GRA0839 - Materiais para engenharia mecânica (Apostila 3)

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16/04/2023, 22:20 Unidade 3 - Materiais para engenharia mecânica
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MATERIAIS PARAMATERIAIS PARA
ENGENHARIAENGENHARIA
MECÂNICAMECÂNICA
UNIDADE 3 – AÇOS EUNIDADE 3 – AÇOS E
FERROS FUNDIDOSFERROS FUNDIDOS
Autor: Ronaldo Gomes de Castro MedeirosAutor: Ronaldo Gomes de Castro Medeiros
Revisor: Gustavo Tressia de AndradeRevisor: Gustavo Tressia de Andrade
INICIAR
Introdução
Caro(a) estudante,
Os aços e ferros fundidos possuem uma enorme importância para o Brasil e o mundo. O
engenheiro mecânico deve conhecer esses materiais de forma íntima, já que eles
estarão presentes no seu dia a dia de trabalho, devido às suas mais diversas aplicações.
Os aços se destacam pela sua alta versatilidade de propriedades, sendo encontrados em
grandes escalas de aplicações na atualidade. Dentre as categorias de aços existentes,
os aços carbono destacam-se por suas diversas aplicações. Os ferros fundidos se
destacam por suas ótimas propriedades e pelo seu baixo custo. Porém, para entender
melhor o comportamento desses materiais, deve-se entender o que irá originar essas
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3.1 Aços de baixo, médio e alto carbono
O aço é um dos principais materiais desenvolvidos até hoje, pois é utilizado em diversas
aplicações, desde estruturas de carros, construção civil até em aparelhos eletrônicos. Ele
é um dos materiais mais versáteis que existe, e por isso é produzido em grande escala.
Sua grande variedade de produção está diretamente ligada às necessidades de
aplicações que foram surgindo ao longo dos anos.
A composição química dos aços é formada por uma liga de ferro-carbono, contendo
alguns outros elementos como silício, enxofre, fósforo e algumas impurezas. Os aços
possuem entre 0,008% até 2,11% de carbono. A quantidade de carbono irá influenciar
nas propriedades mecânicas dos aços, principalmente na ductilidade pois, quanto maior
a quantidade de carbono, mais duro e mais resistente à tração será esse aço. Contudo,
um aço com teor de carbono muito elevado possuirá uma maior fragilidade.
As propriedades dos materiais metálicos, principalmente dos aços carbono, estão
diretamente ligadas à sua estrutura cristalina, quantidade de carbono, defeitos e
microestrutura. Por isso, antes de começarmos a discutir os aços carbono e ferros
fundidos, iremos abordar alguns conceitos importantes referentes aos materiais
metálicos. Os materiais sólidos são classificados de acordo com a periodicidade e
regularidade dos átomos em sua estrutura, podendo ser classificados como cristalinos,
semicristalinos e amorfos.
Materiais classificados de acordo com sua periodicidade
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propriedades tão vastas e específicas. Com isso, estudaremos o comportamento
microestrutural, atômico, propriedades mecânicas e aplicações dos aços carbono e dos
ferros fundidos.
Bons estudos!
 
Cristalinos Semicristalinos Amorfo
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A estrutura cristalina dos metais será determinada de acordo com o ordenamento dos
seus átomos. Para determinar sua estrutura cristalina, é utilizado o modelo de esferas
rígidas, em que os átomos ou íons são considerados esferas perfeitas com diâmetros
bem definidos. As estruturas cristalinas mais encontradas nos metais são: cúbica de
corpo centrado (CCC), cúbica de face centrada (CFC) e hexagonal compacta (HC). As
principais estruturas cristalinas dos aços são CCC e CFC.
Estrutura cristalina
» Clique nas abas para saber mais sobre o assunto
Outros parâmetros importantes na estrutura cristalina dos metais são os seus sistemas
de escorregamento e seu fator de empacotamento atômico (FEA). Sistema de
escorregamento é a combinação de um plano e direção no qual ocorrerá mais facilmente
o deslizamento dos planos através da movimentação das discordâncias. As
discordâncias são defeitos lineares existentes em materiais cristalinos e são
responsáveis pelo comportamento na deformação plástica dos metais.
