Ligas Ferrosas 2 [14]

Ligas Ferrosas sistema Fe-CLigas Ferrosas sistema Fe C

se 0 < %C < 2,1 AÇO

ferrita + cementitacondições

de

Fe-Cequilíbrio

se %C > 2,1 FERRO FUNDIDO

1>

Ligas Ferrosas 2

Ferros Fundidos: carbono > 2,1% pesoFerros Fundidos: carbono 2,1% peso

L + γ L + Fe3C

+ Fe Cγ + Fe3C

α + Fe3C

2>

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Tipos de ferros fundidos comerciais:Tipos de ferros fundidos comerciais:

Ferro fundido branco

Ferro fundido cinzentomicroestruturas

Ferro fundido mesclado

Ferro fundido nodular

Ferro fundido maleávelprocessamento

propriedades (composição e taxaâ i d f i t )mecânicas de resfriamento)

3>

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O carbono nos ferros fundidos

Fe3C 3 Fe + C (grafita)

Efeito da composição química:Carbono teores mais bai os fa orecem fofo brancoCarbono – teores mais baixos favorecem fofo brancoSilício – estabilizador da ferrita favorece fofo cinzentoManganês estabilizador da austenita (fofo branco)Manganês – estabilizador da austenita (fofo branco)Magnésio, Cério – nodulizantes

Efeito da taxa de resfriamento: além dos elementos químicos existentes a formação do ferro fundidoquímicos existentes a formação do ferro fundidodepende do resfriamento, pois a grafitização demanda um tempo maior que a necessária parademanda um tempo maior que a necessária paraa formação da cementita (Fe3C).

4>

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Microestrutura dos ferros fundidos brancosMicroestrutura dos ferros fundidos brancos

Elementosimportantes:Mn, Mo, Cr,V Te NV, Te, N

200 μm

Ferro fundido hipoeutético, mostrando dendritas de perlita (escuras)em fundo claro de cementita, decorada com glóbulos de ledeburita. 5>

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Microestrutura dos ferros fundidos cinzentos

formação deformação de veios

de grafitade g a ta

adição de elementos“grafitizantes”

(Si, Al, Ni, Cu, Ti)

Figura esquemática que mostra o aspecto 3D de um veio de grafita e a visualização de um típico corte feito na preparação de amostra. 6>

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Microestrutura dos ferros fundidos cinzentosMicroestrutura dos ferros fundidos cinzentos

Elementosimportantes:Si, Ni, Cu

150 μmμ

Ferro fundido cinzento, mostrando veios de grafita do tipo B emfundo claro de ferrita. Sem ataque metalográfico, 200 X. 7>

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Classificação dos Veios de Grafita

• Tipo A• Tipo B• Tipo B• Tipo C• Tipo DTipo D• Tipo E

A – irregular desorientada B – em roseta

8>C – desigual irregular D – interdendrítica

desorientadaE – interdendrítica

orientada

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Microestrutura dos ferros fundidos mescladosMicroestrutura dos ferros fundidos mesclados

C

150 μm

Ferro fundido mesclado, mostrando áreas escuras de ferro fundido

μ

,cinzento (C) sobre um fundo de ferro fundido branco. Pícrico, 200 X.

9>

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Microestrutura do ferro fundido nodular

Gformação de nódulosnódulos

de grafita

FF

adição deP

150 μm

adição de“nodulizadores”

(Mg, Ce)

Ferro fundido nodular, mostrando nódulos de grafita (G) em áreas

150 μm( g, )

, g ( )claras de ferrita (F) com perlita (P) adjacente. Pícrico, 200 X.

10>

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Microestrutura do ferro fundido maleável“ fiti ã ”

GG

“grafitização”

Gtratamentos térmicos

F800900

100011001200

C)

FF

400500600700800

mpe

ratu

ra (o C

P1500

100200300400

tem

Ferro fundido nodular, mostrando estruturas de grafita (G) envolvidas

P150 μm0 5 10 15 20 25 30 35

tempo (h)

, g ( )por áreas constituídas por grãos de ferrita (F). Nital 5%, 200 X.

11>

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Bibliografia:

Chiaverini, V. Aços e Ferros Fundidos. ABM, 5a. ed., São Paulo 1987 pp 425 493São Paulo, 1987, pp. 425-493.

Colpaert H Metalografia dos Produtos SiderúrgicosColpaert, H. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. Ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1974, pp. 317-350.

Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed Edgard Blucher São Paulo 1970 pp 317-321Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970, pp. 317 321.

Hume-Rothery, W. Estrutura das Ligas de Ferro. Ed.Hume Rothery, W. Estrutura das Ligas de Ferro. Ed.Edgard Blücher, São Paulo, 1968, pp. 196-210.

Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I.

12® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/