Trabalho FOFOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE MATERIAIS 
ENG02002 MATERIAIS CONSTRUÇÃO MECÂNICA I 
 
 
 
 
 
TRABALHO - FOFOS 
 
 
 
 
 
ANÁLISE METALOGRÁFICA DE AMOSTRAS DE FERRO FUNDIDO 
 
 
 
 
 
BRUNA DOS SANTOS BOLL 
 
RÉGIS SOUZA 
 
 
 
 
 
 
GRUPO H 
 
 
 
Porto Alegre 
2021
 
 
BRUNA DOS SANTOS BOLL 
 
RÉGIS SOUZA 
 
 
 
 
 
ANÁLISE METALOGRÁFICA DE AMOSTRAS DE FERRO FUNDIDO 
 
 
 
 
Trabalho apresentado em 2021/1 como 
requisito parcial para obtenção de 
aprovação na disciplina de Materiais de 
Construção Mecânica I do curso de 
Engenharia Mecânica da Escola de 
Engenharia da Universidade Federal do Rio 
Grande do Sul. 
 
Prof. Marcelo Mabilde 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porto Alegre 
2021 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Processo de lixamento de amostra, rotação. (Fonte: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4313798/mod_resource/content/1/APOSTILA_META
LOGRAFIA.pdf). ..........................................................................................................................8 
Figura 2 - Amostra 13 sem ataque e com ampliação de 100x. Não apresenta grafita, porém está 
bastante carregada de inclusões. Sugere ferro fundido branco. ...................................................11 
Figura 3 – Amostra 13 atacada quimicamente e com ampliação de 1000x. Microestrutura 
contendo dendritas de perlita envoltas por ledeburita (tubos de perlita sobre uma matriz de 
cementita). Sugere ferro fundido branco hipoeutético. ...............................................................12 
Figura 4 – Amostra 13 identificada como Ferro Fundido Branco Hipoeutético com concentração 
de carbano abaixo de 4,3%C. ......................................................................................................13 
Figura 5 - Amostra 150 polida, sem ataque químico e com ampliação de 100x. Apresenta 
nódulos esféricos de grafita. Sugere ferro fundido nodular. . .....................................................14 
Figura 6 - Amostra 150 atacada quimicamente e com ampliação de 500x. Microestrutura 
contendo nódulos esféricos de grafita e com fundo de martensita. Assim, sendo nodular 
temperado e revenido. . ...............................................................................................................15 
Figura 7 - Amostra 08 sem ataque químico e com ampliação de 100x. Apresentando nódulos de 
grafita na forma rendilhada. . ......................................................................................................16 
Figura 8 - Amostra 08 com ataque químico e com ampliação de 100x. Apresentando nódulos de 
grafita na forma rendilhada. . ......................................................................................................17 
Figura 9 - Amostra 08 atacada quimicamente com ampliação de 200X. Sugere FoFo Maleável 
de Núcleo Branco. . .....................................................................................................................18 
Figura 10 - Amostra 27 com ampliação de 100x antes do ataque químico. Apresenta grafita em 
veios do tipo D. ............................................................................................................................19 
Figura 11 – Amostra 27 atacada quimicamente e ampliada 1000X (imagem acrescentada 
conforme orientação do professor). Sugere-se ferro fundido mesclado. .....................................20 
Figura 12 – Amostra 84 sem ataque químico. Veios de grafita uma mistura dos tipos A e B. ...21 
Figura 13 – Amostra 84 atacada quimicamente. Sugere-se ferro fundido cinzento. ...................21 
Figura 14 – Amostra 84 atacada quimicamente com ampliação de 500X. .................................22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Tabela dos Resultados (Fonte: Os Autores). ..............................................................25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
RESUMO.......................................................................................................................... 6 
INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 7 
2 OBJETIVO .................................................................................................................. 7 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ...................................................................... 8 
3.1 LIXAMENTO ......................................................................................................... 8 
3.2 POLIMENTO .......................................................................................................... 8 
3.3 ATAQUE QUÍMICO .............................................................................................. 9 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 10 
4.1 AMOSTRA 13 ....................................................................................................... 10 
4.2 AMOSTRA 150 ..................................................................................................... 13 
4.3 AMOSTRA 08 ....................................................................................................... 16 
4.4 AMOSTRA 27 ....................................................................................................... 18 
4.5 AMOSTRA 84 ....................................................................................................... 20 
5 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 23 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Ferros fundidos são ligas de ferro-carbono-silício, com mais de 2,4% de carbono, 
que apresentam diferentes composições e passam pela reação eutética durante a 
solidificação. Podem apresentar cinco diferentes microestruturas dependendo da 
composição, tratamentos térmicos, presença de outros componentes, etc. Estas 
microestruturas são classificadas como: ferro fundido branco, cinzento, maleável, 
nodular e vermicular, podendo ainda aparecer como mesclado entre ferro fundido 
branco e cinzento. Cada microestrutura tem diferentes características físicas, incluindo 
dureza, resistência à abrasão e comportamento térmico, desta forma, as suas aplicações 
também são variadas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar micrografias 
de cinco diferentes amostras de ferro fundido para inferir sobre suas microestruturas e 
propriedades. 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Atualmente o ferro fundido é um dos materiais com maior relevância e aplicabilidade na 
indústria principalmente devido ao seu baixo custo aliado a propriedades mecânicas bem 
definidas. Os avanços em relação aos tratamentos térmicos e adição de elementos de liga 
permitiram uma maior flexibilização no uso desse produto siderúrgico ao longo do tempo. De 
modo geral, os ferros fundidos possuem baixo ponto de fusão, boa resistência à compressão e 
menor consumo de refratários e de combustível. Em contrapartida, entretanto, podem 
apresentar algumas desvantagens por serem frágeis e quebradiços, e possuírem baixa 
resistência à tração e à flexão. Desta forma, é essencial para um engenheiro mecânico possuir 
o domínio acerca das suas estruturas, propriedades, processos de fabricação e tratamentos 
térmicos, afim de emprega-los em projetos de modo tal a otimizar a sua aplicação. 
Assim como nos aços, os ferros fundidos podem passar por tratamentos térmicos que 
impactam na melhoria das suas propriedades mecânicas, cujos fatores determinantes são a 
velocidade de resfriamentoe a composição química. Desse modo, a análise das 
microestruturas presentes e seus elementos químicos constituintes faz-se necessária para a 
determinação do tipo de ferro fundido que está sendo produzido, ou empregado, afim de 
aplica-lo da melhor maneira possível ao fim de interesse. 
 
