Diagrama Ferro Carbono Aço e ferro fundido

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Diagramas;
Aço;
Ferro Fundido;
Metalografia;
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Composição (wt% Ag)
Temperatura (°C)
Composição (at% Ag)
 (TE) Temperatura 
 Eutética
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FERRO PURO
FERRO PURO
O Ferro pode apresentar diferentes estruturas cristalinas no estado sólido, dependendo da temperatura.
FERRO  = FERRITA
FERRO  = AUSTENITA
FERRO  = FERRITA 
TF= 1534 C
As fases ,  e  são soluções sólidas com Carbono intersticial
cfc
ccc
ccc
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DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
TRANSFORMAÇÃO ALOTRÓPICA
+Fe3C
+l
l+Fe3C
+Fe3C
CCC
CFC
CCC
+ 
+l
As fases ,  e  são soluções sólidas com Carbono intersticial
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Regra da Alavanca
 O resultado de fração mássica de austenita é aproximadamente 85%. 
 O resultado de fração mássica é aproximadamente 15% de cementita, resultado esse que somado ao Wa é igual a um ou 100%.
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O DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO-CARBONO
Representa ligas com teor de carbono de até 6,7%p.
FASES SÓLIDAS PRESENTES:
FERRITA: Solução sólida intersticial de carbono no ferro . Carbono apresenta um raio atômico menor que o ferro.Apresenta solubilidade de 0,008%p de C a temperatura ambiente e de no máximo, 0,02%p a 723 ºC. Apresenta boa plasticidade.. Temperatura “existência”= até 912 C
AUSTENITA: solução de carbono em FERRO-γ (CFC). Consegue dissolver um teor de C muito mais alto do que a ferrita (até 2,06%p a 1147 ºC). Não-magnético. Solução sólida intersticial de carbono no ferro . Temperatura “existência”= 912 -1394C
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O DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO-CARBONO
Representa ligas com teor de carbono de até 6,7%p.
FASES SÓLIDAS PRESENTES:
CEMENTITA: (Fe3C) composto intermediário, o CARBETO DE FERRO. É muito DURO e FRÁGIL. Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C). A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita.
FERRO-δ: solução de carbono em ferro com estrutura CCC, existente a altas temperaturas. Temperatura “existência”= acima de 1394C. Fase Não-Magnética. Como é estável somente a altas temperaturas não apresenta interesse comercial.
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Ferrita
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRITA
AUSTENITA
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Sistema Fe-Fe3C
Ferro Puro= até 0,02% de Carbono
Aço= 0,02 até 2,06% de Carbono
Ferro Fundido= 2,11-4,5% de Carbono
Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C). 
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DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
TRANSFORMAÇÔES
+l
l+Fe3C
+l
PERITÉTICA
 +l 
EUTÉTICA
l +Fe3C
EUTETÓIDE
 +Fe3C
AÇO
FOFO
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O DIAGRAMA DE FASES FERRO - CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C)
L
Fe3C 
γ + L
L + Fe3C
4,30
2,14
0,76
912 ºC
1394 ºC
1538 ºC
727 ºC
A
B
C
D
E
1148 ºC
F
G
S
P
N
J
K
Solidus
Liquidus
Liquidus
A1
Acm
A3
Q
0,022
AÇOS
0,08 ≤ %C ≤ 2,11
FERROS FUNDIDOS
%C ≥ 2,11
Fe
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O DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO-CARBONO
C
D
E
F
S
P
K
4,30
Liquidus
Liquidus
L
2,14
1148 ºC
Solidus
Solidus
γ + L
L + Fe3C
0,76
A3
Acm
γ, austenita
, ferrita
0,022
727 ºC
A1
Fe3C, cementita 
 + γ 
γ + Fe3C
 + Fe3C
AUSTENITA
 CFC
 Não-magnética
CEMENTITA
 Frágil
 Resistente
FERRITA
 CCC
 Boa plasticidade
A
B
G
Q
1394 ºC
1538 ºC
912 ºC
Q
G
B
A
→
→
→L (FUSÂO)
tempo
Temperatura, ºC
Transformações do Fe PURO
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REAÇÕES NA FAIXA DE COMPOSIÇÃO DOS AÇOS
Fe3C, cementita 
L
Fe3C 
*
AÇO EUTETÓIDE
 + γ
γ
γ + Fe3C
 + Fe3C

727 ºC
Fe3C

0,76
REAÇÃO EUTETÓIDE
6,7
CFe3C = 6,7
C = 0,022
PERLITA
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE)
LIGA EUTETÓIDE  corresponde à liga de mais baixa temperatura de transformação sólida
Austenita		FASE  (FERRITA) + Cementita
A mistura de ferrita e cementita resultante da transformação eutetóide da austenita é constituída de lamelas intercaladas dessas duas fases. A perlita por ser uma mistura de uma fase ductil e uma fase com alta dureza, apresenta boa resistência mecânica, mantendo certa ductilidade.
Temperatura= 723 C
- Teor de Carbono= 0,76 %
Aços com 0,02-0,76% de C são chamadas de aços hipoeutetóide
Aços com 0,76-2,11% de C são chamadas de aços hipereutetóides
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MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
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Desenvolvimento das microestruturas em ligas Fe-C
C
C
Fe3C



C
C
C
C
C
γ
Direção do crescimento da perlita
Fe3C
Mecanismo de formação da PERLITA a partir da AUSTENITA:
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AÇO EUTETÓIDE: PERLITA
PERLITA
Cementita
Ferrita
*
AÇO EUTETÓIDE: PERLITA
*
AÇO EUTETÓIDE: PERLITA
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MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
Teor de Carbono = 0,002- 0,76%
Estrutura =
		 Ferrita primária + 	 Perlita
As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a 
 % de carbono e podem ser determinadas pela regra das alavancas
Partes claras  ferrita pró eutetóide ou ferrita primária
*
AÇO HIPOEUTETÓIDE
 + γ
γ
γ + Fe3C
 + Fe3C

