deerescem.De aeordo com os diametros dos corpos de prova, as propriedades mecanicasdessas classes variam de acordo com a Tabela 156. .3. Propriedades dos ferras fundidos cinzentos - As propriedades desses mate-

riais dependem dos seguintes fatores:- microestrutura- cornposicao qufmica- seccao do material

Namicroestrutum, a presence de carbone livre ou grafita e 0 fator microestruturalpredominante, porque quanto maior sua quantidade, mais mole e menos resistente serao material. Alem disso, a forma da grafita, a dlmensao dos veios e a sua distribuic;:aoafetam igualmente as propriedades.Par outro lado, a matriz metalica dos ferros fundidos cinzentos contern ferrita eperlita; se a ferrita predominar, a usinabilidade do material e melhor, mas sua resist6nciarnecanica e sua reslstencia ao desgaste sao prejudicadas. Sea perlita for 0constituintepredominante na matriz rnetalica, os ferros fundidos cinzentos correspondentes apre-sentarao melhor resistencia mecAnica. Uma matriz metalica contendo ferrita e perlitaem proporcoes praticamente identicas proporcionara ao material dureza e resistenciamecfinica intermediarias.A introduc;:aode elementos de liga e ou a aplicac;:aode tratamentos termicos mo-dificam a rnicroestrutura da matriz metalica, podendo dar origem a perlita fina ou a urnamatriz acicular, tfpica da martensita, afetando, e claro, de modo positivo as proprieda-des rnecanlcas,No que diz respeito a composicso qu{mica, os elementos basicos que influem naspropriedades rnecanicas sao0carbono e 0silicio e, em menor extensiio. a fosfaro. Des-


26/80

49 6 A~S E FERROS FUNDIOOS

TABELA 166Propriedades meclnlcas dos ferros fundidos cinzentos. segundo a ASTM

DIAmetro Umlta deresllltAnclaCIassa do corpo II trac;io Dureza ObS81'V89&t!idepr0Y8 kgf/mrri2 Brlnallmm IMPa)

22.2 15.5118.3 1601220 pecas fin as: espessura ate 13 mm(1551183) C - 3.50 a 3,80%Si - 2.40 a 2,60%

30,5 12,9116,9 160/180 pecas m6


27/80

P ERROS FUND lOOS C INZEN 1 0S

TABELA156Proprledades mecInicaa dos ferros fundldos oinzentos. segundo a ASfM (cont.)

DiAmetro Umite dedo corpo reaiadncla DurezaCla8M II trll9lo Observac;6e.de prova kgf/mm1 Brlnellmm (MPs)22,2 29,5/32,3 2121241 pecas f inas: espessura at~ 13mm

(285/3131 C - 3,00 a 3,20%Si - 1,90 a 2,20%30,5 28,1/33,0 207/241 peces medias: espessura de 13 a 25 mm

40 (271/320) p C - 2,95 a 3,15%Si - 1,70 a 2,00%50,8 28,8/31,6 1801217 pelas grossas: espessura sup. a 25 mm(278/3061 . C - 2,75 a 3,00%Si - 1,50 a 1,90%22,2 35,9/38,7 228/269 pecas f inas: espessura ate 13 mm(344/3n) C - 2,90 a 3,10%

5i - 1,70 a 2,10%aO,5 35,2/40,1 228/269 p8ifas medias: espessura de 13 8 25 mm

50 (342/391) C - 2,70 a 3,00%Si - 1,70 a 2,00

50,8 35,2/38,0 207/241 peQas grossas: espessura sup. a 25 mm(3421370) C - 2,55 a 2,85%5i - 1,40 a 1,70%22,2 42,2145,7 228/272 pecas finas: espessura ate 13mm(412/447) C - 2,70 a 3,00%

Si - 1,40 a 1,70%30,5 42,2/45,7 248/290 pecas medias: espessura de 13 a 25 mm

60 (412/447) C - 2,50 a 2,85%5i - 1,90 a 2,10%50.8 42,2/45,0 2121248 peQ8S grosses: espessura sup. a 25 mm(412/440) C - 2,50"3 2,80%

5i - 1,20 a 1,50%


28/80

498 AC;OSE FERROS FUNDIDOSses trss elementos, a sihcio e a mais importante pais, como se viu, e ele 0 principalresponsavel pela formacao de grafita. 0 silfcio melhora ainda a resistencia a corrosaoe a oxidacao a temperaturas elevadas do material.o efeito sirnultaneo do carbono, siltcic e f6sforo e representado par uma f6rmulaja apresentada, a qual define 0 "carbono equivalente":

. % Si + % PCequivalente = % C[ + 3Essa equacao indica que, na base de porcentagem em peso, as teores de sincio

e f6sforo do ferro fundido cinzento afetam as propriedades rnecanices, do mesmo mo-do que seu carbono total, porem somente de um terc;:0(278).

A figura n? 208(279) mostra uma relacao ttpica entre 0 carbono equivalente e aresistsncia a tracao de barras de ferro fundido cinzento de 30 mm de diarnetro,o f6sforo deve ser mantido 0mais baixo possfvel, dentro das caracterfsticas des-sas ligas.o enxofre deve ser controlado de modo a evitar-se a formacao de FeS. Como nocaso dos acos, esse controle e teito pela adic;:aode manganes em quantidade suficientepara promover a formacao de MnS, em vez de FeS. Para isso, 0 teor de Mn deve ser,geralmente, 1,7 vezes 0 teor de 5, mais 0,12% Mn.

A adic;:ao de elementos de liga sera considerada mais adiante.A seet;:ao das pecss e outro fator significativo a influenciar as propriedades rneca-

nicas dos ferras fundidos cinzentos. Isso devido ao efeito da velocidade de resfriamen-to, a qual, se lenta, proporciona maior quantidade de carbono livre ou grafita e, se rapi-da, pode levar a formacao de ferro fundido branco ou mesclado, com apreciaveis varia-c;:oesnas propriedades rnecanlcas, principalmente dureza e resistencia ao desgaste. As-sim em pecas com secedes muito espessas, fundidas em moldes de areia por exemplo,ha tendencia de formar-se muito grafita e pecas de secedes mais finas, mesmo se fun-didas em moldes de areia, podem apresentar menos grafita, cuja quantidade diminuiainda mais se os moldes forem metalicos, Finalmente, pecas fundidas de secedes varia-das podem epresentsr diferenc;:as na quantidade de grafita e nas dimensoes dos seusveios, ficando afetada igualmente a matriz rnetalica a qual pode apresentar durezas di-ferentes nas areas entre as secedes finas e as secedes espessas.Em resumo, devido ao efeito dimensional, as propriedades rnecaoicas - a resis-

ii.I3,5 4,0 4.5

Fig. 208 - Relal;fao tipica entre carbono equivalentee a resistencia a tracso de barras de 30 mm

de di imetro de ferro fundido cinzento.