 
2 OBJETIVO 
 
Devido à importância do conhecimento dos seus constituintes, a fim de classificá-los 
corretamente e, assim, assegurar o emprego do tipo de ferro fundido mais adequado para as 
necessidades de projeto, é imprescindível possuir o domínio sobre os processos de sua análise 
e classificação. A importância de uma boa análise e classificação será percebida nos 
resultados alcançados no emprego desses materiais, dadas as peculiaridades das suas 
aplicações. Assim, no decorrer do presente trabalho objetivou-se a partir da análise das 
amostras aprofundar, de maneira prática, os conhecimentos teóricos obtidos ao longo do 
semestre dissecando cada categorização de ferro fundido juntamente com suas estruturas, 
propriedades, processos de fabricação e tratamentos térmicos. 
 
 
 
 
 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1 LIXAMENTO 
 
O processo de lixamento da superfície é de extrema importância, pois é com ele que a 
amostra fica livre de imperfeições e pronta para ser analisada. Essa etapa da análise 
metalográfica é longa e precisa ser realizada com muita cautela, pois os resultados finais da 
amostra dependem de como ela foi efetuada. Caso a peça a ser analisada continue com riscos 
ou arranhões, é necessário selecionar um corte diferente para ela. 
O processo tem como finalidade eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície 
dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. Pode-se realizar dois 
tipos de lixamento, o manual e o automático. O lixamento manual consiste em se lixar a 
amostra sucessivamente com lixas cada vez mais finas, mudando-se de direção (90°) em cada 
processo subsequente até desaparecerem os traços da lixa anterior como na figura abaixo. De 
forma análoga, o lixamento automático é realizado por uma máquina. 
 
 
Figura 1 - Processo de lixamento de amostra, rotação. (Fonte: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4313798/mod_resource/content/1/APOSTILA_METALOGRAFIA.
pdf). 
 