As discordâncias irão preferir percorrer planos e direções mais compactas, ou seja,
planos e direções em que seus átomos conseguem ocupar o espaço de maneira mais
eficiente. A estrutura CFC é mais compacta que a estrutura CCC, ou seja, a estrutura
CFC possui um FEA maior que a estrutura CCC.
Outros defeitos são recorrentes em metais, além das discordâncias. É impossível que um
metal, como o aço, seja livre de defeito. Esses defeitos são classificados como defeitos
pontuais, defeitos lineares, defeitos planares e defeitos volumétricos.
VOCÊ SABIA?
É impossível fabricar um aço sem a presença de nenhum tipo de defeito. Com
isso, ao longo dos anos, os engenheiros foram utilizando esse fator a seu favor,
fazendo com que a presença de defeitos fosse usada para obter aços com
 
CCC CFC HC
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propriedades específicas. Destaca-se que o entendimento desses defeitos é
muito importante para que então se consiga entender como são obtidas as
principais propriedades dos aços.
Os defeitos pontuais são irregularidades formadas em alguns átomos, como lacunas e
impurezas. A lacuna é um espaço vazio na estrutura cristalina, o qual deveria estar sendo
ocupado por um átomo. Todos os materiais sólidos que possuem estrutura cristalina
possuem esse defeito. Já as impurezas podem estar na estrutura cristalina ocupando
espaços de forma intersticial e substitucional. Em uma impureza ocupando um interstício,
o átomo com tamanho menor ocupará um espaço que não deveria ocupar. Na Figura 1,
conseguimos ver a representação dos defeitos de lacuna e intersticial.
Figura 1 – Representações bidimensionais de uma lacuna e de um defeito intersticial.Fonte: CALLISTER, 2016, p.
108. (Adaptado).
Quando o átomo de impureza está no lugar do átomo hospedeiro, considera-se essa
impureza ou soluto como defeito substitucional, como podemos ver na Figura 2.
Figura 2 – Representações esquemáticas bidimensionais de átomos de impureza substitucional e intersticial.
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 110. (Adaptado).
Outros tipos de defeitos presentes nos metais e, por consequência, nos aços, são os
defeitos lineares que nada mais são do que as discordâncias já citadas
anteriormente. Os defeitos planares são os contornos de grãos e os contornos de fase.
Os contornos de grão são regiões nas quais ocorrerá a separação de grãos com
orientações diferentes.
Defeitos Planares
» Clique nas setas ou arraste para visualizar o conteúdo
Podem ser classificados como contornos de baixo ângulo para grãos,
com pequenas mudanças em suas orientações, e contornos de alto
ângulo para grãos com grandes orientações entre si.
CONTORNO DE FASE
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São considerados defeitos volumétricos os vazios, as trincas e as inclusões; são defeitos
produzidos durante o processo de fabricação do material. Como dito anteriormente, a
estrutura cristalina, a quantidade de carbono, os defeitos e a microestrutura dos aços são
muito importantes para determinar suas propriedades. As propriedades dos aços terão
grande dependência de sua microestrutura.
VOCÊ SABIA?
A microestrutura pode ser observada através de microscópios ópticos e
eletrônicos. Os microscópios mais conhecidos em análise microestrutural são:
microscópio óptico (MO) e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Através do
MEV, é possível obterampliações muito maiores do que as obtidas pelo MO,
porém destaca-se que nem sempre é necessário ampliar tanto a microestrutura
para que se consiga analisá-la.
Nos metais, a microestrutura final da liga de aço dependerá de alguns fatores, como os
elementos de liga e as concentrações desses elementos presentes no material, além do
tipo de tratamento térmico que foi utilizado. Nos metais, principalmente nos aços carbono
e nos ferros fundidos, o estudo da microestrutura é, principalmente, determinado através
do diagrama ferro-carbono.
Gráfico 1 – Representação diagrama de fases ferro carbono
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 345.
O estudo do diagrama ferro-carbono nos permite entender como a variação do teor de
carbono e a temperatura nos aços resultam em diferentes propriedades, fazendo com
que seja possível a obtenção de aços de acordo com a aplicação desejada.
Destaca-se, no diagrama ferro-carbono, as microestruturas ferrita (α), austenita (γ),
cementita (Fe C), perlita (α + Fe C ) e os pontos eutetóide e eutético. A ferrita (α) é3 3 
São fronteiras que separam fases diferentes.
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uma microestrutura constituinte dos aços com solubilidade máxima de 0,8%. Além disso,
a ferrita é o constituinte mais mole dos aços.