727 ºC
6,7
PERLITA = Fe3C + -eutetóide
 pró-eutetóide
REAÇÃO EUTETÓIDE
C0
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AÇO HIPOEUTETÓIDE: PERLITA + FERRITA PRÓ-EUTETÓIDE
PERLITA
FERRITA PRÓ-EUTETÓIDE
*
AÇO HIPOEUTETÓIDE: PERLITA + FERRITA PRÓ-EUTETÓIDE
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MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONO
Ferrita	Perlita
AÇO COM ~0,2%C
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MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTE
Ferrita	Perlita
AÇO COM ~0,45%C
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MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
Teor de Carbono = 0,76 - 2,11 %
		 Estrutura 		 
 cementita+ Perlita
As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra da alavanca
Partes claras  cementita pró eutetóide ou cementita primária.
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AÇO HIPEREUTETÓIDE
 + γ
γ
γ + Fe3C
 + Fe3C

727 ºC
0,76
6,7
PERLITA =  + Fe3C-eutetóide
REAÇÃO EUTETÓIDE
C0
Fe3C pró-eutetóide
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Aspecto esquemático de um aço hipereutetóide
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AÇO HIPEREUTETÓIDE: PERLITA + CEMENTITA PRÓ-EUTETÓIDE
Aço hipereutetóide com 1,4 %C. Perlita (grão lamelares) e cementita pró-eutetóide (rede clara nos contornos da perlita)
Essa rede de cementita, dura e frágil, REDUZ A TENACIDADE material, favorecendo a propagação de trincas.
PERLITA
CEMENTITA PRÓ-EUTETÓIDE
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Micrografia de um aço contendo 1,4% de carbono:cementita clara - perlita escura
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Micrografia de um aço contendo 1,4% de carbono: cementita clara - perlita escura
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Desenvolvimento das microestruturas em ligas Fe-C
Microconstituintes e fases formadas durante o resfriamento em CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
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Ferros Fundidos 
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Ferros Fundidos 
 Ligas ferrosas contendo 2,1 a 4% C e 1 a 3% Si.
 Composição torna-os excelentes para fundição.
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Ferros Fundidos 
	Os ferros fundidos apresentam uma extensa gama de resistências mecânicas e de durezas, e na maioria dos casos são de fácil usinagem. 
	Através da adição de elementos de liga é possível obter-se excelente resistência ao desgaste, à abrasão e á corrosão, porém em geral a resistência ao impacto e a ductilidade são relativamente baixas, limitando sua utilização em algumas aplicações. 
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Ferros Fundidos 
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTÉTICO)
LIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de 				mais baixo de fusão
Líquido FASE  (austenita) + cementita
- Temperatura= 1148 C
- Teor de Carbono= 4,3%
As ligas de Ferro fundido de 2,11-4,3% de C são chamadas de ligas hipoeutéticas;
As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C são chamadas de ligas hipereutéticas;
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REAÇÕES NA FAIXA DE COMPOSIÇÃO DOS FERROS FUNDIDOS
Fe3C, cementita 
L
Fe3C 
1148 ºC
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Ferros Fundidos X Aços
	
 Correlação dos teores de C e de Si presente nos aços e FF (a maioria dos aços apresenta baixo%Si e os FF elevado%Si). 
*Ferros Fundidos 
	
	De acordo com a composição química e com a distribuição de carbono na sua microestrutura, aliado ao modo de resfriamento, os ferros fundidos podem ser classificados em cinco categorias: Ferros Fundidos - Classificação 
	Branco 
	Cinzento 
	Maleável 
	Dúctil (nodular) 
 Vermicular ou de grafita compactada
Principais
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FERRO FUNDIDO CINZENTO: liga Fe-C-Si (%C > 2,0%p, %Si de 1,2%p a 3,0%p). Apresenta C livre (lamelas ou veios de grafita).
FERRO FUNDIDO BRANCO: %Si menor do que ferro fundido cinzento, apresenta C quase todo combinado.
FERRO FUNDIDO MALEÁVEL: apresenta grafita na forma de rosetas. Originado através da MALEABILIZAÇÃO do ferro fundido branco.
FERRO FUNDIDO NODULAR/ DÚCTIL: apresenta grafita na forma esferoidal, devido a um tratamento de NODULIZAÇÃO, realizado com o material ainda líquido.
FERRO FUNDIDO DE GRAFITA COMPACTADA: também chamado de ferro fundido vermicular. Apresenta propriedades intermediárias entre os ferros fundidos nodular e cinzento. 
FERROS FUNDIDOS
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Classificação dos Fofos quanto ao tipo de liga
Ferros Fundidos
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FF cinzento: Grafite em forma de veios cercados por ferrita/perlita.
• Grafita em flocos
• Frágil sob tensão trativa
• Resistência sob compressão
• Resistência ao desgaste
• Excelente absorção de vibrações.
Ferros Fundidos 