29/80

FERROS FUNDlIJOS CINZENTOS 499tencia ill tracao em particular - de uma peca de ferro fundido cinzento de analise deter-minada dependera do tipo de material do molde e das dimensoes das secedes,o conceito de carbono equivalente tambern pode ser apllcado na variacao dimen-sional. A figura n ~ 209(280)relaciona a espessura da seccao e a reslstsncia ill tracso como carbono equivalente, podendo-se notar que os ferras fundidos cinzentos com baixoscarbone equivalente sao menos sensfveis a variacoes dimensionais que os de carbonaequivalente mais elevado.

A Tabela 154 jii mostrada indica 0efeito da seccao sobre os valores de limite deresistencia a tracao, dureza e resistencla is flexao estatica,-

350

I i,g ' 300f. .- 2 250~I:a: 20 0150


30/80

s o o A~OS E FERROS FUNDIDQS

70

~EE 52,5\. . .oi.I 35'I1II:

_ Mllletlvel Duelll

17,5

o - _ -o 200 30000Dlnce 8rlnell

Fig. 210 - Relac; :6es entre resistsncte a t rac;:ao e dureza para ferro fundido cinzento,ferro male~vel, ferro nodular e 8C;:0.

faceis e rapidos, al~mde nao serern destrutivos. Contudo, devido as variacdes de quan-tidade e forma dos veios de grafita, essa relac;:aoapresenta-se nurna faixa muito exten-sa. MACKENZIEQS1)estabeleceu relacoes entre dureza e resistencia a tracao para ferrofundido cinzento (Fig. 210). As relacoes para ferro dutil, ferro maleavel e aco tambernestao indicados na figura 210. Enquanto 0aco apresenta urna relac;:aoixa de reslstsn-cia e ll tracso para a dureza Brinell de aproximadamente 500 para 1 e os ferros duteise maleaveis de aproximadamente 400 para 1. os ferras fundidos cinzentos mostram umaconsiderawl variaeac, al~m de exibir amplos limites.TABELA 157

00-10 CG15 00-20 CQ26 CO-30 CO36 CG-40Limite de resist!ncia

t ta


31/80

FERROS FUNDIDOS CINZENlOS 501o m6dulo de elasticidade dos ferros fundidos nao e uma constante, 0que signifi-

ca que esses materiais nao obedecem a lei de Hooke - proporcionalidade entre tensaoe deforrnacao, Determina-se esse valor arbitrariamente, como sendo a mcllnacao da li-nha que une 0ponto de origem da curva tensao-deformacao e 0 ponto correspondentea 1/4 do limite de resistencia a tracao, 0 m6dulo de elasticidade dos ferros fundidos,assim determinado, varia de 7.500 a 15.500 kgf/mm2 (73.575 a 152.055 MPa), depen-dendo pols, do limite de resistElncia a tracao do material e do volume, forma e distribui-c;:ao da grafita.

Outra propriedade que se costuma controlar e a resistencia a rupture transversal.No ensaio correspondente. os dados obtidos sao a carga no centro em kgf e a flexacorrespondente no centro em mm. Geralmente. 0 valor dessa propriedade aumenta amedida que aumenta a resistencia a tracao, ao passo que a flexa diminui. sem que hajacorrelacao exata entre essas duas propriedades.

A reststencie a compressso e considerada propriedade de irnportancia comercial.o valor da resistencia a cornpressao e de 3 a 4.5 vezes superior ao da resistencia atracao, Varia, nos ferros fundidos cinzentos, de cerca de 50 kgf/mm2 (490 MPa) paracerca de 140 kgffmm2 (1380 MPa)(282).

o limite de fadiga. varia aparentemente de modo linear, em relacao a rssistenciaill tracao, na propor9ao de 0,40 a 0,45(283}.Assim, os ferros fundidos cinzentos comunsapresentarao limites de fadiga entre cerca de 6 kgf/mm2 (60 MPa) para cerca de 17,5kgt/mm2 (175 MPa). adotado, nesses casos, 0 ensaio de fadiga correspondente a ten-soes de dobramento em cidos total mente reversiveis.

A resistencie ao choque foi considerada. durante muito tempo. uma propriedadesecundaria, par ser 0 ferro fundido cinzento comum um material fragil. Os tipos maismodernos, entretanto, mostram valores relativamente altos para essa propriedade. As-sim e que ferros fundidos convenientemente ligados (com Ni e Mo, por exemplo. embaixos teoresl, apresentando valores para limite de resistencia a tracao da ordem de40 a 50 kgffmm2 (390 e 490 MPa) pod em rnostrar resistsncia ao choque variando de7 kgfm a 14 kgfm (68,7 a 137,3 J)(282).

Uma propriedade tfpica dos ferros fundidos cinzentos e sua capacidade de amor-tecimento. Define-se "capacidade de arnortecirnento" como "habilidade de um metalabsorver vlbracoes, resultantes de tensoes ciclicas, por fr icC;:80 interna, transformandoa energia rnecanica em calor". 0ensaio usual, devido a Foeppl-Perti282} conduz a grBfi-cos, como os representados na Fig. 211, os quais mostram a duracao relativa a um im-pulso vibrat6rio torcional conferido a corpos de prova de ferro fundido e de aco, A im-portancia dessa propriedade reside no fato de que esse material tem grande apllcacaoem rnaquinas-ferrarnentas, sobretudo nas suas bases. A maior capacidade de amorte-cimento do ferro fundido. em relacao ao aco, e atribuida aos veios de grafita, os quais,por nao apresentarem resistencia rnecanica, constituem especiss de vazios na estrutu-ra do material, 0 que permite detormacao plastica do material localizado ao redor dosveios, sob tensdes nominais menores que em outros casos.