Microestruturas
» Clique nas setas ou arraste para visualizar o conteúdo
O ponto eutetoide é o ponto correspondente a 0,8% de carbono representado no
diagrama ferro carbono. No eutetoide, a austenita se transforma em perlita (α + Fe C).
O ponto eutético é o ponto correspondente a 4,3% de carbono representado no diagrama
ferro carbono. As ligas dessa composição são as ligas eutéticas.
VOCÊ SABIA?
Apesar de ser muito utilizado para determinar as principais microestruturas dos
aços, o diagrama ferro-carbono possui algumas limitações, sendo a principal
delas o fato de ele não conseguir prever o tempo que as transformações de fase
irão acontecer. Outro ponto a se destacar é o fato de uma das principais
3 
É uma microestrutura que possui uma dureza baixa, com grande
resistência ao desgaste. Nas ligas de Fe, a austenita é o ponto de
partida de vários tratamentos térmicos.
CEMENTITA (FE C)
É uma microestrutura muito dura, frágil e muito resistente ao
cisalhamento.
3 
PERLITA (⍺ + FE C)
É uma microestrutura composta por lâminas de ferrita e cementita
alternadas. A perlita é mais resistente e dura do que a ferrita, porém é
mais maleável que a cementita.
3 
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microestruturas, a martensita, não ser possível de ser obtida através do diagrama
ferro-carbono.
A martensita é uma microestrutura obtida pelo tratamento de austêmpera, no qual é
realizado um resfriamento rápido do aço. Sua função é conceder a esses materiais uma
maior dureza e resistência.
Vale ressaltar que, além da introdução de martensita, que é geralmente utilizada para
aumentar a resistência dos aços através do endurecimento por transformação de fase, os
aços possuem alguns mecanismos de endurecimento, ou seja, mecanismos utilizados
para aumentar a resistência desses materiais. Esses mecanismos visam dificultar a
movimentação das discordâncias, pois, quanto menor for a possibilidade das
discordâncias se moverem, maior será a resistência do aço.
Os principais mecanismos de endurecimento são: endurecimento por transformação de
fase, endurecimento por solução sólida, endurecimento por refino de grão,
endurecimento por deformação a frio e endurecimento por precipitação.
O endurecimento por transformação de fase é realizado através do tratamento térmico de
têmpera, em que o aço é resfriado bruscamente a partir do campo austenítico, formando
microestruturas com elevada dureza, como martensita e bainita, aumentando a
resistência do material.
O endurecimento por solução sólida acontece através da adição de elementos de liga,
com objetivo de formar soluções sólidas intersticiais ou substitucionais. A introdução da
solução sólida irá causar distorções na rede cristalina, fazendo com que sejam criadas
barreiras para movimentação das discordâncias, aumentando a resistência do material.
O endurecimento por refino de grão acontece com a diminuição do tamanho de grão. Os
grãos possuem orientações diferentes; por isso, para uma discordância se movimentar
de um grão para outro, ela precisa mudar de direção e com isso o contorno de grão irá
funcionar como uma barreira para a movimentação das discordâncias. Portanto, ao
realizar o refino dos grãos, haverá aumento da quantidade de contornos de grãos,
fazendo com que se dificulte o movimento das discordâncias e aumente a resistência do
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material.
O endurecimento por deformação a frio ou endurecimento por encruamento irá aumentar
a resistência do material, pois a deformação plástica realizada causará um grande
aumento de discordâncias na estrutura cristalina. Com isso, as próprias discordâncias,
interagindo entre si, servirão como barreiras para a movimentação umas das outras,
fazendo com que sua movimentação seja dificultada e aumente a resistência do material.
O endurecimento por precipitação consiste em precipitar uma segunda fase através de
um tratamento térmico. Os precipitados irão funcionar como uma barreira para
movimentação das discordâncias, aumentando a resistência do material. Esses
precipitados podem ser carbonetos (exemplo: cementita, carboneto de cromo, entre
outros).
Os mecanismos de endurecimento são realizados para aumentar a resistência dos aços,
porém destaca-se, também, que a quantidade de carbono é muito utilizada para controlar
a dureza e a resistência à tração do aço. Com isso, surgiu a classificação dos aços-
carbono.