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FF cinzento
 A baixa resistência mecânica dos ferros fundidos cinzentos ocorre devido ao entrelaçamento dos veios de grafita.
 Os veios de grafita enfraquecem a matriz e agem como entalhes na matriz, favorecendo a nucleação de trincas.
 Cuja fratura mostra uma coloração cinza escura por causa dos veios de grafita.
Ferros Fundidos 
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FF cinzento
 Caracterizada por apresentar como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício e estrutura em que uma parcela relativamente grande do carbono está no estado livre (grafita lamelar) e outra parcela no estado combinado (Fe3C).
 Baixa viscosidade (alta fluidez) quando fundidos, permitindo moldar peças complexas.
Ferros Fundidos 
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FF cinzento
 Mais barato de todos os materiais metálicos.
 Os veios de grafita, por não apresentarem resistência mecânica, constituem espécies de vazios na estrutura do material, o que permite a deformação plástica do material localizado ao redor dos veios, sob tensões nominais menores que em outros casos.
 Em geral, a redução do carbono equivalente aumenta a resistência mecânica do ferro fundido cinzento.
Ferros Fundidos 
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FF cinzento
 Usinagem facilitada pelos veios de grafita, que favorecem a quebra de cavacos e a durabilidade das ferramentas.
• Razoavelmente resistente a corrosão de vários ambientes comuns (superior aos aços carbono).
• Boas características de deslizamento a seco devido a presença da grafita.
• Baixo custo de produção.
Ferros Fundidos 
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Os FoFos cinzentos absorvem as vibrações por conta da presença da grafita na estrutura (boa capacidade de amortecimento)
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FF cinzento:
	O tipo das grafitas também é classificado através de um padrão de 100X de ampliação onde se classifica de A a E.
	Tipo A: Lamelas finas e uniformemente distribuídas ao acaso.
Ferros Fundidos 
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	Tipo B: Conhecida como tipo roseta, sendo o centro do esqueleto formado por grafita fina e as bordas de grafita grosseira;
Ferros Fundidos 
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	Tipo C: Conhecida como grafita primária, veios grandes, típica de ferros fundidos hipereutéticos.
Ferros Fundidos 
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	Tipo D: Grafita fina e intermediária com distribuição ao acaso, típica de solidificação com elevado superesfriamento.
Ferros Fundidos 
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	Tipo E: Veios finos e interdendríticos com orientação definida, típica de ferros fundidos.
Ferros Fundidos 
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Ferro fundido cinzento hipoeutético
A solidificação de um ferro fundido cinzento hipoeutético inicia-se com a nucleação de dendritas de austenita.
Conforme a temperatura decresce , o crescimento das dendritas de austenita continua, havendo um enriquecimento progressivo de carbono no líquido remanescente.
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Ferro fundido cinzento hipoeutético
Quando o sistema atinge a temperatura do eutético estável seu carbono equivalente é igual ao do eutético e ocorre uma separação entre austenita e grafita. 
Cada agregado de austenita e grafita é chamado célula ou grão eutético.
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Ferro fundido cinzento hipoeutético
Abaixo da temperatura de solidificação tem-se dendritas de austenita formando uma matriz em que estão distribuídas lamelas de grafita
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Ferro fundido cinzento hipereutético
Nos ferros fundidos cinzentos hipereutéticos a primeira fase a precipitar é a grafita hipereutética na forma de lamelas longas, retas e ramificadas.
O processo de solidificação que se segue é semelhante ao dos hipoeutéticos com formação de células eutéticas.
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Ferro fundido cinzento hipereutético
A grafita hipereutética pode ser facilmente distinguida com a grafita da transformação eutética por possuir lamelas mais grossas e retilíneas
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Ferros Fundidos Brancos
Ferro Fundido Branco
		Menos comum que o ferro fundido cinzento.
		Este tipo de ferro fundido não possui grafite livre em sua microestrutura.
		Neste caso o carbono encontra-se combinado com o ferro (Fe3C- o Fofo Branco é composto por 30% de cementita), resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. 
		Praticamente não pode ser usinado. 
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Ferro Fundido Branco
	É muito duro e frágil.
	Principal aplicação é a produção de ferro fundido maleável.
	Elevada taxa de resfriamento limita o tamanho das peças (espessura<100mm).
Muito baixas TENACIDADE e DUTILIDADE.
		