Dutra propriedade caracteristica do ferro fundldo cinzento e a usinabilidade. Osferras fundidos cinzentos mais comumente produzidos apresentam uma estrutura emque a matriz e ferritica ou ferritico-perlitica. Atern da influElncia evidente dos veios degrafita - quantidade. distribuicao e tamanho - a propria matriz ou a porcentagem rela-tiva de ferrita e perlita presentes e fator importante na usinabilidade do material, comoa Fig. 212 demonstra(282}.

A resistencia ao desgaste do ferro fundido cinzento e igualmente considerada umacaracteristica importante, 0 que e , alias, comprovado na pratica pelo seu emprego usualem pecas m6veis de rnaquinas. Um dos fatores favoraveis ao comportamento do ferrofundido cinzento quanta a resistsncla ao desgaste e a alta usinabilidade do material.Assim. as pecas correspondentes podem ser produzidas economicamente dentro de ri-gorosas tolerancias dimensionais, 0 que contribui para diminuir 0 atrito entre partes ediminuir a a.;:ao de desgaste. 0 fator principal, entretanto, esta relacionado com a pre-


32/80

S0 2 Af;OS E FERROS FUNDIDOS

Ferro Fundido

A &,0Fig. 211 - Capacidade de amortecimento do ferro fundido

em compara"ao com a do aco, pelo rnetodo deensaio Foeppl-Pertz.

VIDA DA FERRAMENTA AUMENTA

- - - Porcentagem Relativa% Ferrita 100 50 0 0 0% Perlita Grosseira 0 50 100 - -% Perlita Fina - - - 100 95% Cementita - - - - 5Dureza Brinell 120 150 195 218 240

Velocidade Recomen- 244 168 98 82 61dada. m/minTorn~amentQ com pastilha de metal duro. de classe

indicada para ferro fundido.

Fig. 212 - Efeitos da estrutura na velocidade pratica de torneamento.


33/80

senca de grafita livre, que tende a adicionar ao material caracterlsticos lubrificantes, con-tribuindo igualmente para diminuir 0 atrito entre as partes em contato e evitar 0 fen6-meno de engripamento, 0qual, por sua vez, pode levar a possibilidade de, pelo calordesenvolvido, ocorrer uma soldagem localizada, com consequents arrancamento de par-tlculas, tornando novamente a superficie aspers. Aparentemente, a melhor estrutura parao ferro fundido cinzento, sob a ponto de vista de resistencia ao desgaste, e a matriz100% perlitica e grafita do tipo A(282),au seja, veios irregulares e desorientados. 0 piorferro fundido seria 0que apresenta matriz ferritica associ ada com grafita dendritica, ti-po D ou E.

4. Aplical;oes do ferro fundido cinzento ~ Algumas das aplicacoes mais impor-tantes dos ferros fundidos cinzentos estao relacionados na Tabela 158.

TABELA 158Aplica~6es dos ferros fundidos cinzentos, segundo as classes ASTM

Classe Espessura das pe~as Aplic~oes20 fina: ate 13mm Utensfl ios oomest lcos: aneis de pistao, produtos sani-tarios, etc.

media: de 13 a 25mm Bases de rnaquinas: fundidos ornamentais; carca-"as metalicas, tampas de pecos de inspecao, etc.grossa: aeima de 25mm Certos tipos de tubos, conexoes, bases de rnaquinaspesadas, etc.

fina: ate 13mm Aplicacdes idAnticas as da classa 20, quando se ne-eessita de maior resistencia mecamca.25 media: de 13 a 25mm

grossa: aeima de 25 mmfina: ate 13mm Elementos construtivos: pequenos tambores de freio,media: de 13 a 25mm placas de embreagem, carters, bloeos de motor, cabe-

30 qrcsse: acima de 25mm cotes, buehas, grades de filtro, rotores, carcacas decompressor, tubos, conexoes, pistoes hidraulicos, bar-ramentos e componentes diversos usados em conjun-tos eletr icos, mecanlcos e automot ivos.

fina: ate 13mm Aplicacoes identices as da classe 30.35 media: de 13 a 25mmgrossa: acirna de 25mmfina: ate 13mm Aplicacoes de maior responsabilidade, de maiores du-media: de 13 a 25mm reza e resistencla a tracao, para 0que se pode usar ino-grossa: acima de 25mrn cula9ao ou elementos de l iga ern baixos teores: engre-

40 nagens, eixo de comando de valvulas, pequenos vira-brequins, grandes blocos de motor, cabecotes, buehas,bombas, cornpressores, rotores, vil lvulas, munhoes, ci-l indros e aneis de locomotivas, bigornas, pistoes hidrau-l icos, etc.

fina: ate 13rnm Aplicecoes: identicas as da classe 40.50 media: de 13 a 25mmgrossa: acima de 25mrnfina: ate 13mm E a classe de maier reslstencia rnecaruca, usando-semedia: de 13 a 25mm normalmente pequenos teores de Ni, Cr e Mo.

60 grossa: aeirna de 25mm Tambores de freio especiais, virabrequins, bielas, cabercotes, corpos de maquinas diesel, pecas de bombas dealta pressao, carcacas de britadores, rnatr izes para for-jar a quente, eilindros hidraulicos, etc.


34/80

Os caracteristicos dos ferros fundidos cinzentos tornam esses materiais de gran-de irnportancie para a industria automobilistica. Par essa razao, a SAE. por intermedioda especiflcacao J431, elaborou uma ctassificaceo desses materials, conforme a Tabela159 mostra(282l.TABELA 159

Composic;:oes basicas e propriedades meciinicas de ferros fundidospara velculos automotores

Composic;:iio qufmica (%1 Proprledades mecAnicasCarga Defle- LimiteClasse Dureza transv. xao ResistAncia5A E C, Mn 51 P 5 Brinell min. min. Trac;:Aokgf mm kgf/mm2 MPa

G1800 (al 3.40-3.70 0.50-0.80 2.80-2.30 0.15 0.15 187 max. 780 3.6 12.6 126G2500 (a) 3.20-3.50 0.60-0.90 2.40-2.00 0.12 0.15 170-229 910 4.3 17.5 175G3000 (bl 3.10-3.40 0.60-0.90 2.30-1.90 0.10 0.15 187-241 1000 5,1 21,0 210G-3500 (bl 3.00-3.30 0.60-0.90 2.20-1,80 0,08 0,15 207~255 1100 6.1 24,5 245G-4000 (bl 3.00-3.30 0.70-1.00 2.10-1.80 0.07 0,15 217-269 1180 6.9 28.0 270NOTA: (a) - microestrutura ferritica-perli tica

(bl - microestrutura martensit ica5e 0carbona au a silicio esrao do lado mais elevado da faixa de cornposicces. 0outro elemento deverasituar-se no lado mais baixo.