O diagrama ferro-carbono mostra a divisão entre dois tipos de materiais: os aços e os
ferros fundidos. Os aços correspondem aos materiais com carbono entre 0,8% e 2,11%.
Já os ferros fundidos possuem carbono acima de 2,11%.
Os aços-carbono são divididos em três grupos: aços de baixo teor de carbono, médio
teor de carbono e alto teor de carbono.
Aços-carbono
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Baixo teor de carbono Médio teor de carbono
Alto teor de carbono
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Os aços com baixo teor de carbono, médio teor de carbono e alto teor de carbono ainda
possuem algumas subdivisões, como podemos ver através da Figura 4:
Diagrama 1 – Esquema de classificação para as várias ligas ferrosas
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 423.
Os aços com baixo teor de carbono podem ser classificados em aços comuns e aços de
alta resistência e baixa liga; os aços médio carbono podem ser classificados como
termicamente tratáveis; e os aços com alto teor de carbono podem ser classificados
como comum e aço-ferramenta.
3.1.1 Aços de baixo teor de carbono
Como visto, antes de entender os aços-carbono, é necessário o entendimento dos aços,
de modo geral, passando por sua estrutura cristalina, microestrutura, propriedades,
defeitos, composição, mecanismos de endurecimento, dentre outros aspectos
importantes vistos até aqui. Destaca-se que o entendimento de aço é de extrema
importância para um engenheiro mecânico, visto que o mercado de aços no Brasil é um
dos grandes responsáveis por movimentar a economia.
A partir de agora, veremos as principais diferenças entre os aços com baixo, médio e alto
teor de carbono.
Os aços com baixo teor de carbono são os aços que possuem maior produção dentre os
três tipos. Essesaços contêm, aproximadamente, um teor de carbono menor que 0,25%.
O aumento de resistência dos aços com baixo teor de carbono pode ser melhorado
através do trabalho a frio, já que não é possível aumentar sua resistência através da
transformação martensítica. Sua microestrutura é constituída por perlita e ferrita.
As propriedades mecânicas dos aços de baixo carbono apresentam baixa resistência e
baixa dureza, porém, como consequência, eles apresentam uma excelente ductilidade. 
Além disso, esses aços são soldáveis, usináveis e seu custo de produção é considerado
baixo. Porém, esses aços, têm como principal desvantagem, o fato de não serem
tratados termicamente.
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As principais aplicações dos aços baixo carbono são: perfis estruturais, chapas de
automóveis, construção civil, dentre outros. Devido à necessidade dos aços de
possuírem alta resistência mecânica, boa ductilidade e boa soldabilidade, principalmente
para atender a indústria automobilística, foram criados os aços de alta resistência e baixa
liga (ARBL).
Os aços ARBL são aços com pequenas adições de nióbio, titânio ou vanádio, produzidos
através do processo de laminação controlada. Destaca-se que os teores de elementos de
ligas desses aços são inferiores aos aços ferramentas e aos aços inoxidáveis, não
ultrapassando 5%.
A principal aplicação dos aços de alta resistência e baixa liga é na indústria automotiva,
devido às características citadas anteriormente. Um dos principais fatores para utilização
desses aços na indústria de automóveis é sua ótima resistência à fadiga, responsável por
grande parte das falhas mecânicas de peças automotivas forjadas.
3.2 Aços de baixo, médio e alto carbono
Os aços carbono possuem diversos tipos de aplicações industriais devido a suas
excelentes propriedades. Sabe-se que quantidade de carbono é um dos principais
fatores de controle de resistência dos aços, pois, quanto maior a quantidade de carbono,
maior será a resistência do aço. Nesse âmbito, os aços médios podem ser divididos entre
aços comum e aços tratáveis termicamente.
3.2.1 Aços de médio teor de carbono
Os aços com médio teor de carbono contêm, aproximadamente, um teor de carbono
entre 0,25% e 0,60%. A grande vantagem desses aços é que eles possuem a capacidade
de melhorar suas propriedades mecânicas através de tratamentos térmicos, como
têmpera e revenido, sofrendo endurecimento por transformação de fase, diferentemente
dos aços de baixo teor de carbono.