Ferros Fundidos Brancos
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Para ferros fundidos com baixo teor de silício (< 1% em peso de Si) e sob altas taxas de resfriamento, a maior parte do carbono permanecerá como cementita em vez de grafita.
Uma superfície de fratura desta liga tem aparência branca ( clara e brilhante) e, por isso, chamada de ferro fundido branco.
Ferros Fundidos Brancos
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Ferro Fundido Branco
		A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. 
		É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras, rodas de vagões, cilindros de laminação e outros componentes similares.
Ferros Fundidos Brancos
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Ferro Fundido Branco
Microestruturas
Perlita + Ledeburita (nódulos de perlita numa matriz de cementita) + Cementita
Ledeburita (nódulos de perlita numa matriz de cementita)
Agulhas de Cementita (Fe3C) numa matriz de Ledeburita
		
Ferros Fundidos Brancos
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Ferros Fundidos Brancos
*
Ferros Fundidos
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Para condições normais de solidificação
Material Ductíl
100 < HB < 240
Material Duro
240 < HB < 300
Material Muito Duro
300 < HB < 450
Material Hiper Duro
450 < HB < 550

Ferros Fundidos
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Cementita
Perlita
Ledeburita:
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Eutético
Cementita
Perlita em nódulos ou em glóbulos
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HIPOEUTÉTICO
À temperatura ambiente a microestrutura será: cristais de perlita envolvidos por ledeburita 
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HIPOEUTÉTICO
Ledeburita
Perlita
Cementita
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HIPOEUTÉTICO
Ledeburita
Perlita
Cementita
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HIPOEUTÉTICO
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HIPOEUTÉTICO
*
HIPOEUTÉTICO
*
HIPEREUTÉTICO
À temperatura ambiente microestrutura será formada por AGULHAS de cementita sobre uma matriz de ledeburita (nódulos de perlita numa matriz de cementita).
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HIPEREUTÉTICO
Ledeburita
 Agulhas de cementita
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HIPEREUTÉTICO
*
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HIPEREUTÉTICO
**
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Ferros fundidos maleáveis
Ferro fundido maleável : Obtido por tratamento térmico em altas temperaturas por longos tempos (tratamento de maleabilização) a partir de um ferro fundido branco 
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Processo de maleabilização:
Tratamento térmico ao qual se submete certos ferros fundidos brancos com carbono na forma primária de ferrita e cementita e que consiste num aquecimento prolongado, em condições de temperatura, tempo e meio controladas, de modo a provocar transformação de parte do carbono combinado em grafita.
FERRO FUNDIDO MALEÁVEL
Ferros Fundidos
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Ferros fundidos maleáveis
Propriedades mecânicas dos maleáveis: Ficam entre as do nodular e do cinzento média resistência mecânica à tração, média ductilidade (para um fofo que possui em geral muito baixa ductilidade) e resiliência, boa resistência à compressão. 
Algumas vantagens são a facilidade de usinagem e a boa resistência ao choque. Mas apresenta certa contração na solidificação, o que exige cuidados na fundição para evitar falhas.
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Ferros fundidos maleáveis
A finalidade deste tratamento é transformar a cementita em grafita esferoidal, conferindo ao material melhores propriedades mecânicas como maior resistência, limite de escoamento e ductilidade.
Sua superfície de fratura apresenta coloração cinza claro
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APLICAÇÕES
 Aplicação similares ao ff dúctil ou nodular
 Peças sujeitas a alta temperatura
 Elementos de ligação
 Juntas universais
 Pequenas ferramentas
FERRO FUNDIDO MALEÁVEL
Ferros Fundidos
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Forma da grafita em um ferro fundido maleável (forma de “amebas”)
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Ao adicionar uma pequena quantidade de magnésio e ou cério na composição do ferro fundido cinzento (líquido) antes de moldá-lo, produz-se uma microestrutura distinta e um conjunto de propriedades mecânicas diferenciadas.
Ferro fundido nodular ou dúctil
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O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido, onde o carbono (grafite) permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. 
A grafita ainda é formada, mas como nódulos ou partículas de formato esférico em vez de veios.
Este formato da grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo ao material características que o aproximam do aço. 
Ferro fundido nodular ou dúctil
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A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. 
Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material.
A matriz em volta destas partículas pode ser perlita ou ferrita, a depender do tratamento térmico.
Ferro fundido nodular ou dúctil
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Ferro fundido nodular ou dúctil
É obtido por modificações químicas na composição do material no estado líquido.
Sua superfície de fratura apresenta coloração prateada.
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O ferro fundido nodular é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, característica que os ferros fundidos cinzentos comuns não possuem à temperatura ambiente.
Propriedades mecânicas dos nodulares: boa resistência mecânica à tração, boa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão. 
Ferro fundido nodular ou dúctil
*
FF dúctil/nodular
• Adição de Mg ou Ce com a finalidade de aumentar a velocidade de resfriamento do metal conseqüentemente, esferoizar a grafita 
• Grafita em nódulos
• Matriz perlítica– melhor ductilidade
Ferros Fundidos 
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Vantagens em relação ao cinzento:
Baixo ponto de fusão;
Boa fluidez e fundibilidade
Excelente usinabilidade
Boa resistência ao desgaste
Alta resistência, dutilidade e tenacidade;
Ferro fundido nodular ou dúctil
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Vantagens em relação ao cinzento:
Alta trabalhabilidade a quente
A ductilidade é claramente vista pelos valores de alongamento, que podem chegar a 18%. 
Outra característica importante é a baixa contração na solidificação, o que facilita a produção e reduz o custo de peças fundidas.
Ferro fundido nodular ou dúctil
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Forma da grafita em um ferro fundido nodular/ductil (forma de nódulos)
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Na busca de um material que apresentasse propriedades intermediárias entre os cinzentos e os nodulares, aliando as vantagens dos dois, desenvolveu-se os ferros de grafitas compacta, onde as grafitas não possuem as acuidades dos cinzentos, logo representando “trincas arredondadas”, porém ainda interconectadas, dando condutividade e amortecimento de vibrações. 
Ferro Fundido vermicular
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Ferro Fundido Vermicular
Este tipo de ferro fundido é conhecido também como “ferro fundido semi-dúctil” ou “ferro fundido com grafita compactada” ou “ferro fundido com grafita vermicular”.
É, por assim dizer, um produto intermediário entre o ferro fundido cinzento e o ferro fundido nodular. Desse modo, apresenta melhor resistência mecânica que o ferro fundido cinzento, além de alguma ductilidade. Além disso, o seu acabamento por usinagem é superior ao que se verifica com o ferro fundido cinzento. 
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Ferro Fundido Vermicular
As partículas de grafita são alongadas e orientadas aleatoriamente como no ferro cinzento, porém são mais curtas, mais grossas e de bordas arredondadas.	
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Ferro Fundido vermicular
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Ferro Fundido vermicular
A formação da grafita deve-se a ação do magnésio que é um elemento nodularizante, em um teor entre 0,01 e 0,02%.
Esta quantidade é insuficiente para gerar o ferro fundido nodular, mas suficiente para gerar o ferro fundido vermicular.
É um material cuja aplicação tem sido cada dia mais ampla, porém ainda é novo no mercado industrial. 
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Ferro Fundido vermicular
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Ferro Fundido vermicular
*
Ferro Fundido Vermicular
		Pode-se resumir as vantagens da grafita compactada sobre a grafita lamelar (do ferro fundido cinzento) da seguinte maneira:
 
maior resistência à tração para o mesmo carbono equivalente, o que reduz a necessidade de elementos de liga de custo elevado como níquel, cromo, cobre e molibdênio;
relação mais alta resistência/fadiga;
maiores ductilidade e tenacidade, o que resulta em margem superior de segurança para fratura;
 
menor oxidação e dilatação a temperaturas elevadas.
 
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Ferro Fundido Vermicular
		Comparando com a grafita esferoidal (do ferro fundido dúctil/nodular), as vantagens da grafita compactada são as seguintes :
 
