Trabalho De Engenharia

FERRO FUNDIDO

1-INTRODUÇÃO
Dentre as ligas ferro-carbono, os ferros fundidos constituem um grupo de ligas de importância fundamental para a indústria, não só devido às características inerentes ao próprio material, como também pelo fato de, mediante introdução de elementos de liga, aplicações de tratamentos térmicos adequados e pelo desenvolvimento do ferro fundido nodular, ter sido viávelao seu emprego em aplicações que, de certo modo, eram exclusivas dos aços.
Assim sendo o seu estudo é fundamental para o engenheiro mecânico, ao qual se oferece mais uma opção no sentido da seleção de materiais metálicos para as diversas aplicações industriais.
2-DEFINIÇÕES
Pelo conhecimento do diagrama de equilíbrio Fe-C, costuma-se definir ferro-fundido como “as ligas Fe-C cujo teor decarbono se situa acima 2,0% aproximadamente”. Face à influência do silício nessa liga, sobretudo sob o ponto de vista de sua constituição estrutural, o ferro fundido é normalmente considerado uma “liga ternária Fe-C-Si”, pois o silício está freqüentemente presente em teores superiores ao do próprio carbono.
Por outro lado, em função de sua constituição estrutural, o carbono está geralmentepresente, em grande parcela, na forma “livre”.
Nessas condições, a definição de ferro fundido adotado nesse trabalho será a seguinte:
Ferro fundido é a liga ferro – carbono - silício, de teores de carbono geralmente acima de 2,0% em quantidade superior à que é retirada em solução sólida na austenita, de modo a resultar carbono parcialmente livre, na forma de veios ou lamelas de grafita.
Dentroda denominação geral de “ferro fundido”, porem ser distinguidos os seguintes tipos de ligas:
• Ferro fundido cinzento - Cuja fratura mostra uma coloração escura, donde a sua denominação, caracterizado 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 estadocombinado (Fe3C);

• Ferro fundido branco – Cuja fratura mostra uma coloração clara (donde a sua denominação), caracterizado por apresentar ainda como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício, mas cuja estrutura, devido ás condições de fabricação e menor teor de silício, apresentam o carbono quase inteiramente na forma combinada (Fe3C);


• Ferro fundido maleável – Caracterizadopor ser obtido a partir do ferro fundido branco, mediante um tratamento térmico especial (maleabilização), resultando numa transformação de praticamente todo o ferro combinado em grafita na forma de nódulos (em vez de veios ou lamelas);

• Ferro fundido nodular – Caracterizado por apresentar, devido a um tratamento realizado ainda no estado líquido, carbono livre na forma de grafita esferoidal, oque confere ao material característica de boa ductibilidade, donde a denominação freqüente para esse material de ferro fundido dúctil.

A faixa de composição dos cinco principais tipos de ferro fundidos, sem elementos de liga, está indicada na tabela:


FAIXA DE COMPOSIÇÃO DE FERROS FUNDIDOS TÍPICOS COMUS



3- DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO Fe-C

Diagrama de equilíbrio Fe-C para faixacorrespondente aos ferros fundidos – O gráfico abaixo corresponde a mais recente versão do diagrama de equilíbrio Fe-C. Esse diagrama é relativo apenas à liga binária Fe-C, em que o principal elemento de liga é o carbono.
As condições complementares que podem ser feitas, ao analisar os fenômenos que ocorrem na faixa relativa aos ferros fundidos, são as seguintes:

• Ao teor de carbono de 4,3%,temperatura de 1148° (ponto C), corresponde à liga de mais baixo ponto de solidificação ou fusão; essa liga é chamada autética;


% DE CARBONO

As ligas entre 2,0 e 4,3% de carbono são chamadas hipoeutéticas; aquelas de carbono acima de 4,3% são chamadas hipereutéticas. Os ferros fundidos correspondentes seriam denominados hipoeutéticos e eutéticos (estes últimos com 4,3% de carbono).
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