As suas principals aplicacdes sao:- elasse G 1800 - pecas fundidas miscelaneas (no estado fundido ou recozido), onde a resis-tencia rnecanica nao e um fator primordial.- classe G 2500 - pequenos blocos de cihndro, cabecotes de cilindro, cilindros resfr iados aar, pistoes, discos de embreagem, carcacas de bombas de oleo, caixas de transmissao, caixasde engrenagens. tarnbern de treio para servico leve; tembem para tambores de freio e discosde embreagem para servic;:omoderado, onde a al to tear de carbona minimiza a efeito desfavora-"- vel do calor;- classe G 3000 - bloeos de eil indro de autom6veis e motores Diesel . cabec; :otes de ci lindro.vol antes, pistoes, tambores de freio e caixas de transmlssao de tratores para service medic:- c/asse G 3500 - bloeos de motores Diesel. bloeos e cabecas de cilindros de caminhoese tratores, volantes pesados. caixas de transmissao de tratores, caixas de engrenagens pesa-das; tarnbern para tambares de f reio e discos de embreagem para service pesado, onde se exigealtas resistencia mecanica e a fadiga termica;- elasse G 4000 - pecas tundidas para rnotorss Diesel. carnisas de cil indro, ci lindros. pistoese eixos de comando de valvulas,

5. Elementos de liga nos ferros fundidos cinzentos. Ferros Fundidos Ugados,5.1. Efeitos dos elementos de liga - Embora seja hoje possivel produzir ferros fun-

didos cinzentos de alta qualidade sem a adicao de elementos de liga, apenas com umcontrole rigoroso do carbona livre e do carbono combinado e dos teores de silicio e man-ganes e O"1o'sno \ecn\ca oe 'a'or'coyim. a on\yaO ne e\eO"1entos oe "go vern se 'omanOouma pratica usual. por permitir nao s6 obter maiores resistencias com 0 carbona equiva-lente mais elevado(*), como tarnbern porque as estruturas resultantes sao menos sen-siveis it variacao da espessura das pecas,Nos ferros fundidos, os elementos de liga tem dois efeitos:I " as tetras fundidos cinzentos comuns de al ta resistencia apresentam baixo carbona equivalente


35/80

FERROS FUNDIOOS CINZENlDS 50 5- tendem a decompor a cementina, ou seja, sao elementos 9rafitizantes; sillcio, alurnlnio, nl-ouet, cobre e titanic:- tendem a estabil izar os carbonetos, ou seja, retardam a formacao da grafita; rnanqenes, cro-rno, rnolibdenio e vanadio, entre outros. Estes elementos devem, pols, ser evitados, em pscasde paredes finas.Todos os elementos de liga tendem a aumentar a resistencia a tracao e a dureza, sen-

do os rnais eficientes, nesse sentido, 0 vanadio, 0 molibdsnio e 0 cromo.Tomando como base um ferro cinzento de cornposicao 3,20% C t; 1,0% Ce, 1,5% Si,

0,7% Mn, 0,4% P,0,5% S, 1% de rnolibdenio eleva 0 limite de reslstencia a tracao de apro-ximadamente 26 kgf/mm~/(260 MPa) para aproxirnadarnente 32 kgf/mm2/(310 MPa) (2&4).Nor-malmente, 0molibdlnio e adicionado em teores de 0,20% a 0,80%. Refina a perlita e favo-rece a obtencao de bainita(~&4).Alem do efeito na rnatriz. 0 rnolibdenio exerce inf luencia nagrafita, que tende a "nodulizar,,(285).Finalmente aumenta a temperabilidade do ferro fundidoe melhora as propriedades rnecanicas a ternperaturas elevadas. Raramente, e usado isolada-mente.o cromo e 0 vensaio aumentam inicialmente a resistencia a tracao, ~erificando-se, emseguida, entre 0,5% e 1,0% uma queda dessa propriedade, devido ao excessa de carbone-tos livres que tendem a aparecer. A dureza, entretanto, continua aumentando.oeromo e geralmente adicionado, quando isolado, ate cerca de 0,30%. Acima dessetear, deve ser conjugado urn elemento grafi tizante, sabretudo em pecas de secedes finas,com cantos vivos.o cromo e 0vanadio tornam a estrutura da matriz do ferro fundido cinzento rnais perli -tica e mais fina.o cromo e 0 molibdenio aumentam a resistencia a ruptura transversal. 0 n{Quel tam-bern, principalmente em ferras fundidas cinzentos com teor de carbona inferior a 3,0%.

~.------.-------.------r------.----~-------,390

C =2.80%

C =3.40%--------C=3.5O%--------

20~----~------~------L-----~~---L----~~200o 2 3COBRE,%

4 4.8

Fig. 213 - Resistencia a trscao de ferro fundido cinzento de variosteores de carbono, para porcentagem crescente de cobra


36/80

506 A(OS E FERROS FUNDIOOSo titania, em teores de 0,08% a 0,25% de titilnio residual, aumenta a resistencia ~

ruptura transversal. sobretudo em ferros fundidos com teor de carbona superior a 3,4%. Domesmo modo atua 0 vanadio, que, em teores de 0,10% a 0,20%, em secedes de aproxima-damente 75 mm de diarnstro, aumenta a resistencia ~ ruptura transversal de cerca de 50%.o n(quel,cujo efeito em relacao ~ resistencia a ruptura transversal ja foi mencionado,e um elemento grafitizante; as quantidades mais comumente adicionadas situam-se entre0,5% e 1,5%, para ccntrabalancar 0efeito estabilizador de elementos como cromo, motibde-nio e vanadio: por essa razso, e raramente adicionado isoladamente(284)o cobre - outro elemento grafitizante - e adicionado usualmente em teores de 0,5%a 2,0%. A Fig. 213(286)mostra a resistencia a tracao de ferro fundido cinzento, em barrasde 20 mm de diarnetro de varies teo res de carbono, em funcao do teor de cobre. Verifica-seque, acima de 3,0% de cobre, que corresponde aparentemente ao limite de solubilidade docobre, a resistencla cai. Quando 0 cobre e adicionado isoladamente, recomenda-se reduziro teor de silicio de uma quantidade correspondente a 0,25% para 1,0% de cobre adiciona-do(286).0 cobre melhora a usinabilidade do material e sua resistencia ~ corrosao, principal-mente em meios contendo enxofre. Pode ainda ser utilizado conjuntamente com 0 crornoou 0 rnolibdenio ou cromo-rnolibdenio,

Finalmente 0estanho tern sido usado ate teores de 0,10/0,15% como elementoestabilizador da perlita. Seu efeito e mais notado em ferros fundidos de alto teor de car-bona, aeima do eutetico, Diminui, entretanto, a rssistencia ao cheque, motivo pelo qualse deve procurar manter seu teor abaixo de 0,10%.