coeficiente mais baixo de dilatação térmica;
maior condutibilidade térmica;
maior resistência ao choque térmico;
maior capacidade de amortecimento;
maior fundibilidade;
melhor usinabilidade.
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Ferro Fundido Vermicular
	Em conseqüência, esse material é aplicado em situações em que a resistência do ferro fundido cinzento é insuficiente, mas a utilização do ferro fundido nodular é indesejável devido ás propriedades menos favoráveis de fundição. 
Exemplos de aplicações:
		- placas de suporte para grandes motores diesel, cárters, caixas de engrenagens, carcaças de turbo-alimentadores, garfos de ligação, suportes de mancais, rodas dentadas, engrenagens excêntricas etc.
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Ferro Fundido Vermicular
Devido à sua maior condutibilidade térmica em relação ao ferro fundido nodular, o ferro fundido de grafita compactada é preferido para peças fundidas a serem utilizadas a temperaturas elevadas e/ou sob condições de fadiga térmica. 
Exemplos: lingoteiras, cárters, cabeçotes, tubulações de exaustão e discos de freio. 
*
EXERCÍCIOS
Qual tipo de ferro fundido teria maior probabilidade de sofrer trincas após um tratamento de têmpera em água, cinzento ou nodular? Justifique sua resposta. 
Explique a porque os ferros fundidos cinzentos e brancos não apresentam ductilidadee os nodulares apresentam ductilidade máxima por volta de 20%? 
*
EXERCÍCIOS
3-Cite as principais formas alotrópicas do ferro e suas principais características.
4-A solubilidade do carbono é maior na ferrita ou na austenita? Explique.
*
EXERCÍCIOS
5- Como variam as propriedades mecânicas dos aços, como resistência, dureza e ductilidade, nos aços de acordo com o teor de carbono?
6- Como são as microestruturas características dos aços eutetóides, hipo e hiper eutetóides?
*
EXERCÍCIOS
7- Qual o microconstituinte mais mole dos aços?
8- Quais os tipos de ferro fundido?
9- A presença de autos teores de cementita (Fe3C) no ferro fundido, deixa o ferro com que característica?
10- O que diferencia um ferro fundido cinzento de um branco?
11- Quais as carcterísticas de um ferro fundido maleável?
*
EXERCÍCIOS
12- Por que o ferro fundido cinzento é considerado de baixa resistência e muito frágil quando comparado ao aço?
13- Quais as características do ferro fundido nodular?
14- Cite algumas aplicações do ferro fundido nodular.
15-Descreva o que é ferro fundido Cinzento? 
*
EXERCÍCIOS
16- Defina Aço e Ferro Fundido.
17- Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
*
Diagramas de equilibrio
*
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Alotropia do Fe
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No emprego da regra da alavanca, os comprimentos dos seguimentos da linha de amarração podem ser determinados pela medição direta no diagrama de fases usando uma régua, ou subtraindo as composições a partir da leitura das mesmas no eixo das composições.
Exemplo: uma liga de ferro com 2,0% de C, á 910ºC está representada pelo ponto vermelho na figura. Qual a fração mássica de austenita e qual a fração mássica de cementita presente na liga a essa temperatura? 
As frações mássicas estão representadas por Wa e Wc, respectivamente, para as fases austenita e cementita. Do gráfico tiramos que:
Ca= 1,2
Cc= 6,7
Co= 2.0
O resultado de fração mássica de austenita, é aproximadamente 85%. 
O resultado de fração mássica é aproximadamente 15% de cementita, resultado esse que somado ao Wa é igual a um ou 100%.
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Ferrita: Este constituinte está formado por uma solução sólida de inserção de carbono em ferro alfa. É o constituinte mais mole dos aços porém é o mais tenaz, e o mais maleável, sua resistência a tração é de 28 N/mm2 e alongamento de 35%. Sua solubilidade máxima é de 0,008 %. Pode também manter em solução de substituição a outros elementos tais como Si, P, Ni, Cr, Cu, que aparecem nos aços, bem como impurezas como elementos de ligação. A ferrita apresenta-se nos aços como constituinte e misturada com a cementita para formar parte da perlita. Se o aço é muito pobre em carbono, sua estrutura está formada quase que totalmente por grãos de ferrita cujos limites podem ser revelados facilmente com o microscópio, depois de um ataque com ácido nítrico diluído. Os grãos são equiaxiais. A ferrita é pouco dura e pouco resistente. Além disso, ela é muito dúctil e fortemente atraída pelo imã (o ferro  não possui propriedades magnéticas).
Austenita: É deformável como o ferro gama, pouco dura, apresenta grande resistência ao desgaste, é magnética, e é o constituinte mais denso dos aços e não é atacada por reagentes. A resistência da austenita retida à temperatura ambiente oscila entre 80 e 100 N/mm2 e alongamento entre 20 e 25 %. Pode dissolver até 2,06% de carbono.
Apresente rede cristalográfica cúbica de face centrada.
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Cementita: É o carboneto de ferro, de fórmula Fe3C. É muito frágil e duro, apresentando mais de 840 Vickers, e é muito resistente ao cisalhamento. Em baixas temperaturas é ferromagnético e perde esta propriedade a 212 ºC (ponto de Curie). O ponto de fundição acima de 1950 ºC, e é termodinamicamente instável a temperaturas inferiores a 1200 ºC.
Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado
Perlita: Formada por uma mistura eutetóide de duas fases, ferrita e cementita, produzida a 723 ºC quando a composição é de 0,8 %. Sua estrutura está constituída por lâminas alternadas de ferrita e cementita, sendo a espessura das lâminas de ferrita superior ao das de cementita, estas últimas ficam em relevo depois do ataque com ácido nítrico. A perlita é mais dura e resistente que a ferrita, porém mais branda e maleável que a cementita. Apresenta-se em forma laminar, reticular e globular. Perlita forma-se principlamente em contornos de grãos
Martensita: não é uma fase estável e por isso, não está no diagrama. Resfriamento rápido consegue aprisionar carbono no interior da estrutura, não dando tempo de ocorrer a difusão... 
É uma solução sólida, intersticial, supersaturada de carbono em ferro alfa. É o constituinte estrutural da têmpera dos aços e sua microestrutura apresenta-se na forma de agulhas cruzadas. Os átomos de ferro estão como na ferrita, nos vértices. Os átomos de carbono estão nas faces e nas arestas, apresenta por isso uma rede distorcida. Esta distorção da rede é a responsável pela dureza da martensita. Apresenta uma rede tetragonal. Suas características mecânicas são resistência a tração entre 170 – 250 kg/mm2, dureza HRC entre 50 – 60, alongamento de 0,5 % e é magnética. 
Bainita:
É o constituinte que se obtém na transformação isotérmica da austenita quando a temperatura do banho de resfriamento é de 250 a 500 °C. Apresenta 2 tipos de estrutura: a bainita superior de aspecto arborescente formada a 500 – 580 °C, composta por uma matriz ferrítica contendo carbonetos e a bainita inferior, formada a 250 – 400 °C, tem um aspecto similar a martensita e está constituída por agulhas alargadas de ferrita que contém placas finas de carboneto. A bainita tem dureza que vai de 40 a 60 HRc. 