A têmpera é realizada através da austenitização, na qual a peça é aquecida até acima da
zona crítica com o objetivo de formar a austenita e, em seguida, há um resfriamento
rápido, têmpera, com o objetivo de obter uma microestrutura martensítica, aumentando a
resistência do aço. Já o revenido tem como função aumentar a tenacidade do aço,
diminuindo a fragilidade causada pela têmpera. Essas ligas, quando submetidas a
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tratamentos térmicos, possuem resistência mais elevada, comparadas aos aços de baixo
teor de carbono. Contudo, elas possuem menor ductilidade devido à porcentagem de
manganês entre 0,6% e 1,65% em sua composição.
As principais aplicações dos aços de médio teor de carbono são: equipamentos
ferroviários, engrenagens, peças no geral que necessitam de boa resistência mecânica,
boa resistência à abrasão e boa tenacidade.
3.3 Aços de baixo, médio e alto carbono
Como visto até então, os aços de baixo teor de carbono apresentam baixa resistência e
baixa dureza, porém com ótima ductilidade e tenacidade. Já os aços de médio teor de
carbono apresentam dureza e resistência melhor do que os aços de baixo teor de
carbono, porém com ductilidade e tenacidade mais baixa. Além disso, foi visto que os
aços de baixo teor de carbono não são tratáveis termicamente e podem ter sua
resistência aumentada através da adição de elementos de ligas. Já os aços de médio
teor de carbono têm sua resistência aumentada através de tratamentos térmicos.
3.3.1 Aços de alto teor de carbono
Os aços com alto teor de carbono contêm, aproximadamente, um teor de carbono entre
0,60% e 1,40%. Esses aços, quando comparados com os aços de baixo e médio teor de
carbono, possuem maior dureza e resistência devido à maior quantidade de carbono em
sua composição, porém possuem menor ductilidade. Além disso, são aços que
costumam ser usados temperados ou revenidos.
Sua principal vantagem é a alta resistência ao desgaste, possuindo boa capacidade de
corte, devido a sua elevada dureza. São aços aplicados principalmente em facas,
serrotes e martelos.
Através dos aços com alto teor de carbono, é possível fabricar um aço denominado aço
ferramenta. Esse aço tem, como principal característica, sua excelente resistência à
abrasão e alta dureza. Além disso, possui boa tenacidade e boa resistência mecânica
quando elevado a altas temperaturas.
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Os aços ferramentas possuem adição de elementos de liga como molibdênio, vanádio,
cobalto, cromo, dentre outros. A adição desses elementos de liga fornece as principais
propriedades desses aços, porém acaba tornando o seu processo de fabricação
complexo, devido à dificuldade de se obter um controle preciso de sua composição
adequada.
3.4 Ferro fundidos
Os ferros fundidos, também conhecidos como FoFo, com teores de carbono acima de
2,11%, possuem outros elementos residuais recorrentes do seu processo de fabricação .
 Os FoFos possuem diversas aplicações, porém sua principal é na indústria
automobilística, na fabricação de blocos e peças de motores, volantes e cabeçotes de
cilindros, devido a suas propriedades mecânicas e seu baixo custo de produção.
Quanto à sua divisão, os FoFos tiveram suas primeiras classificações baseadas em
aspectos da superfície de sua fratura, na sua coloração. Um exemplo claro dessa
classificação é o ferro fundido branco, que recebeu tal nomeação devido ao fato de
apresentar uma coloração branca. Além dessa classificação, existe outra classificação
muito utilizada que leva em consideração seus aspectos microestruturais, como as
formas da grafita e de sua matriz metálica, além de continuar por seus aspectos de
fratura e suas propriedades. Eles são classificados em: ferros fundidos branco, cinzento,
maleável, nodular e vermicular.
As propriedades mecânicas dos ferros fundidos são influenciadas diretamente pela forma
de sua grafita. As grafitas com formato nodulares aumentam propriedades como dureza e
ductilidade dos ferros fundidos. Já as partículas mais alongadas, ou com contornos
irregulares, diminuem a resistência desses materiais devido à concentração de pontos de
tensão. Com isso, os ferros fundidos podem ser classificados também de acordo com a
forma de sua grafita.
Teste seus conhecimentos
Atividade não pontuada.
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» Ferro fundido Branco
O ferro fundido branco apresenta carbono entre 2,0 e 3,5% e silício entre 0,5 e 1,0%. O
carbono nos ferros fundidos brancos irá se solidificar na forma de cementita, em vez de
grafita. Isso acontece devido à baixa porcentagem de silício, menor que 1%, e devido ao
seu processo de fabricação. Sua microestrutura por carbonetos (cementita, carboneto de
cromo, nióbio etc.) em uma matriz que pode ser austenitica, pelitica, martensitica.