Em trabalho relativamente recente(28i), C. Penteado de Castro, L . M. Chaves Filhoe A. Pieske estudaram os efeitos do ni6bio em ferro fundido cinzento, chegando as se-guintes conclus6es principais: a profundidade de coquilhamento foi reduzida; ha ten-deneia a ellminacao de grafita de superesfriamento, a reducao de grafita em geral e aodecrescirno da porcentagem de ferrita em ferras fundidos nao inoeulados; os carbone-tos (ou earboneto de ni6bio) situam-se, em gera!, prefereneialmente nas dendritas deaustenite: finalmente, com a adi;:aode teores de ni6bio ate ou acima de 0,3%, observa-se uma tendencia a elevacao das propriedades rnecanicas,

Normalmente, a adicao de elementos de liga nos ferros fundidos cinzentos de bai-xo teor em liga e feita pel a cornbinacao de varies elementos, sendo as cornbinacoesclasslcas Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Cu, Cr-Cu-Mo, Cu-Mo e Ni-Mo.

5.2. Ferros Fundidos Cinzentos de Baixo Tearem Liga - Alguns exemplos estaoilustrados na Tabela 160(288).Os tipos 1 e 2 sao utilizados quando se deseja elevada resistencia ao desgaste,

em grandes secedes.o tipo 3, quando se deseja elevada resistencia ao desgaste em gera!.Os tipos 4, 5, 6 e 7 sao utilizados em pecas para rnaquinas operatrizes, bombas

e motores de cornbustao interna. Apresentam elevada resistencia ao desgaste e boausinabilidade nas partes menos espessas.

Os tipos 8, 9 e 10 sao utilizados em pec;:asde seccao media e fina, apresentandoalta resistencia a tracao e elevada resistsncia ao desgaste. Podem ser tratados par tem-pera superficial e par rnarternpera.

Os tipos 11 e 12 sao empregados em virabrequins, eixos de eomando de valvulase em engrenagens, caracterizados par alta resistencia a tracao e ao desgaste.Os tipos 11 e 12 sao empregados em virabrequins, eixos de eomando de valvulaee em engrenagens, caracterizados par alta resistencia a tracso e ao desgaste.

5.3. Ferros Fundidos de Alto Teor em Liga - Do mesmo modo que nos acos, aadi


37/80

ERROS FUNDIOOS CINZENIOS

III~iJs: & 1". . "C I~ I! I. .c:III I S;! c'u

100:2" C Ic:: : : I-j

so

l~ l58oo8l5808008-NU)CO-~NCD-CO'llt~6 6 6 . b l h t b . b o o c i o 6~Ln--""~N .... .....o1S'i . oooooogooogg!c:~ C I O O U ) " , . . . C I O , . . . c o c o6iE t ' I I ( ' )N t ' I I N 1'11(')1'11 N t ' I I ( ' ) ( ' )

t. o~oooogoooo~' < t , . . . ' < t l t l, . . . ' < t " " ' I t ' < t~ .. c ~ ( , ) C " I N M M C " I ( , ) M C " I M C " I M.~"t!'~li . .c::::i~~ E I t ) I t l C l O I t ) < O C I O O I t l C l O I t l I t l I t )~ M ( ' ) N M ( ' ) ( ' ) ' < t C " l ( , ) C " I ( , ) M~


38/80

508 Ac;OS E FERROS FUNDIDOSEntre os ferros fundidos especiais, os resistentes a corrosso constituem um dos

grupos mais importantes.Como se sabe, a corrosao dos meta is, na presence de solucoes contendo oxige-

nio, e um processo eletroquenico, 0 resultado da corrosao e a "ferrugem". Quando setrata de ferro de alta pureza, com superttcle extrema mente uniforme, a presence de quan-tidade suficiente de oxigenio, origina oxide de ferro hidratado que e a forma menos so-luvel de oxide de ferro. Se no ponto de ataque, ocorrer forte aderencia da ferrugem, porausencla de movimento, por exemplo, e possivel que 0ataque cesse. No entanto, nor-malmente ha muitos pontos na superffcie da peca onde 0comportamento e diferente.Essa diferenc;:a de comportamento pode ocorrer tambem no meio circunvizinho. Comoeste e , em gerat. condutor de eletricidade ou "eletrollto", cria-se uma diferenc;:a de po-tencial entre os varies pontos de comportamento diferente; resultam celulas galvni-cas. entre anodos locais e catodos na superffcie do metal. provocando a continuidadeda corrosao,

No ferro fundido cinzento. admite-se que a grafita seja um fator determinan-te no progresso e distribuicac da corrosao(289). A grafita e insoluvel na maioria dos meioscorrosivos; entretanto. em certos meios, como determinados acidos fortes. 0ataque damatriz e acelerado pela celula galvanica criada entre agrafita e 0 ferro. desde que aestrutura de ferro fundido e a distribuic;:ao das partrculas sejam tais que permitam a infil-traC;:80dos constituintes corrosives no corpo do material.

A melhor pratica para evitar esse fenorneno consiste na producao de uma matrizaustenltica, mediante a introducao de quantidades suficientes de nfquel ou nfquaJ a co-bra. A matriz austenrtica resultante e mais resistente ao ataque quimico e menos ativana sua reacso galvAnica com a grafita.o cromo e outro elemento muito eficiente sob 0ponto de vista de conferir, resis-tencia 1Icorrosao aos ferros cinzentos. Em teores de 20 a 35%, apresenta bons resulta-dos na presence de acidos oxidantes, sobretudo nltrico, numerosas solucdes salinas,solucoes organicas acidas e para exposicao a atmosfera.

