Ferro fundido

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FERRO FUNDIDO
É uma liga de ferro - carbono que contém de 2 a 4,5% de carbono. O ferro fundido é obtido diminuindo-se a porcentagem de carbono do ferro gusa. É portanto um ferro de segunda fusão.
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A fusão de ferro gusa, para a obtenção do ferro fundido, é feita em fornos apropriados sendo o mais comum o forno “CUBILÔ “
O ferro fundido tem na sua composição maior porcentagem de ferro, pequena porcentagem de carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo.
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CLASSIFICAÇÃO E TIPOS FERROS FUNDIDOS
 Os cinco tipos de ferros fundidos comercialmente existentes são o Cinzento, Dúctil, Maleável, Grafítico compacto e Branco.Todos estes tipos, exceto o Branco, são compostos de uma fase grafítica em
uma matriz que pode ser ferrítica, perlítica, bainítica , martensítica temperada ou uma combinação destas.        
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Os ferros fundidos também podem ser classificados em não-ligados ou ligados. Os não-ligados constituem-se basicamente de ligas de ferro-carbono-silício contendo pequenas quantidades de manganês, fósforo e enxofre. Os ferro fundidos ligados, por sua vez, são divididos em tipos, de acordo com a sua aplicação e propriedade: brancos resistentes à abrasão, resistentes à corrosão, cinzentos de alta-resistência, dúcteis termoresistentes e brancos termoresistentes. 
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Sistema de classificação: O sistema de classificação dos aços varia de acordo com o tipo de ferro fundido em função das suas faixas de composição química, de acordo com a tabela abaixo:
 
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Ferro fundido branco: extremamente duro e frágil, chegando a ser inadequado para a usinagem em alguns momentos. Sua aplicação é restrita aos casos em que dureza elevada e resistência ao desgaste são necessárias, como nos cilindros de laminação. O ferro fundido branco, geralmente, é utilizado como um processo intermediário na produção do ferro fundido maleável. 
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Ferro fundido cinzento : este material é frágil e quebradiço devido a sua microestrutura, não servindo muito bem a aplicações que requeiram elevada resistência à tração. Sua resistência e ductilidade são maiores sob compressão, além de terem excelentes capacidades de amortecimento de vibrações e elevada resistência ao desgaste mecânico
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. São aplicados como componente estrutural de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração, peças fundidas de vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica, pequenos blocos cilíndricos, pistões, cilindros, discos de embreagem e peças fundidas de motores a diesel. 
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Ferro fundido dúctil: sua estrutura nodular confere maiores resistência mecânica e ductilidade ao material, aproximando suas características das do aço. Suas aplicações incluem válvulas carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis.
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Ferro fundido maleável: produto da transformação do ferro fundido branco após tratamento térmico em temperatura e atmosfera adequada. Apresenta características de elevada resistência mecânica e consideráveis ductilidade e maleabilidade. É aplicável tanto em temperaturas normais quanto mais elevadas. Flanges, conexões para tubos, peças para válvulas ferroviárias e navais, e outras peças para indústria pesada são algumas das aplicações típicas do ferro fundido maleável. 
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Tratamento térmico, estrutura e propriedades dos ferros maleáveis :
Os ferros maleáveis apenas são sujeitos a um tratamento térmico: o recozimento de maleabilização, que visa a transformação do ferro fundido branco obtido no estado bruto de vazamento em ferro maleável. Este tratamento tem várias formas possíveis, em função das características pretendidas para o produto final. 
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Existem dois tipos de ferro maleável, designados por "coração negro" e "coração branco". O primeiro, como já foi referido, apresenta grafite na forma nodular irregular; o segundo está isento de grafite, que é combustada a CO2 durante o processamento do material. 
No primeiro caso pode indicar-se um valor de 20 mm como espessura máxima a processar; no segundo caso esta espessura é reduzida para cerca de 10 mm. 
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Ambos podem ter uma matriz ferrítica (material mais macio) ou outra (em geral designada por perlítica, embora possa também assumir a natureza de martensite revenida). 
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O maleável de coração negro obtém-se por grafitização dos carbonetos em atmosfera neutra, originando um material com grafite de forma nodular irregular; a lei de arrefecimento imposta durante a reação eutectóide definirá a natureza da matriz metálica. 
O maleável de coração branco sofre uma grafitização em atmosfera oxidante, pelo que a grafitização à superfície das peças é acompanhada de oxidação a CO2, com descarburação; cria-se assim um gradiente de concentração em carbono, que provoca a constante difusão deste para a superfície da peça, sendo o produto final um material semelhante a um aço. 
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