Figura 3 – Microestrutura ferro fundido branco.
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 431.
O seu nome vem do aspecto de sua fratura, que possui umaspecto esbranquiçado. Já
em relação as suas propriedades, esses materiais são duros, com fratura frágil, devido à
alta porcentagem de cementita presente em sua microestrutura. Os FoFos branco
possuem como principal limitação o fato de possuírem uma soldagem praticamente
impossível, limitando sua aplicação. Os ferros fundidos brancos têm como principal
aplicação a fabricação de ferro fundido maleável, além de peças que são submetidas à
alta compressão e atrito.
» Ferro fundido Cinzento
O ferro fundido cinzento apresenta carbono entre 2,5% e 4,0% e silício entre 1,0% e
3,0%. Esses materiais apresentam microestrutura com matriz perlítica contendo uma
pequena porção de ferrita. Além disso, destaca-se que o carbono, durante o seu
processo de fabricação, solidifica-se no formato de grafita. Isso ocorre devido à sua baixa
velocidade de resfriamento. A grafita dos FoFos cinzento apresenta formato de lamelas.
Figura 4 – Microestrutura ferro fundido cinzento.
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 431.
As propriedades dos ferros fundidos cinzentos apresentam grande resistência ao
desgaste, devido à morfologia de sua grafita. Elas também apresentam baixo custo de
produção, ainda que possuam baixa resistência à tração, o que acontece porque as
lamelas de grafita funcionam como concentradores de tensões. Algumas de suas
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principais aplicações são: discos de freios, engrenagens de grandes dimensões, blocos
de motores.
» Ferro fundido nodular ou dúctil
O ferro fundido nodular apresenta carbono entre 3,0% e 4,0% e silício entre 1,8% e 2,8%.
Os FoFos nodulares possuem esse nome devido a sua grafita apresentar formato
esferoidal. Sua microestrutura é formada, geralmente, por uma matriz ferrítica, perlitica
ou até mesmo martensita revenida. O número de nódulos de grafita irá ter influência
direta com as propriedades desses materiais. Isso ocorre porque a quantidade de
nódulos está ligada diretamente à quantidade de ferrita. Mudando a quantidade de ferrita,
irá aumentar ou diminuir a quantidade de perlita na matriz. Com isso, haverá alteração na
propriedade desses materiais. Quanto maior o percentual de perlita na microestrutura,
melhor será a resistência mecânica, fazendo com que os ferros fundidos nodulares
possam ter suas propriedades comparadas com o aço.
Figura 5 – Microestrutura ferro fundido nodular ou dúctil.
Fonte: SHACKELFORD, 2008, p. 262.
A utilização deste tipo de ferro fundido vem aumentando e substituindo algumas ligas,
como as de ferro cinzento, maleável e estruturas soldadas.
» Ferro fundido maleável
O ferro fundido maleável apresenta carbono entre 2,2% e 2,9% e silício entre 0,9% e
1,9%. Os FoFos maleável são produzidos através de fundidos brancos, nos quais os
FoFos brancos são submetidos a um tratamento térmico de maleabilização. A
microestrutura obtida no processo de fabricação desse material resulta em uma matriz
geralmente ferrítica e uma decomposição da cementita em “nódulos” de grafita.
Figura 6 – Microestrutura ferro fundido maleável.
Fonte: SHACKELFORD, 2008, p. 262.
Os FoFos maleáveis apresentam boa usinabilidade e ductilidade, além de apresentarem
alta tenacidade. Suas propriedades variam de acordo com a taxa de resfriamento durante
sua fabricação, fazendo com que seja possível obter ferros fundidos maleável com
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diferentes propriedades. Suas principais aplicações são: peças sujeitas a alta
temperatura, juntas, conexões e pequenas ferramentas.
» Ferro Fundido Vermicular
O ferro fundido vermicular possui carbono entre 2,5% e 4,0% e silício entre 1,0% e 3,0%.
Os FoFos vermiculares são obtidos através da adição de titânio na composição do ferro
fundido nodular. O ferro fundido vermicular apresenta uma matriz perlítica, constituída por
lamelas de ferrita e cementita. Sua grafita apresenta forma de verme e é considerada
intermediária entre os ferros fundidos cinzentos e nodulares. Dessa forma pode-se
afirmar que suas propriedades também são intermediárias entre eles.