TABELA 161Composh;: lo e propr iedades de fenos fundidos resistentes a corrosAo

Alto Alto Altosillcio cromo niquel

Carbono total 0,4-1,1 1,2-4.0 3,0Manganlls 1,5 0,3-1.5 0,5-1,5F6sforo 0,15 0,15 0,08Enx6fre 0,15 0,15 0,12Silicic 14-17 0,5-3,0 1,0-2,8Nlquel - 5,0 13,5-36Cromo 5,0 12-35 1,5-6,0Molibdllnio 1,0 4,0 1,0Cobre 0,5 3,0 7,0Estrutura da matriz do Ferrita Martensita Austenitaestado fundido AustenitaDureza Brinell 480 a 520 250 a 740 130 a 250Limite de Resistllncia aTra9ao, kgf/mm2 (MPa) 9,1 a 18,2 21.0 a 84,0 17,5 a 31,5(91 a 182) (210 a 820) 175 a 305)Resist. iI Ruptura Trans-versal- carga, kgf 545 a 1000 910 a 1590 820 a 1590- detlexao, mm 0,65 1,5 a 3,8 5 a 25Temperatura maxima de - 815 a 1093 705 a 815service, DC


39/80

509

Do mesmo modo, 0silfcio, adicionado em teores de 14,5% au mais(290)confereaos ferras fundidos elevada resistencia ao acido sulfUrico fervente a 30% de concen-tracao: com 16,5% de Si, as ferras fundidos apresentam boa resistencia a corrosso napresenc;:ade acidos nitrico e sulfurico ferventes, de praticamente todas as concentrac;:Oes.

: # Esses elementos, Si, Cr, Ni e Cu originam os chamados ferros fun didos resisten-tes a corrosiio, cujos tipos mais importantes, com as respectivas propriedades estaorepresentados na Tabela 161(276) (290).

Os tipos de alto silicio - entre os quais 0Duriron - aproximam-se mais dos acosdo que dos ferros fundidos.Essesmateriais sao considerados os melhores, em relacao ao custo. Empregam-seem industries quimicas, na presence de meios medianamente corrosivos. Acima de14,2% de silicio, a resistencia a corrosao em acido sulfurico em ebulic;:aoe muito gran-de. Com adicao de cramo e molibdenio e silicio em torno de 17%, apresentam boa re-sistencia a corrosao pela acao do acido clorfdrico. Resistem igualmente a solucoes deacidos organicos a quaisquer concentracoes ou temperaturas.As propriedades rnecanicas nao sao boas: sao ligas duras e quebradicas: dificeisde fundir e de usinabilidade praticamente nula. Essesmaterials sao usados em tubasde drenagem de industrias qufmicas, laboratories. hospitais etc.Na industria de fertilizantes de explosivos, utiliza-se esses materiais para torres,tubos e dispositivos para concentracso de acidos sulfurico e nltrico, Empregam-se ain-da em bombas, valvulas, bocais, para descarga de tanques etc., de equipamentos paramanuseio de substancias corrosivas como acido cromico. lamas e outras substanciascorrosivas tipicas de fabncas de papel e celulose, pigmentos, etc.Os materiais de alto teor de cromo, entre 20 e 35%, apresentam boa resistenciaa ac;:aode acidos oxidantes, como 0nttrico. mas nao resistem a acao de acidos reduto-res. Suas aplicacoes podem tambem ser feitas em acidos fracos, sob condlcoes oxi-dantes, em solucoes salinas, em solucoes acidas organicas e atmosferas maritimas eindustriais.A aplicacao desses materiais e. em consequencia, feita nos seguintes casos: ascornposicoes de alto cromo e baixo carbono, em potes de recozimento, potes de tusaode chumbo, zinco ou aluminio e outras pecas expostas a elevadas temperaturas. Nosteores mais elevados de crorno. na industria de papel onde haja licores de branquea-mento de hipoc1oretos, sulfato de aluminio (ate 5% de concentracao). acido fosf6rico(em concentracoes ate 60%, a temperaturas ate a de ebulicao e ate B5% a temperatu-ras ate BOG C), etc.

Apresentam, finalmente, melhores propriedades rnecanicas que asde alto silfcio.Tarnbem sao resistentes ao choque e podem ser usinados.Os tipos de alto niquel constituem os conhecidos ferras fundidos austenfticos de-nominados "Ni-Resist", caracterizados par sua elevada resistencia it corrosao, Suaspro-priedades e empregos sao func;;aodas varias cornposicoes segundo as quais sao produ-zidos. A Tabela 162(291)ndica algumas das composicdes usuais. Os tipos rnostradoscorrespondem a especificacao ASTM A 436 ..Os tlpos 1 e 2 sao intercarnbiaveis em muitas aplicacdes para resistencia it corro-sao e ao desgaste, sobretudo em service critico de desgaste metal com metal. 0 tipo1 apresenta algumas vantagens no manuseio de agua salgada e acldos minerais corro-sivos. o tipo 1b e mais resistente e mais duro e possui melhor rssistencia a corrosao-erosao,o tipo 2 e 0mais comumente empregado, devido sua boa resistencia em ambien-tes corrosives. Alem disso, e preferido em apncacoes de vapor e quando se deseja re-sistencia ao calor e a oxidacao ate cerca de 700C. E ainda empregado no rnanuseiode solucoes causticas, alcalinas, e de amenia, produtos alimentares, rayon, plasticose em ambientes similares onde deve ser evitada contaminacao pelo cobre.o tipo 2b e especialmente recomendado para aplicacoes a temperaturas ate cer-


40/80

s r o A(OSEFERROSFUNDIDOSca de 815C. As aplicacces incluem pecas de turbines, tubas de exaustao e turboali-mentadores.o tipo 3 e recomendado para servic;:o onde possa ocorrer apreciavel choque entrea temperatura ambiente e 230C. A temperaturas entre 230C e 815DC, sem choque ter-mico, esse tipo e empregado em aplicacoes tais como tubos de exaustao diesel e tur-boalimentadores.

TABELA 162Especific~aas ASTMA436 de ferros fundidos Ni-Resist

Composilt io qurmica PJopriedades mecAnicas (min.)