Consiste em austenitizar o aço a uma temperatura adequada e resfriar num banho mantido a uma temperatura de 250 a 400°C dependendo da composição do aço. Manter a peça o tempo suficiente para que ocorra isotermicamente a transformação total da austenita em bainita. Resfriar a peça até a temperatura ambiente em ar calmo.
A principal vantagem da austêmpera é a obtenção de elevada dureza com boa ductilidade e tenacidade. Após a austêmpera o aço não precisa ser revenido.
A principal limitação do processo se refere às dimensões das peças a serem tratadas. Para aços carbono, limita-se a peças com espessura inferior a 5mm. Em aços de alto teor de elementos de liga, a austêmpera pode ser impraticável em virtude da curva de transformação estar deslocada muito para a direita, o que exigiria um tempo muito longo.
Sorbita:
É obtida com um revenimento depois da têmpera. Ao realizar o aquecimento a martensita experimenta uma série de transformações e no intervalo compreendido entre 400 e 650 °C a antiga martensita perdeu tanto carbono, que se converteu em ferrita. É constituída de pequeninas partículas de cementita, geralmente tendendo para uma forma esferoidal, sobre um fundo de ferrita.
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A ferrita normalmente tem dureza bastante baixa,. Quando o tamanho do grão é suficientemente grande, pode ser empregado para aplicações como anés de vedação metal-metal na industria do petroleo, onde é importante que o anel se deforme ao se apertar a conexão para que a vedação seja obtida.
A austenita só é observavel diretamente em microscópicos que possam operar a temperatura elevada
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725ºC: Linha que sinaliza o limite de transformação da fase Austenita para as fases perlita e ferrita.
Ponto eutético: São os caracterizados pela reação eutética, isto é, decomposição isotérmica de uma fase líquida em duas sólidas durante a solidificação e reação inversa na fusão. 
L= a +b. 
L= Austenita + cementita 
REAÇÃO PERITÉTICA: Envolve três fases em equilíbrio. Uma fase sólida mais uma fase líquida transforma-se numa outra fase sólida
	 + Líquido =
REAÇÃO EUTETÓIDE: =  + 
 ( a diferença do eutético é que uma fase sólida, ao invés de uma líquida, transforma-se em duas outras fases sólidas.
Austenita se transformaem ferrita e cementita.
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Aço eutetóide: A temperatura Tl, acima da temperatura eutetóide, o aço apresenta uma estrutura monofásica composta apenas de grãos de austenita. Com o resfriamento lento, quando se atinge a temperatura de 723ºC, ocorre a reação eutetóide, com a transformação da austenita em perlita a temperatura constante. Usando a regra da alavanca, pode-se determinar que a perlita é composta por 87,5% de ferrita e 12,5 de cementita.
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A teoria proposta por Mehl sobre a transformação de austenita em em perlita, é de que inicialmente forma-se uma lamela de cementita (Fe3C). Como a austenita contém até 0,8% de carbono e a cementita 6,7%, a formação e o aumento da espessura das lamelas de cementita consome carbono da austenita nas regiões vizinhas. Como conseqüência, o teor de carbono da austenita nas regiões adjacentes à lamela de cementita diminui e em algum momento há condição de se formar ferrita, que apresenta 0,02% de carbono nessas regiões. Formam-se então as lamelas de ferrita ao lado da lamela de cementita. A formação e o crescimento das lamelas de ferrita a partir da austenita provocam a rejeição de carbono para as regiões vizinhas. Como conseqüência, o teor de carbono da austenita nas regiões adjacentes às lamelas de ferrita aumenta e, em algum momento, há novamente condição para a formação da cementita.
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Ferrita proeutetóide: forma-se antes da reação eutetóide e é normalmente denominada ferrita primária. A ferrita primária forma-se preferencialmente nos contornos de grão da austenita, que são regiões favoráveis para a nucleação heterogênea.
O resfriamento de uma liga hipoeutetóide - em condições de equilíbrio, com resfriamento lento - até uma temperatura abaixo da eutetóide, produzirá uma microestrutura em que a ferrita estará presente tanto na perlita quanto como uma fase que se formou enquanto se resfriava ao longo da região das fases (). A ferrita nucleia-se no contorno de grão da austenita (ferro ). Denomina-se ferrita eutetóide a ferrita presente na perlita, e ferrita proeutetóide a ferrita que se formou acima da temperatura eutetóide.
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A temperatura g o aço apresenta uma estrutura monofásica composta de grãos de austenita. Com o resfriamento em condições de equilíbrio termodinâmico, quando se atinge a temperatura h, inicia-se a formação de cementita (Fe3C), que é nesse caso a fase pró eutetóide, sendo denominada cementita primária. A cementita primária forma-se também preferencialmente nos contornos de grão da austenita. Como a cementita contém um teor de carbono de 6,7% durante a sua formação há a incorporação de carbono da austenita, provocando a diminuição de carbono na austenita. Quando a temperatura atinge o valor i=723ºC, que é a temperatura eutetóide, tem-se uma quantidade de cementita primária já formada, com teor de carbono igual a 6,7%, e uma quantidade de austenita ainda não transformada, que apresenta um teor de carbono igual a 0,8%. As porcentagens de cementita primária e austenita não transformada podem ser obtidas aplicando-se a regra da alavanca. A austenita remanescente transforma-se então em perlita através da reação eutetóide. A estrutura final é, portanto, composta de cementita primária, formada nos contornos de grão da austenita antes da reação eutetóide e de grãos de perlita resultantes da transformação eutetóide. 
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Ferro fundido muito mais duro que o aço. E QUANTO MAIS DURO, MAIS FRÁGIL. Ferro fundido é na verdade uma LIGA TERNÁRIA= Ferro, Carbono e silício..
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Em geral, pode-se dizer que o silício favorece a formação de grafita no ferro fundido.
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Aplicação depende da morfologia da grafita.
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O que define cada tipo de fofo é a quantidade de cada elemento que entram na sua composição, assim como o seu resfriamento
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Os teores de Si podem ser maiores que o do próprio C;
Carbono – como nos aços, é o elemento de liga básico; determina obviamente, a quantidade de grafita que pode se formar;
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No Ferro Fundido Cinzento, as propriedades físicas e mecânicas são definidas predominantemente pela forma da grafita, já que se deseja que a matriz seja sempre Perlítica.
Os de grafita lamelar (cinzentos) são aplicados onde se necessita condutividade térmica e amortecimento de vibrações e baixos esforços 
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Algumas desvantagens são:
• estruturalmente, os veios de grafita atuam como espaços vazios, reduzindo a resistência mecânica. Normalmente, tensão máxima de trabalho recomendada cerca de 1/4 da tensão de ruptura. Carga máxima de fadiga cerca de 1/3 da resistência a fadiga.
• e quebradico, pouco resistente a impactos.
• características de usinagem variam com as dimensões da seção da peca.
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Causadas por velocidades médias de resfriamento.
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Causadas por velocidades médias de resfriamento.
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Causadas por velocidades muito lenta de resfriamento.
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Causadas por velocidades muito altas de resfriamento.
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Causadas por velocidades muito altas de resfriamento.
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Em uma classificação mais específica, os ferro brancos podem ser classificados como coquilhados, onde sua obtenção subentende uma elevada taxa de resfriamento e os ligados ao cromo e níquel, onde a obtenção da microestrutura esta vinculada aos elementos de liga.  
Para o controle da velocidade de resfriamento, são empregadas as chamadas coquilhas, que são moldes ou partes do molde metálicos, promovendo alta extração de calor e conseqüentemente propiciando a solidificação metaestável 
Nota-se o pronunciado crescimento dendrítico preferencial que é típico nestes materiais pelo fato de que a solidificação é forçada em uma direção.  
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Fe3c-Carboneto de ferro-cementita.
O ferro fundido branco é composto por aproximadamente 30% de cementita.
 Apresentam menor teor de silício para evitar a formação da grafita e aƒ velocidade de resfriamento - deve ser alta para evitar a formação da grafita a 
velocidade de resfriamento é função: 
ƒ 1-temperatura de vazamento 
ƒ 2-temperatura da coquilha (molde metálico ou resfriador) 
ƒ 3-espessura da peça na seção coquilhada 
ƒ 4-espessura da coquilha 
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E extremamente duro e resistente ao desgaste, mas e quebradiço e de difícil usinagem, mesmo com as melhores ferramentas.
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A superfície recém-cortada tem aparência clara devido a ausência de grafite, uma vez que quase todo o carbono esta na forma de carboneto.
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Ledeburita, em metalurgia, é uma mistura eutética em um ferro fundido que contém 95,7% de ferro e 4,3% de carbono. Abaixo da temperatura de austenitização é composta de perlita e cementita, e acima a temperatura de austenitização é formada por austenita e cementita,  
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Hipoeutético: CEMENTITA +perlita+ Ledeburita= perlita + cementita (Fe3C)
Eutético: Ledeburita= nódulos de perlita (Lamelas de cementita numa matriz ferritica)+ numa matriz de cementita (Fe3C)
Hipereutético: Agulhas de cementita (Fe3C) numa matriz de Ledeburita= perlita (Lamelas de cementita numa matriz ferritica)+ Fe3C
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Ao resfriar lentamente uma liga binária Fe-C com teor de carbono correspondente à liga eutética, verifica-se exatamente a mesma se solidifica, havendo em equilíbrio duas fases: austenita de um lado e Fe3C (cementita) do outro lado.
 Esse eutético cristalizado é chamado “ledeburita” e é constituído de um fundo de cementita com aproximadamente 6,7% de carbono e cristais dentríticos de austenita, contendo 2,0% de carbono;
Continuando o resfriamento, verifica-se uma diminuição gradativa do teor de carbono de austenita. Esse fenômeno prossegue até que se tenha atingido a temperatura 727°Correspondente a 0,77% de carbono, abaixo da qual não pode mais existir a austenita.
Ao ultrapassar, pois, a linha, essa austenita tranforma-se em perlita. Assim sendo, a ledeburita, abaixo de 727° até a temperatura ambiente (faixa de temperaturas dentro da qual nenhuma nova transformação ocorre) será constituída de glóbulos de perlita sobre um fundo de cementita; o aspecto micrografico desse constituinte, que corresponde, pois, ao de um ferro fundido com 4,3% decarbono,
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GLOBULOS DE PERLITA SOBRE UM FUNDO DE CEMENTITA!!!!! 
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DENDRITAS DE PERLITA DISPERSAS NUMA MATRIZ DE LEDEBURITA com áreas de cementita - resfriamento rápido
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DENDRITAS DE PERLITA (escuro) DISPERSAS NUMA MATRIZ DE LEDEBURITA com áreas de cementita - resfriamento rápido
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DENDRITAS DE PERLITA DISPERSAS NUMA MATRIZ DE LEDEBURITA- resfriamento rápido
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DENDRITAS DE PERLITA DISPERSAS NUMA MATRIZ DE LEDEBURITA- resfriamento rápido
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DENDRITAS DE PERLITA DISPERSAS NUMA MATRIZ DE LEDEBURITA- resfriamento rápido
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Temos os três tipos:
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Conforme já visto, o ferro fundido maleável e obtido a partir do branco. A ductilidade não e das mais altas, algo na faixa de 10%. Grosso modo, pode-se dizer que apresenta valores entre os do ferro fundido cinzento e os do aço. Algumas vantagens sao a facilidade de usinagem e a boa resistência ao choque. Mas apresenta certa contração na solidificação, o que exige cuidados na fundição para evitar falhas.
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No tratamento de esferoidização, as ligas mais comuns que permitem obter a grafita na forma esferoidal podem conter um ou mais dos elementos citados anteriormente. 
1. Ligas de magnésio – o elemento de base é o magnésio. Este elemento permite obter a grafita na forma esferoidal, formando o nódulo de maneira mais regular e diminuindo o custo de produção do ferro fundido nodular. O elemento pode ser introduzido no metal da seguinte forma: 
• Magnésio metálico; 
• Liga de Cu-Mg – geralmente com 80% de cobre; 
• Liga de Ni-Mg – geralmente com 14 a 17% de Mg; 
• Liga de Fe-Si-Mg – geralmente com 8 a 16% de Mg e 50% de silício. 
2. Cério - foi o primeiro elemento utilizado no tratamento de esferoidização. O elemento é introduzindo no metal líquido e imediatamente, por sua afinidade química, combina com o enxofre, formando um composto à base de sulfeto de cério (CeS), que flutua na superfície líquida do metal. Este efeito denomina-se “dessulfuração”. Este processo continua até que o enxofre seja reduzido a teores inferiores a 0,015%. Somente após a dessulfuração é que o cério inicia sua ação sobre a grafita, transformando-a em nódulos. Devido a este fenômeno, o ferro fundido, ao ser tratado com cério, deve apresentar um teor baixo de enxofre. 
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Uso o ferro fundido cinzento como matéria-prima