3.2 POLIMENTO 
 
A finalidade do polimento é obter uma superfície plana, livre de riscos e com alta 
refletividade. Normalmente não é necessário que a superfície esteja totalmente sem riscos, 
mas estes riscos não devem atrapalhar o exame da amostra. 
No processo de polimento utilizou-se uma politriz LaboSystem com pano contendo 
alumina. A rotação da politriz foi fixada em 300 RPM enquanto o material era removido com 
uma precisão aproximada de 3 µm (micrômetros). 
O processo utiliza politrizes circulares contendo pratos metálicos ou material plástico 
cobertos por tecidos especiais secos ou umedecidos por soluções polidoras aquosas ou óleos. 
 
 
A limpeza dos panos de polimento das politrizes é essencial, para que nenhum resíduo fique 
neles e acabe prejudicando a análise do material no futuro. 
Após o polimento, com alumina, o resíduo é removido em água corrente, e após, 
realizada uma secagem em que se utiliza um algodão com etanol para remover água e um 
secador de cabelos para forçar a evaporação do etanol. 
 
3.3 ATAQUE QUÍMICO 
 
O ataque químico é a última ferramenta de preparo da amostra para a sua caracterização, 
pois seu objetivo é permitir a identificação (visualização) dos contornos de grão e as 
diferentes fases na microestrutura, facilitando a análise final da peça. Um reagente ácido é 
colocado em contato com a superfície do objeto por certo tempo. O reagente causará a 
desgaste da superfície. Os reagentes são escolhidos em função do material e dos constituintes 
macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfica microscópica 
Existem dois tipos de ataque químico, por imersão e por esfregação. O ataque por 
imersão tem contato com toda a peça, já o por esfregação se utiliza um cotonete para tratar 
somente a área que irá ser analisada. Independentemente de qual dos métodos será utilizado, 
existe um tempo ótimo para deixar a peça sobre ataque químico, após esse tempo óxidos 
começam a serem formados. 
Quando os contornos dos grãos da amostra são atacados quimicamente não refletem luz, 
deixando-os mais escuros e facilitando a visualização dos grãos do material. 
No ataque químico realizado no trabalho, fora utilizado o reativo Nital, que é uma 
mistura composta de ácido nítrico e álcool etílico, na proporção de 2% de HNO₃ e a amostra 
foi imersa superficialmente durante aproximadamente 3 segundos, tal ataque também pode ser 
realizado com picral 4%. 
Após a finalização do processo, a amostra é mergulhada em água para remover o ácido e 
depois seca. O processo de secagem ocorre de forma similar ao do polimento, porém 
deixando no mínimo um plano entre o secador e a peça. Isso para reduzir as chances de obter 
manchas de secagem na amostra que dificultam a visualização da amostra de modo 
microscópico. 
 
 
 
 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Nesta seção serão apresentadas e discutidas as micrografias das amostras de ferros 
fundidos objetivando-se obter a completa caracterização em relação a microestrutura presente 
na amostra e consequente categorização do ferro fundido em questão. Ao longo das subseções 
as discussões se darão no sentido de, a partir da análise metalográfica, identificar e 
compreender as peculiaridades referentes a estrutura e propriedades dos ferros fundidos 
branco, cinzento, mesclado, maleável e nodular. 
A metodologia de análise adotada irá se pautar nas peculiaridades microestruturais de 
cada categoria de ferro fundido. Assim, ao se analisar uma microscopia de ferro fundido com 
o objetivo de obter sua caracterização metalográfica deve-se primeiramente verificar se há 
presença ou não de grafita na amostra. Em caso positivo, deve-se identificar a morfologia da 
grafita, categorizando-a como grafita em veios, em nódulos rendilhados ou em nódulos 
esféricos. 
A presença de grafita em veios indica a possibilidade de a amostra tratar-se de um ferro 
fundido cinzento ou mesclado, a depender da presença ou não de ledeburita em sua 
microestrutura. Onde a presença de ledeburita caracteriza o ferro fundido mesclado, enquanto 
a ausência caracteriza o ferro fundido cinzento. Caso a presença de grafita seja na forma de 
nódulos rendilhados tratar-se-á de um ferro fundido maleável. Já, se a os nódulos presentes 
forem esféricos, então a amostra poderá ser categorizada como ferro fundido nodular. Por fim, 
caso não haja a presença de grafita na microestrutura a amostra poderá ser categorizada como 
ferro fundido branco, desde que se trate definitivamente de um ferro fundido. 
Por fim, ao final da seção os resultados obtidos para cada uma das amostras serão 
unificados para uma discussão completa acerca da caracterização, propriedades e 
comportamento dos ferros fundidos. Para isso, em conjunto com as análises obtidas ao longo 
das discussões que seguem nas subseções seguintes, se valerá da comparação com a 
abordagem teórica proveniente das bibliografias de referência. 
 
