Para quem trabalha com soldagem, é primordial conhecer os tipos de ferro fundido, metais e ligas, ainda mais quando o assunto é segurança e qualidade de solda.
Pensando nisso, elaboramos este artigo com dicas e os tipos de Ferro Fundido na Metalurgia.
Ferro fundido: o que é e sua classificação
Se você lida bastante com soldagem, talvez já saiba de cor o que é ferro fundido, mas não custa relembrar.
Se trata de uma liga metálica formada à base de Ferro com Carbono (FE-C), produzido a partir do ferro-gusa em mistura eutética contentando carbono (acima de 2,11% até 7%) e outros elementos como silício (1%-4%). Dessa forma, se torna uma liga ternária (Fe-C-Si).
Além dessa liga ternária, o ferro fundido pode ainda conter outros elementos químicos em sua composição, quando fabricados nas siderúrgicas em processos de fundição e usinagem, sendo considerado um dos metais mais baratos.
Ele pode ser classificado das seguintes formas:
- Cinzento;
- Branco;
- Nodular/dúctil;
- Maleável;
- Grafita compactada;
- Mesclado.
Dentre todos esses, os tipos mais comuns do Ferro Fundido são: cinzento, nodular, branco e maleável.
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Além disso, outra possível nomenclatura na indústria é FoFo e uma dica sobre a solda do FoFo é levar em conta os seguintes fatores:
- Tensões de resfriamento;
- Forma irregular do Ferro Fundido;
- Endurecimento da Zona Térmica Afetada;
- Migração do carbono para o metal base;
- Impureza, impregnando o óleo do FoFo.
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Aplicações do Ferro Fundido
Ele é essencial para os setores industriais, da construção civil, serralheria, entre outros. Isso porque é resistente à corrosão, abrasão e tem elevado grau de dureza.
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Vantagens e desvantagens do Ferro Fundido
Listamos as principais vantagens e desvantagens para todo soldador saber sobre o Ferro Fundido.
Vantagens
- Baixo Custo;
- Baixo ponto de fusão;
- Excelente usinabilidade;
- Elevado grau de dureza;
- Boa resistência a corrosão;
- Propriedades mecânicas bem definidas.
Desvantagens
- Grande fragilidade;
- Deformação plástica a temperatura ambiente não é possível;
- Solda é limitada em algumas aplicações;
- Baixa resistência à impacto e ductilidade.
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Tipos de Ferro Fundido e suas aplicações
Existem várias classificações de Ferro Fundido como vimos e agora vamos especificar cada um dos tipos, além de contar sobre suas aplicações.
Cinzento
O Ferro Fundido Cinzento é composto por alto teor de silício (1%-3%) e tem grafita em forma lamelar, apresentando uma cor escura e alta fluidez na fundição. Assim, facilita o processo de moldagem e garante a fabricação de peças finas e complexas.
Entre os pontos de maior destaque deste tipo, destacamos:
- Baixo custo;
- Maior dureza;
- Baixo ponto de fusão;
- Boa resistência mecânica;
- Taxa de resfriamento lento;
- Capacidade de amortecer impactos e vibrações.
É muito usado nos setores automobilístico, ferroviário, industrial, naval, ferroviário, entre outros. No segmento industrial é comum ser usado para fabricação de mesas de máquinas, blocos de motor, disco de freio, equipamento industrial, etc.
Branco
Já o do tipo Branco, apresenta coloração branca devido à presença de cementita. Também apresenta menor teor de silício e uma taxa de resfriamento mais alta e rápida. É bastante usado em superfície de desgaste como revestimento e suas principais características são:
- Boa fluidez na fundição;
- Resistência moderada a impacto;
- Não pode ser usinado;
- Custo baixo;
- Elevada dureza;
- Alta resistência à compressão e abrasão;
- Baixa ductilidade;
- Frágeis.
Pensando na sua aplicação, podemos destacar que é usado muito para equipamentos de manuseio de terra, dentes de retroescavadeiras, rotor de bomba, roda de vagão, etc.
Nodular/ Dúctil
O Ferro Fundido Nodular apresenta composição de magnésio (alto teor) se comparar ao do tipo Cinzento. Em seu processamento é inserido um elemento que forma nódulos de grafita esferoidal, empregado em aplicações que exigem necessidade de alto desempenho na fabricação de peças.
Entre todas as suas características, destacamos:
- Boa fluidez;
- Resistência à corrosão;
- Alta tenacidade;
- Alta resistência mecânica;
- Alto custo;
- Alta ductilidade;
- Suporta mudanças de temperatura;
- Capacidade de solda melhorada;
- Resistência ao escoamento;
- Maior resistência ao desgaste;
- Ótima usinabilidade e maquinabilidade.
Pensando em sua aplicação, destaca-se: peças para veículos, engrenagens, coroar, polias, roldanas, cunha de fricção e muito mais!
Maleável
O Ferro Fundido Maleável é produzido a partir do ferro fundido branco e submetido a rápida transformação por tratamento térmico para sua obtenção. Dessa forma, apresenta certa maleabilidade e tendo coloração cinza-claro. Entre suas características, destacamos:
- Baixo ponto de fusão;
- Boa resistência à compressão;
- Alta resistência mecânica;
- Boa usinabilidade;
- Menos sensível à taxa de resfriamento;
- Maior ductilidade;
- Alta fluidez em estado líquido;
- Boa maleabilização.
Suas aplicações: produção de peças complexas e finas, caixas de engrenagens, sapatas de freios, conexões para tubulações, entre outras.
Grafita compactada
É outro tipo de Ferro Fundido e tem uma característica vermicular, com propriedades físicas e mecânicas de grafita intermediária entre o do tipo cinzento e nodular. Em sua composição é necessário combinar a adição de elementos esferoidizantes e degeneradores. Suas principais características são:
- Melhor resistência à fadiga térmica;
- Alta resistência ao desgaste;
- Elevada resistência mecânica;
- Baixa condutibilidade térmica;
- Taxa de resfriamento baixa-moderada;
- Tenacidade e ductilidade superior ao do tipo cinzento.
Pensando nas aplicações, destacamos: peças para motores a diesel, rodas dentadas, moldes de lingoteiras, carcaças de caixa de câmbio, exaustores, etc.
Mesclado
Ele é obtido de proporções variáveis da mescla do tipo Branco e Cinzento, recebendo, assim, o nome de Ferro Fundido Mesclado. Por causa disso, sua coloração também é mista (branca-cinzenta). Entre as principais características destacamos:
- Alta dureza;
- Boa usinabilidade;
- Melhor resistência ao desgaste;
- Boa ductilidade;
- Boa resistência à tração
- Resistente à fadiga.
Tipo de Ferro Fundido Austemperados
Esse tipo de Ferro Fundido é nodular e submetido ao tratamento térmico de austêmpera e exige um restrito controle de tempo e temperatura, com excelente qualidade estrutural, sendo duas vezes maior que o tratamento tradicional. Destacamos as seguintes características:
- Fácil usinabilidade;
- Alta tenacidade;
- Alta ductilidade;
- Elevada resistência à fadiga;
- Alta resistência a desgaste abrasão;
- Elevada resistência mecânica à tração;
- Elevado alongamento específico.
Entre suas aplicações,destacamos: setores de máquinas agrícolas, tratores pesados, máquinas mineradoras, transporte geral de carga e automotivos.
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