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O ferro fundido dúctil e amplamente empregado por apresentar um bom compromisso entre custos e propriedades mecânicas, algumas delas próximas dos aços. A ductilidade é claramente vista pelos valores de alongamento, que podem chegar a 18% ou mais (25% por exemplo). Limites de resistência a tração podem ser tão altos quanto 800 MPa. Outra característica importante e a baixa contração na solidificação, o que facilita a produção e reduz o custo de pecas fundidas.
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O ferro fundido no seu estado líquido recebe um tratamento químico, que consiste na introdução de elementos no banho metálico, com a finalidade de aumentar a velocidade de resfriamento do metal, conseqüentemente, esferoizar a grafita. Este tratamento é chamado “tratamento de esferoidização”. Após este tratamento, se faz necessária a introdução de outros elementos químicos para reduzir o “efeito de coquilhamento”, por de um processo chamado “tratamento de inoculação”. O magnésio, cério, cálcio, bário, ítrio e terras raras são os principais elementos que favorecem a esferoidização da grafita. 
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No Ferro Fundido Cinzento, as propriedades físicas e mecânicas são definidas predominantemente pela forma da grafita, já que se deseja que a matriz seja sempre Perlítica.
• No Ferro Fundido Nodular, as propriedades físicas e mecânicas são definidas predominantemente pela matriz, já que se deseja que a grafita seja sempre esférica.
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Os cinzentos possuem a grafita na forma lamelar e totalmente interconectada. A forma lamelar, formando acuidades nas pontas das grafitas interconectadas, faz com que este material possua baixa resistência, pois as grafitas atuam como trincas no material. Em função disso os cinzentos não são utilizados em solicitações em que resistência, ductilidade e tenacidade são exigidas. No entanto, como a grafita possui alta condutividade térmica e amortecimento de vibrações, e ainda, está interconectata, estes materiais são empregados em blocos de motores de bases de máquinas por exemplo.
Já os nodulares, a grafita é esferoidal, eliminando os problemas decorrentes das “trincas” do ferro cinzento, dando aos nodulares, elevada resistência, ductilidade e tenacidade, podendo estes ser empregados em componentes de responsabilidade como virabrequins, ganchos e outros componentes. No entanto, este material possui baixa condutividade térmica e baixo amortecimento de vibrações.
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O primeiro processo desenvolvido para a produção de peças em fofo com grafita compacta utilizava a adição de Ti, em teores entre 0,10% e 0,15% em combinação com o Mg. Enquanto o Mg impede o crescimento de grafita lamelar, o Ti suprime a morfologia nodular. Entretanto a formação de partículas de TiC, de elevada dureza, torna o processo inviável para peças intensivas em usinagem, como o caso de blocos e cabeçotes.
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A morfologia compactada, com extremidades arredondadas, torna a nucleação e propagação de trincas muito mais difícil do que nos fofos cinzentos.
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Ferro fundido vermicular ou de grafita compactada obtido através do fofo cinzento.
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1-Cinzento.
2- Cinzentos: veios de grafita fragilizam!
O ferro fundido branco é composto por aproximadamente 30% de cementita.
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3-FERRO  = FERRITA. Estrutura= ccc; Temperatura “existência” = até 912 C; Fase Magnética até 768 C (temperatura de Curie); Solubilidade máxima do Carbono= 0,02% a 727 C).
FERRO  = AUSTENITA. Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais); Temperatura “existência”= 912 -1394C, Fase Não-Magnética, Solubilidade máxima do Carbono= 2,14% a 1148C.
FERRO  = FERRITA . Estrutura= ccc; Temperatura “existência” = acima de 1394C; Fase Não-Magnética; É a mesma que a ferrita ; Como é estável somente a altas temperaturas não apresenta interesse comercial
4-Austenita é maior que a ferrita. Como na ferrita, os átomos de carbono estão dissolvidos intersticialmente, mas muito maior no arranjo CFC. Esta diferença na solubilidade do carbono na austenita e ferrita α é a base para o endurecimento da maioria dos aços.
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5-A dureza e a resistência mecânica aumentam com o aumento do conteúdo de carbono, por tanto nos processos de fabricação por conformação de metais que se precisa de material dúctil é mais fácil deformar com materiais de menor conteúdo de carbono. Para o processo de usinagem um conteúdo médio de carbono seria bom e também o aumento do conteúdo de carbono dificulta o processo de soldagem.
6-LIGA EUTETÓIDE: corresponde à liga de mais baixa temperatura de transformação sólida. Austenita: FASE  (FERRITA) + Cementita. A temperatura= 725 C tem-se um teor de Carbono= 0,8 %. Aços com 0,02-0,8% de C são chamadas de aços hipoeutetóide. Aços com 0,8-2,1% de C são chamadas de aços hipereutetóides. Consiste de lamelas alternadas de fase  (ferrita) e Fe3C (cementita) chamada de perlita. Na ferrita as lamelas são espessas e claras. Já a cementita tem lamelas finas e escuras
LIGA HIPOEUTETÓIDE: Teor de Carbono = 0.002- 0.8 %. Estrutura composta de Ferrita e Perlita. As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra das alavancas. As partes claras são chamadas de pró eutetóide ferrita.
LIGA HIPEREUTETÓIDE: Teor de Carbono = 0,8-2,06 %. A estrutura é composta de cementita e Perlita. As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra das alavancas. As partes claras são chamadas de pró eutetóide cementita.
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7-ferrita
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15-s ferros fundidos cinzentos são caracterizados, conforme citado, pela presença de grafita na forma lamelar interligada, que pode estar envolta de uma matriz ferrítica, perlítica ou ferrítico-perlítica. São pouco usuais e não comunsa presença de martensita ou bainita nestes materiais, no entanto para casos específicos, tais matrizes podem estar presentes. A classificação da grafita é feita quanto a forma, ao tamanho e ao tipo. No caso dos ferros fundidos cinzentos, a forma da grafita é lamelar sendo que o tamanho pode ser classificado conforme padrão mostrado na figura abaixo, onde o tamanho da grafita vai de 1 a 8. Desta forma, compara-se a metalográfia sem ataque em 100x de ampliação com este quadro. O tipo das grafitas também é classificado através de um padrão em 100x de ampliação onde se classifica de A até E, conforme descrito abaixo: Tipo A-Lamelas finas e uniformes distribuídas ao acaso; Tipo B-Conhecida como tipo roseta, sendo o centro do esqueleto formado por grafita fina e as bordas de grafita grosseira: Tipo C-Conhecida como grafita primária, veios grandes, típica de ferros fundidos hipereutéticos; Tipo D-Grafita fina e interdendrítica com distribuição ao acaso, típica de solidificação com elevado superesfriamento; Tipo E -Veios finos e interdendríticos com orientação definida, típica de ferros fundidos. 
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