Ferro Fundido Nodular e suas Propriedades

Prévia do material em texto

Ferros fundidos nodulares de ferros fundidos cinzentos
Introdução
Com a evolução dos processos produtivos, foi sendo criada uma necessidade cada vez maior de materiais mais refinados. Com esse pensamento, as propriedades características de um ferro fundido branco, cinzento e até maleável passaram a não ser suficiente para essas aplicações especializadas.
No intuito de resolver esse problema, foi criado o ferro fundido nodular, caracterizado pela grande presença de grafita em formato esferoidal, que não prejudica nem a distribuição da matriz nem dos veios de grafita. Essa estrutura proporciona a esse material altos valores para ductilidade, tenacidade e resistência mecânica, sendo a última a mais importante, devido a esse material apresentar limite de escoamento maior que o de ferros fundidos cinzentos, maleáveis e até de aço-carbono comuns.
A nodulização é feita com a adição de certos elementos, principalmente o magnésio, em ferros fundidos de composições especificas. Esses elementos, chamados de nodulizantes, provocam a formação de grafita esferoidal no ferro fundido, proporcionando ao material as propriedades citadas anteriormente.
Materiais e métodos
materiais
- forno
 -tenaz
-material/liga nodulizante
métodos
Duas técnicas que podem ser utilizadas na adição de elementos nodulizantes (e, logo, a nodulização) no ferro fundido são:
- colocar esses elementos na panela de vazamento e logo em seguida vazar o ferro fundido líquido para a panela; ou
- para a utilização de magnésio sem liga, colocar esse metal no interior de uma panela com o ferro líquido e girar a panela de modo que o metal líquido escorra pelo magnésio.
Geralmente, logo após o uso do magnésio no ferro fundido líquido, coloca-se Fe-Si para produzir uma matriz de microestrutura adequada, pois a reação do magnésio faz o mesmo evaporar, levando consigo enxofre (e provocando a formação da grafita esferoidal).
Podem-se fazer também tratamentos térmicos, como normalização, revenido, têmpera, têmpera superficial, etc., em busca de propriedades variadas.
Há também o ferro fundido nodular ligado, que pode apresentar variadas quantidades de elementos de liga, sendo que esses têm efeitos nas propriedades dos ferros fundidos parecidos com os efeitos em aços.
Resultados
A estrutura normal do ferro nodular no estado fundido é de uma matriz perlítica com grafita esferoidal, podendo apresentar ainda ferrita e cementita livre. 
A estrutura esferoidal da grafita é causada pela ação do magnésio, que retarda, por curto tempo, a formação inicial da grafita, proporcionando a solidificação do ferro fundido cinzento com a formação de cementita. Logo após o cessamento da atividade do magnésio, a cementita decompõe-se, formando grafita que cresce por igual em todas as direções.
As propriedades do ferro nodular são as mais variadas, pois dependem tanto de tratamentos térmicos como a presença dos diferentes elementos de liga, podendo chegar a, por exemplo, 20% de alongamento.
Conclusão
A nodulização do ferro fundido possibilitou o número de aplicações desse material, que anteriormente era limitada pela fragilidade do material. Esse tratamento proporcionou, por exemplo, o uso do ferro fundido em atividades exclusivas de aços, como nas hélices de navios, que precisam ser resistentes a choques e a corrosão.
Bibliografia
chiaverini