Tipo l imi te de resist. aNi . Ourem tra;io% C, Si Mn Cu Cr 5 Brinellkgf/mm~ MPa

1 min. 1.00 0,50 13,50 5,50 1,50 131 17.5 175max. 3.00 2,80 1,50 17,50 7,50 2,50 0,12 183lb min. 1,00 0.50 13,50 5,50 2,50 149 21,0 210max. 3.00 2.80 0.50 17.50 7,50 3,50 0,12 2122 min. 1,00 0.50 18.00 1,50 118 17,5 175max. 3,00 2,80 1.50 22.00 0,50 2,50 0,12 1742b min. 1.00 0,50 18,00 3.00 171 21,0 210max. 3,00 2.80 1,50 22,00 0,50 6,00 0,12 2483 min. 1,00 0,50 28,00 2,50 118 17,5 175max. 2.60 2,00 1,50 32,00 0,50 3,50 0,12 1594 min. 5,00 0,50 29,00 4.50 149 17.5 175max. 2,60 6,00 1,50 32,00 0,50 5,50 0,12 2125 min. 1.00 0,50 34,00 99 14,0 140max. 2.40 2,00 1,50 36,00 0,50 0.10 0,12 124

o tipo 4 e recomendado onde se exige resistencia a manchas. Por outro lado,este tipo e superior aos outros tipos de Ni-Resist no que se refere e ll resistencia e ll ero-sao, corrosao e oxldacao.a tipo 5 possui minima expansividade terrnica 0 que fornece estabilidade dimen-sional para componentes de rnaquinas operatrizes, matrizes de contorrnacao, turbinasa vapor, instrumentos cientfficos e juntas de expansao.

De um modo geral, a usinabilidade dos Ni-Resist e boa.Outro grupo de ferros fundidos cinzentos especiais compreende os ierros fundi-dos resistentes ao calor.a que se procura nessas ligas e resistencia ao cresclmento pelo calor, resistencia

e ll oxidacao a altas temperaturas, resistencia ao choque termico, resistencla a fluenciae limite de fadiga adequado a altas temperaturas.a "crescimento" corresponde ao permanente aumento de volume que ocorre noferro fundido quando exposto longamente a temperaturas elevadas ou a cictos repeti-dos de aquecimento e esfriamento. Esse fenOmeno resulta da expansso pela grafitiza-c;:ao,expensao e contracso a temperaturas de transformacao e oxidacao intema do fer-ro(292).Par outro lado, gases podem se introduzir na superflcie do ferro fundido a altastemperaturas nos tocais correspondentes aos veios de grafita e oxida-te, assim comoo ferro e 0 silfcio.a silicio, que em teores at~ cerca de 3,5% aumenta a velocidade de crescimen-to, devido sua tendencta de grafttiza980, acima de 4% retarda 0 fen6meno.


41/80

o crorno, que e elemento estabilizador de carbonetos, retarda a tendlincia aoores-cimento do ferro fundido, quando utilizado a temperaturas de 455"C ou superiores.o silfcio e 0cromo aumentam ainda a resistsncla a formacao de casca de 6xido,pois formam uma camada superficial fina de 6xido, a qual e irnperrneavel as atmosfe-ras oxidantes(292).o nlquel atua sobretudo no sentido de melhorar a resistencia e a tenacidade atemperaturas elevadas. 0 rnolibdenio atua do mesmo modo.Usam-se tarnbern adicdes de aluminio que reduzem 0crescimento e a tendenciaa formacao de casca de 6xido. Esseelemento, entretanto, afeta negativamente aspro-priedades mscanicas do material a temperatura ambiente.A Tabela 163(276)mostra algumas composicoes e propriedades rnecanicas de fer-ros fundidos resistentes ao calor.

TABELA 163Faixa de composi96es e propriedades meCilnicas de ferros

fundidos resistentes 80calor

1% 1De medio De alto De alto Ao Ao&ilfeio cromo nfquel Ni-Cr-Si Aluminio

Carbono 1,6-2,5 1,8-3,0 1,8-3,0 1,8-2,6 1,3-2,0SiHeio 4,0-7,0 0,5-2,5 1,0-2,75 5,0-6,0 1,3-6,0Manganes 0,4-0,8 0,3-1,5 0,4-1,5 0,4-1,0 0,4-1,0Nfquel - 5,0 13,5-36,0 13,0-43,0 -Crorno - 15,0-35,0 1,8-6,0 1,8-5,5 -Cobre - - 7,0 max. 10,0 max. -Molibdenio - - 1,0 max. 1,0 max. -Alumfnio - - - - 20,0-25,0

Estrutu ra da Ferritamatriz no estado Ferrita Perlita Austenita Austen ita Ferrita

fundido grosseiraLimite resist. tracao (175-305) (210-620) (175-305) (140-305) (240-610)(MPA) kgf/mm2 17,5-31,5 21-63 17,5-31,5 14,0-31,5 24-63Dureza Brinell 170-250 250-500 130-250 110-210 180-350Resist. a rupturatransversal- carga, kgf 450-1090 900-1560 820-1360 820-1130 -- f1echa, mm 4,5-9,0 1,5-3,8 5,1-25,0 7,5-35,5 -

Resist. ao 2-3,3 2,8-4,8 8,3-20,7 11,0-20,7choque kgm (J) (19,6-32,4) (27,5-47,0) (81,4-203J 107,9-203) -

As Iigas de media silicia apresentam boa resistencia a formacao de casca de 6xi-do e ao crescimento. Como 0silicio aumenta tarnbem a temperatura de transformecaopara cerea de 900"C, a faixa de temperatura dessas ligas e igualmente elevada. Saoum tanto fn3geis.As ligas de alto cromo sao largamente usadas devido it ac;:aoestabilizadora de car-bonetos, que impede crescirnento e porque apresentam a tendlincia de formar umoxido superficial protetor. Por isso, podem ser empregadas em temperatura de ordemde 1000"C e mesmo 1100C sob condicoes atrncsfericas e na presence de alguns rea-gentes qufmicos.As de alto n{quel sao do tipo austenitico, conhecidas como Ni-Resist, ja comenta-das, Apresentam boa resistencia a formac;:aode casca de 6xido e crescimento ate tem-peraturas de 815C na maioria das atmosferas oxidantes e born comportamento soba ac;:aodo vapor, ate cerea de 530 0C.Os ferras fundidos ao Ni-Cr-Si podem ser usados ate temperaturas da ordem de950"C. Tanto os de alto niquel como os ao Ni-Cr-Si tem excelente tenacidade e elevada


42/80

512 A


43/80

ERROS FUNDIOOS CINZENlOS

"C. .iii:;z-8Cl"C

~ iCD .~~ G .: 3w ClIII J~ .5:::I0"0~118 . .E< 3

iii 1 10 . . . -.-0;i~ . .. .. 1 1 0 . . . . .~ o0[") . . . .~8 (")(") ..........DC D~ InIn r::~ r c ;nM~nli mi n l O I t) 10 'N . X X ~ , I t) , . .. ..~(")


44/80

514 A


45/80

FERROS FUNDIOOS CINZENTOS 515A Fig. 215(294)mostra 0 efeito da temperatura sobre a quantidade de tensoes ali-viadas. Verifiea-se que, abaixo de 400aC, 0efeito e muito pequeno e que sera necessa-rio aqueeer-se 0material aeima de pelo menos soooe para resultados mais positivos.