 
4.1 AMOSTRA 13 
 
Inicialmente foi analisada a amostra 13 sem ataque químico, com ampliação de 100x, 
conforme ilustrado na figura 2. 
 
 
 
 
Figura 2 - Amostra 13 sem ataque e com ampliação de 100x. Não apresenta grafita, porém está bastante 
carregada de inclusões. Sugere ferro fundido branco 
 
Como não é possível observar a existência de grafita na microestrutura, possivelmente a 
amostra apresentada corresponde a um ferro fundido branco. A ressalva quanto a 
confirmação, entretanto, pauta-se na possibilidade de a amostra em questão (quando analisada 
somente a partir da figura 2) não se tratar de um ferro fundido e sim de outro material, como 
aço e alumínio, por exemplo, que não apresentam grafitaem sua constituição. 
Porém, com a subsequente análise da amostra atacada quimicamente poderemos observar 
a presença ou não da estrutura chamada de ledeburita que irá definir se a amostra em questão 
é um ferro fundido branco. 
Ainda, pode-se notar na figura 2 que a amostra apresenta quantidade significativa de 
porosidade e inclusões, possivelmente oriundas de um processo de fabricação de baixo custo, 
ou ainda, arrancamento de material durante o lixamento e o polimento. 
Normalmente, as inclusões em ferros fundidos aparecem em uma quantidade 
consideravelmente maior do que nos aços, uma vez que o ferro fundido é um produto 
siderúrgico mais barato e de menor qualidade quando comparado ao aço. Essas inclusões 
indesejadas são geralmente provenientes de escórias nos fornos e diminuem a qualidade das 
propriedades mecânicas do ferro fundido, podendo também afetar propriedades como 
 
 
usinabilidade. 
A figura 3 abaixo apresenta a amostra 13 atacada quimicamente e com ampliação de 
1000x, afim de obter-se uma completa visualização dos detalhes e microconstituintes 
presentes na microestrutura da amostra. 
 
Figura 3 – Amostra 13 atacada quimicamente e com ampliação de 1000x. Microestrutura contendo 
dendritas de perlita envoltas por ledeburita (tubos de perlita sobre uma matriz de cementita). Sugere ferro 
fundido branco hipoeutético. 
 
A partir da análise da amostra atacada, percebe-se a presença de dendritas de perlita 
envoltas por ledeburita, tubos de perlita sobre uma matriz de cementita, o que caracteriza os 
ferros fundidos hipoeutéticos. Assim, podemos categorizar a amostra como sendo um ferro 
fundido branco hipoeutético. 
A ledeburita característica dos ferros fundidos brancos e mesclados forma-se em ligas de 
Fe-C contendo entre 2,11% e 6,67% de carbono em sua composição. É uma estrutura eutética 
apresentada morfologicamente na forma de bastonetes ou tubos de perlita em uma matriz de 
cementita. 
O ferro fundido branco possui o nome oriundo da aparência, esbranquiçada, da superfície 
de fratura, e é obtido através de um resfriamento rápido, realizado normalmente em moldes 
metálicos conhecidos como coquilha, impedindo a formação de grafita. 
 
 
As principais características do ferro fundido branco são a elevada dureza e resistência ao 
desgaste. Assim, é empregado como cilindro de laminação, bolas de moagem, cabeças de 
britadores, placas sujeitas a desgaste e demais aplicações que requerem elevada dureza. 
Na figura 4 abaixo podemos observar estruturas tipo agulhas característica de materiais 
hipereutéticos, apesar dessa amostra ser um ferro fundido branco hipoeutético a presença 
dessas estruturas nos indica que o mesmo possui significativa concentração de carbono, 
ressaltando que abaixo de 4,3 %C pois ainda é um hipoeutético, como palpite estimamos entre 
3 %C e 4,3 %C. 
 