Figura 7 – Microestrutura ferro fundido vermicular.
Fonte: CALLISTER, 2016, p. 431
As propriedades desses materiais apresentam alta tenacidade, ductilidade, resistência e
maior resistência à fadiga, quando comparados aos ferros fundidos cinzentos. Suas
principais aplicações são: blocos de motores, discos de trens para alta velocidade, dentre
outros.
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Atividade não pontuada.
Síntese
Nesta unidade, vimos que é de extrema importância entender o comportamento dos aços
para então conseguirmos diferenciar os aços carbono. Foi visto como a estrutura
cristalina, defeitos, microestrutura, composição, dentre outros aspectos irão influenciar
nas propriedades e, consequentemente, nas aplicações desses materiais. Além disso,
vimos também as principais diferenças entre os ferros fundidos, destacando suas
principais propriedades e aplicações.
16/04/2023, 22:20 Unidade 3 - Materiais para engenharia mecânica
https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=4py9wOIkZ8yDenBMIb2wtQ%3d%3d&l=LN3AEek8acLPmCaMTW1jeQ%3d%3d&cd=pV7… 16/18
Por fim, podemos destacar que é de extrema importância para o engenheiro mecânico
entender não só o comportamento mecânico dos aços e ferros fundidos, mas também o
que deu origem ao comportamento desses materiais.
SAIBA MAIS
Título: Aços e ferros fundidos
Autor: ABM
Ano: 2002
Comentário: O livro trata dos principais conceitos de aços e ferros
fundidos passando desde o seu processamento até as suas
microestruturas finais e suas principais aplicações. Destaca-se que o livro
possuí uma rica quantidade de micrografias de diversos tipos de aços e
ferros fundidos.
Onde encontrar? Disponível em: < https://kupdf.net/download/vicente-
chiaverini-a-ccedil-os-e-ferros-fundidos_58f52abfdc0d60b83dda9846_pdf
>.
Título: Instituto Aço Brasil
Autor: Aço Brasil
Ano: 2020
Comentário: O site possui diversas informações sobre o mercado de
aços no Brasil. Através do acesso ao site, você consegue ler diversos
relatórios de como o mercado nacional de aço se encontra. Além disso, é
https://kupdf.net/download/vicente-chiaverini-a-ccedil-os-e-ferros-fundidos_58f52abfdc0d60b83dda9846_pdf
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possível ver também diversos aspectos em relação ao processamento e
aplicação dos aços.
Onde encontrar? Disponível em: < https://acobrasil.org.br/site/ >.
Título: Metalurgia dos ferros fundidos cinzentos e nodulares
Autor: IPT
Ano: 1989
Comentário: O livro mostra como são fabricados os ferros fundidos
cinzentos e os ferros fundidos nodulares. Além disso, mostra as principais
características e aplicações dos ferros fundidos cinzentos e dos ferros
fundidos nodulares.
Onde encontrar? Disponível em: < https://www.estantevirtual.com.br/ >.
Referências bibliográficas
https://acobrasil.org.br/site/
https://www.estantevirtual.com.br/
16/04/2023, 22:20 Unidade 3 - Materiais para engenharia mecânica
https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=4py9wOIkZ8yDenBMIb2wtQ%3d%3d&l=LN3AEek8acLPmCaMTW1jeQ%3d%3d&cd=pV7… 18/18
ACOBRASIL. Instituto aço Brasil . Rio de Janeiro, 2020. Disponível em:
<https://acobrasil.org.br/site/>. Acesso: 04 nov. 2020.
CALLISTER JR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais – uma
introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
CHIAVERINI, V. Aços e ferros fundidos . 7. ed. São Paulo: Associação Brasileira de
Metalurgia e Materiais – ABM, 2002.
GARCIA, A.; SPIM, J. A.; SANTOS, C. A. Ensaios dos materiais . Rio de Janeiro: LTC,
2000.
SHACKELFORD, J. F. Ciência dos materiais . São Paulo: Pearson Education do Brasil,2008.
SOUZA SANTOS, A. B.; CASTELLO BRANCO, C. H. Metalurgia dos ferros fundidos
cinzentos e nodulares . São Paulo, IPT, 1989.