De acordo com dados experimentais(294),0maximo allvio de tensoes, com probabilida-de minima de rnodificacao da estrutura pela decomposicao do carbono combinado, eobtido entre temperaturas de 500 a 565C.

0~~ 25I~~

"t50.~,!I>. : : : : : 75q :

- - - . . . .r-." -,\-,


46/80

516

10

2030~

~ 40.~~ 50~~ 60~. . . . .-..J 70~

80

90

A(,:OSE FERROS FUNDI DOS

~~~\~ \ . . _ f h b ~~-lOh~'~

24hb~ .\1 ,I 1,...-"' ~\8 II II ,."".",ful'tl ~\\\. .~ c--" ' " r - - . . . :

/00 200 300 400 500 600 700 800T E M PE H AT lI RA , C

Fig. 216 - Efeito do tempo a temperatura no tratamento de allvio de tensoes.TABELA 165

Faixa de temperatures recomendedes para allviode tens6es do ferro fundido clnzento

Tipo de ferro fundldo Temperatura paracinzento ellvio de tensi5es

Sem elementos de liga 530 - 565CDe baixo tear em liga 610 - 620CDe alto tear em ligs 620 - 650C

de do ferro fundido cinzento, para 0que ele deve ser aquecido a temperaturas corres-pendentes a zona critica para propiciar uma alteracao da sua estrutura. A reslstenciamecaruca e a dureza diminuem. ao mesmo tempo que as tansoes intemas sao total-mente aliviadas.A Fig. 217(295)mostra os ciclos de recozimento recomendados para ferro fundidocinzento. Mostra ainda. para fins comparativos, 0cicio de aquecimento utilizado.no alf-via de tensoes internas.A curva de recozimento mais baixa (B) se aplica para os ferros fundidos comunsou com baixo teor em liga, quando se deseja apenas melhorar a usinabilidade. 0 quese consegue pela corwersao da perlita em ferrita e grafita. A faixa de temperaturas re-comendada situa-se entre 7000 e 760C.


47/80

FERROS f1JNDlOOS CINZENIOS 51 7A curva media (Btl, correspondente a uma faixa de temperaturas de aquecimentoentre 7900 e 900C, e empregada para conseguir resultados mais positivos sob 0pon-to de vista de melhora da usinabilidade, sobretudo em ferros fundidos ligados.Finalmente, a curva mais elevada (C) e aplicada quando 0material possui muito

carbono combinado na forma de cementita, como no caso do ferro fundido mescladoou branco. A faixa de temperatura recomendada, na presence de cementita macica, ede 9000 a 950C, em tempos que variam de uma a tn3shoras, ah~mde mais urna horapara cada 2,5 cm de seccao das pet;:as.A Tabela 166(295)esume as praticas recomendadas para recozimento dos ferrosfundidos.6.3. Normalizac;ao - Esse tratamento e utilizado para melhorar as propriedadesmecanicas do ferro fundido, tais como resistencia a trat;:aoe dureza ou com 0 objetivode restaurar as propriedades do estado bruto de fusdo, cuja estrutura tenha sido altera-da por Dutro processo de aquecimento, como por exemplo, grafitizat;:aoou preaqueci-menta ou aquecimento posterior associados com soldagem de reparo(296}.A faixa detemperaturas e de 8850 a 925C, acima portanto da zona crftica, devendo 0materialser mantido na temperatura escolhida durante cerca de 25 min. por cm. daseccao:segue-se resfriamento ao ar tranquilo.

467//00

R~cqz. (7o/h 1'


48/80

518

: 8. . .

A


49/80

FERROS FUNDIDOS CINZENlOS 519TABELA 167

Efeito do resfriamento ao ar. a partir de virias temperaturas. nas propriedades do ferro fundido

Ferro Fundido sam Ilga Ferro Fundido Ugado

limite de limite deCondic;:io Ourem resistincia Dureza reslst'ncia Carbono

Brinell a tr8~0 Brinell a trac;:10 combinado(%1kgf/mmZ Mfa kgf/mmZ Mfa

Estado fundido 207 26,7 267 212 27.1 261 0,84Aesfriado ao ara partir de

815C 152 20,8 208 212 29,8 288 0,76870C 152 20,8 208 217 30,9 299 0,81925C 152 20,7 207 223 29,7 287 O,B2980C 152 21,1 211 255 34,3 333 0,80

Corpos de prova de 30,5mm de diametro e 178mm de comprimento, mantidos durante uma horaas temperaturas e em seguida resfriados em ar tranoilno ate a temperatura ambiente.Ferro fundido comum: C,-3, 15%, Cc-O,54%, 5i-2,59%, P-O,09%, 5-0,13%, Mn-O,88%, Cr-O,01%

e Ni-O,lO%.Ferro fundido ligado: C,-3,33%, Cc-O,84%, 5i-2,27%, P-O,076%, S-0,12%, Mn-O,72%,

Cr-0,44%, Ni-O,36% e Mo-O,28%_

6A. Tempera e Revenido - 0 objetivo desse tratamento e aumentar a resistenciarnecanica e a dureza, e consequenternente, a resistencia ao desgaste do ferro fundidocinzerrto, Esta ultima propriedade pode melhorar cerca de cinco vezes em relacao a re-sistencia ao desgaste do ferro fundido cinzento perhtico,o aquecimento pode ser feito em fornos, em banhos de sal au a endurecimentopode ser obtido por chama au par induc;:ao_Nestes ultimos casas - aquecimento parchama au par lnducao - 0 ferro fundido deve center uma quantidade relativamentegrande de carbono combinado, devido ao tempo muito curto disponfvel para a solucaodo carbona na austenita.

A temperatura de aquecim

Documents

Vicente Chiaverini Ferros Fundidos