Figura 4 – Amostra 13 identificada como Ferro Fundido Branco Hipoeutético com concentração de 
carbano abaixo de 4,3%C. 
 
 
4.2 AMOSTRA 150 
 
A figura 5 abaixo apresenta a amostra 150 polida, sem ataque químico e com ampliação 
de 100x. A análise da imagem revela a presença de grafita na forma de nódulos esféricos, o 
que caracteriza um ferro fundido nodular, ou dúctil. 
O ferro fundido nodular é produzido a partir da adição de elementos de liga, como o cério 
e o magnésio, ao ferro fundido cinzento, e o processo de elaboração pode envolver várias 
 
 
etapas de controle da composição química de modo a produzir a forma desejada da grafita e 
contrabalancear o efeito de elementos perniciosos, como o antimônio, chumbo, titânio, 
telúrio, bismuto e zircônio que interferem no processo de nodularização e, por isso, devem ser 
eliminados ou mantidos em concentrações mais baixas possíveis. O processo de fundição 
deve ser corretamente controlado para garantir a eficiência do processo de esferoidização, ou 
nodularização, e, posteriormente, da inoculação. 
 
 
Figura 5 - Amostra 150 polida, sem ataque químico e com ampliação de 100x. Apresenta nódulos esféricos 
de grafita. Sugere ferro fundido nodular. 
 
A figura 6 abaixo apresenta a amostra 150 atacada quimicamente e com ampliação de 
500x, afim de obter-se uma completa visualização dos detalhes e microconstituintes presentes 
na microestrutura da amostra. 
 
 
 
Figura 6 - Amostra 150 atacada quimicamente e com ampliação de 500x. Microestrutura contendo 
nódulos esféricos de grafita e com fundo de martensita. Assim, sendo nodular temperado e revenido. 
 
Podemos observar os nódulos de grafita em uma matriz de martensita. Assim, 
classificamos esse ferro fundido como sendo nodular no estado temperado e revenido, tal 
tempera e revenimento servem para conferir dureza e resistência mecânica ao material. 
O grafite em nódulos, por não interromper a continuidade da matriz tanto quanto a grafita 
em veio, auxilia na manutenção das propriedades mecânicas, especialmente a resistência, e 
propicia boas propriedades elétricas e magnéticas, enquanto a matriz metálica proporciona 
tenacidade e ductilidade. 
A característica mais importante, entretanto, relacionada com a resistência mecânica, é o 
limite de escoamento que é mais elevado no ferro fundido nodular do que no ferro cinzento, 
maleável e mesmo nos aços-carbono comuns (sem elementos de liga). Desse modo, os ferros 
fundidos nodulares são vastamente empregados em válvulas, corpos de bombas, engrenagens, 
carcaças de sistemas de guias, tubos alimentadores, tubos e juntas de tubos para escapamento 
e demais componentes de grande solicitação e precisão requerida. 
 
 
 
 
 
4.3 AMOSTRA 08 
 
A figura 7 abaixo apresenta a amostra 08 polida, sem ataque químico e com ampliação de 
100x. Mesmo sem o ataque químico ser feito é possível observar que se trata de um ferro 
maleável. É possível dizer isso por causa do fundo de ferro branco e os núcleos de grafita 
rendilhada, característica do ferro maleável. 
 
Figura 7 - Amostra 08 sem ataque químico e com ampliação de 100x. Apresentando nódulos de grafita na 
forma rendilhada. 
 
Na figura 8abaixo, que apresenta a amostra após o ataque químico, podemos observar 
melhor a grafita rendilhada, característica do ferro fundido maleável. 
 
 
 
Figura 8 - Amostra 08 com ataque químico e com ampliação de 100x. Apresentando nódulos de grafita na 
forma rendilhada. 
 
Na figura 9 abaixo podemos caracterizar esse FoFo como maleável de núcleo branco, ou 
FoFo maleável Europeu, que para peças de grande espessura, que é o nosso caso, possui 
periferia de ferrita e núcleo composto de perlita, ferrita e grafita rendilhada. A matriz 
observada tem estrtura perlítica. 
O processo de obtenção desse FoFo maleável de núcleo branco se dá através da 
descarbonetação, no qual o carbono do FoFo branco é eliminado por oxidação (CO e CO2) 
junto a periferia da peça para onde migra por difusão. 
O Ferro Maleável é muito utilizado para a fabricação de hastes de conexão, engrenagens 
de transmissão, bielas, conexões de tubos, dentre outros. 
 
 
 
Figura 9 - Amostra 08 atacada quimicamente com ampliação de 200X. Sugere FoFo Maleável de Núcleo 
Branco. 
 
4.4 AMOSTRA 27 
 
A análise inicial foi executada a partir de uma imagem microscópica (figura 10) da 
amostra 27 sem ataque químico, a uma ampliação de 100x. 
Com uma observação bem direta da imagem da amostra já é possível perceber veios 
pretos de grafita espalhados por toda a área. A presença de grafita já descarta a possibilidade 
de essa amostra ser de um ferro fundido branco e a forma na qual ela se encontra também 
elimina a possibilidade de ser um ferro fundido nodular ou maleável. A partir dessas 
eliminações tem-se que a amostra é referente a um ferro fundido cinzento ou mesclado. 
A grafita encontrada na amostra sinaliza um alto teor de silício, que é o elemento 
grafitizante mais comumente encontrado nos ferros fundidos, e uma taxa de resfriamento 
baixa, dando tempo para a formaçãoda grafita. Essa baixa taxa de resfriamento pode ser 
originada pela natureza do molde, tendo como exemplo um molde de areia, ou pode ser 
ocasionada pelo tamanho da peça, já que quanto maior ela for mais lento será o resfriamento. 
O silício foi anteriormente citado como o elemento grafitizante mais comum nos ferros 
 
 
fundidos, mas isso não significa que ele é o único presente na amostra. Outros elementos 
grafitizantes que podem estar presentes são o alumínio, o cobre e o níquel. Ainda é possível a 
presença de elementos cuja presença age de forma a impedir ou dificultar a formação de 
grafita, como o manganês, o crômio e o molibdênio. Caso esses últimos se encontrem na 
amostra certamente estão em quantidade muito menores do que os elementos grafitizantes. 
 
 
Figura 10 - Amostra 27 com ampliação de 100x antes do ataque químico. Apresenta grafita em veios do 
tipo D. 
 
Os veios encontrados nessa amostra podem ser classificados como do tipo D que são 
veios pequenos e curtos agrupados preenchendo o espaço interdendrítico (orientados ao 
acaso). 
Para poder diferenciar um ferro fundido cinzento de um mesclado é necessário analisar a 
amostra após um ataque químico (figura 11) para atestar se os seus microconstituintes 
possuem as características típicas do ferro fundido branco ou não. 
 
 
 
Figura 11 – Amostra 27 atacada quimicamente e ampliada 1000X (imagem acrescentada conforme 
orientação do professor). Sugere-se ferro fundido mesclado. 
 
Por meio desta micrografia pode-se afirmar que se trata de um ferro fundido mesclado 
pois se observa a presença de ledeburita na forma de tubos de perlita sobre uma matriz de 
cementita, característica típica dos ferros fundidos brancos. 
 
4.5 AMOSTRA 84 
 
Na figura 12 abaixo, com ampliação de 100x, sem ataque químico, observam-se 
agrupamentos de grafita em veios orientados segundo o espaço interdendrítico e regiões 
brancas sem grafita. A grafita se apresenta de maneira abundante, e a partir da observação 
desses veios de grafita podemos deduzir que esse ferro fundido pode ser cinzento ou 
mesclado, embora precise de mais dados para uma confirmação (análise de uma possível 
presença de ledeburita na microestrutura da amostra). 
 
 
 
 
Figura 12 – Amostra 84 sem ataque químico. Veios de grafita uma mistura dos tipos A e B. 
 
Os veios encontrados nessa amostra podem ser classificados como uma mistura dos tipos 
A e B, já que boa parte deles apresenta orientação dispersa e ao acaso, mas ainda é possível 
encontrar veios com orientação radial em forma de rosetas. 
 
Figura 13 – Amostra 84 atacada quimicamente. Sugere-se ferro fundido cinzento. 
 
 
 
Por meio desta micrografia (figura 13) pode-se afirmar que se trata de um ferro fundido 
cinzento pois não se nota a presença de ledeburita, característica típica dos ferros fundidos 
brancos, o que elimina a hipótese desta amostra ser um ferro fundido mesclado. A imagem 
também não é muito clara acerca da presença de steadita. 
 
Figura 14 – Amostra 84 atacada quimicamente com ampliação de 500X. 
 
Podemos observar na figura 14 a presença de ferrita livre na amostra, em pequena 
quantidade. A presença de grafita, ferrita e perlita na imagem indica que o ferro fundido é do 
tipo cinzento de matriz hipoeutetóide. 
Com uma matriz análoga ao aço exceto pela presença de grafita – este um 
microconstituinte típico do ferro fundido cinzento. O ferro fundido cinzento tem em sua 
composição proporções consideráveis de silício que promovem a precipitação da grafita na 
forma de veios, como pode-se ver na figura 13. Dessa forma, as propriedades dos ferros 
fundidos cinzentos estão intimamente vinculadas ao tipo de grafita existente. 
Os ferros fundidos cinzentos apresentam boa resistência à compressão e à fadiga, apesar 
de possuírem baixa resistência à tração. Suas propriedades mecânicas podem ser controladas 
através da composição química e adição de elementos de liga ou velocidade de resfriamento. 
 
 
Os ferros fundidos cinzentos também possuem grande capacidade de absorver vibrações 
devido ao formato alongado dos veios de grafita que impedem a propagação de ondas. De 
maneira similar os aços e por causa de sua matriz, os ferros fundidos cinzentos também 
podem ser submetidos aos tratamentos térmicos de normalização, recozimento, têmpera e 
revenido a fim de obter propriedades de interesse. É recorrente o tratamento de alívio de 
tensões residuais, oriundas da diferença de velocidade de resfriamento no processo de 
fundição, que pode ocorrer de forma natural ou artificial. 
 
 
5 CONCLUSÃO 
 
O objetivo do trabalho foi atingido satisfatoriamente com a avaliação das micrografias de 
amostras de ferro fundido antes e após tratamento químico com Nital. Foi possível observar 
cinco diferentes microestruturas de ferro fundido entre as amostras: branco, cinzento, 
mesclado, maleável e nodular. 
Também foram observados diferentes formatos de grafita em quatro das amostras analisadas 
(08, 27, 84 e 150), diferenciando estas da amostra 13, que foi identificada como ferro fundido 
branco. As amostras 150 (nodular) e 08 (maleável) foram classificadas pela presença de 
grafita no formato nodular e rendilhado, respectivamente. A amostra 84 apresentou formação 
de grafita nos formatos dos tipos A e B, da norma ASTM, enquanto que na amostra 27 foi 
observada grafita do tipo D. Ambas apresentaram microestrutura do tipo ferro fundido 
cinzento. Porém, na imagem da amostra 27 atacada, há indícios da microestrutura ledeburita, 
presente em ferros fundidos brancos eutetóides, portanto podemos classificar esta amostra 
como mesclada. 
Por fim, também foram feitos comentários sobre tratamentos térmicos a que as amostras 
possam ter sido submetidas, a partir da observação das microestruturas ferrítica, perlítica e 
martesítica na matriz observada na micrografia das amostras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
AMOSTRA CLASSIFICAÇÃO GRAFITA MICROESTRUTURA 
13 Ferro fundido branco 
hipoeutético 
_ Dentritas de perlita envoltas 
por ledeburita 
150 Ferro fundido nodular em estado 
temperado e revenido 
Esférica Grafita em uma matriz de 
martensita 
08 Ferro fundido maleável de 
núcleo branco 
Rendilhada Grafita em matriz de ferrita 
e perlita. 
27 Ferro fundido mesclado Em veios, tipo “D” Grafita e ledeburita em 
matriz de cementita 
84 Ferro fundido cinzento de matriz 
hipoeutetóide 
Em veios, tipos “A” e 
“B” 
Grafita em matriz perlítica, 
com ferrita livre 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
Notas de aula do professor Marcelo Mabilde 
 
ASKELAND, Donald. R.; WRIGHT, Wendelin. J. Ciência e engenharia dos 
materiais – Tradução da 4a edição norte-americana. Cengage Learning Brasil, 
2019. 
 
D., CALLISTER.Jr.,. W. Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução. 
Grupo GEN, 2020.