2 Metálicos Ferrosos Aços e FoFos

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1. História 
 A primeira vez que o homem viu o ferro foi sob a forma de meteoritos. Daí a origem da palavra 
siderurgia. Pois “sidus” significa estrela em latim. 
- Há evidências do uso na China, Índia e Europa anteriores a 2.000 A.C. 
- Início do processamento: hititas, 1.700 AC. Aqueciam uma mistura de minério de ferro e carvão vegetal 
em um buraco no solo. Obtinham uma massa pastosa que era, em seguida, batida para desprender as 
impurezas e escórias. O que restava da massa de ferro era depois forjado na forma de peças . 
- A evolução dos processos: 
- Primeiros fornos: tipo poço 
- Primeira evolução: forjas catalãs (sec.Xlll) 
- Surge o alto-forno e o ferro-gusa líquido. Separam-se os processos de obtenção do gusa e aço. 
(aprox.1444) 
- Inglaterra, 1709 : alto- forno a coque. 
- Inglaterra, 1856 : Processo Bessemer. 
- Inglaterra / França, 1865 : Processo Siemens-Martin. 
- Inglaterra, 1878 : Processo Thomas. 
- Suécia, 1904 : Forno Elétrico a Arco, inicia a produzir industrialmente. 
- Áustria, 1952 : Conversor LD. 
 
Conceitos Importantes: 
 
* Metalurgia: abrange os conhecimentos físicos e químicos a respeito da extração, purificação e 
modificação dos metais. 
* Siderurgia: é a metalurgia do ferro. Engloba os processos de obtenção de produtos a base de ferro. 
* Matérias Metálicos Ferrosos são aqueles que apresentam ferro em % majoritária (> ou = a 50% Fe) em 
sua composição química. 
* Materiais Metálicos não Ferrosos são aqueles que apresentam % Fe muito baixa, sendo aceito apenas 
um máx permitido, dependendo do tipo de liga não ferrosa. 
 * Aço: material metálico constituído essencialmente de ferro e com carbono até cerca de 2%, contendo 
também outros elementos de liga. Varia-se a composição química do aço para conferir-lhe propriedades 
específicas. 
* Ferro Fundido: possui Carbono de 2,1% à 4,2% (comercial) 
 
 
 
 
 
 
2. Aços 
 
2.1 Elementos de Liga dos Aços 
1. Carbono (C): 
- principal elemento de liga dos metais ferrosos, 
- aumenta o limite de resistência à tração, a durezae a temperabilidade, 
- diminui a elasticidade, tenacidadee solubilidade, 
- combina-se com outros elementos de liga formando carbetos ou carbonetos. 
- junto ao Cr é prejudicial à resistência ã corrosão (intergranular e sensitização). 
2. Silício (Si): 
- Agente desoxidante. 
- Aumenta resistência à corrosão, tração (baixos teores de Si), tenacidade, temperabilidade, 
-Aumenta a fluidez, 
-Aumenta significativamente a resistência elétrica (núcleos magnéticos, motores, transformadores) 
devido as menores perdas com correntes parasitas que se formam, 
- Diminui a soldabilidade, 
-Influencia na ferrita é o endurecimento com perda de plasticidade (Mn<Si<P) 
3. Manganês: Mn 
- aumenta resistência ã tração ( a cada 1%, 100 Mpa), com diminiução insignificante da tenacidade, 
- Aumenta a dureza após processo de têmpera, aumenta a temperabilidade e a soldabilidade, 
- Controla o efeito do S, 
- Estabiliza a austenita. 
- Baixa plasticidade da ferrita. 
4. Fósforo: P 
- elemento considerado como impureza, é prejudicial pois deixa aços e fofos frágeis e quebradiços, 
- baixa a tenacidade e a resistência ao choque 
- aumenta a resistência a corrosão e a fluidez’ 
-aumenta a usinabilidade em aços ressulforados, 
5. Enxofre: S 
- elemento considerado como impureza, sendopermitido máx. de 0,05% 
- é prejudicial pois deixa aços e fofos quebradiços, diminui a ductilidade e a usinabilidade, 
-junto ao Mn favorece a usinagem formando um composto plástico, (cavacos se quebram facilmente) 
-diminui a soldabilidade 
6. Alumínio: Al 
- em pequenas porções como desoxidante e agente controlador de crescimento de grão, 
- em excesso ( > ~ 0,08%) causa porosidade, 
-ajuda na nitretação (adição de Nitrogênio na superfície), 
7. Cromo: Cr 
- aumenta a resistência a corrosão signoficativamanete ( com 12%Cr resiste à ação da água e vários 
ácidos), 
- aumenta a resistência à tração (80 Mpa para cada 1%Cr), 
- aumenta a resistência à altas temperaturas 
- aumenta a temperabilidade, 
- aumenta dureza e resistência ao desgaste com alto C. 
- Forma fino filme protetor de Cr2O3 junto ao oxigênio:camada passivada, 
8. Níquel: Ni 
- aumenta resistência ã tração (40Mpara cada 1%Ni )e a tenacidade, 
- aumenta limite de elasticidade, 
-aumenta temperabilidade possibilitando redução na velocidade de resfriamento, 
-acima de 25%Ni altera a alotropia do ferro retendo a austenita em temperaturas usuais, de trabalho e 
tratamentos térmicos, 
- não magnético e muito resistente à corrosão, 
- com 36%Ni menor coeficiente de dilatação térmica (instrumentos de medição), 
- aços 18%Cr e 8%Ni: austeníticos, 
- não forma carbonetos. 
- utilizado em superligas para resistência em alta temperatura, 
9. Molibdênio: Mo 
- melhora resistência a altas tempreaturas, 
- aumenta resistência ao desgaste e a dureza após a têmpera 
-aumenta resistência à tração e limite de escoamento. 
-diminui o tamanho de grão, 
- em aços inox aumenta a resistência à corrosão em água da mar, cloretos (Cl-), ácidos sulfúrico, fosfórico 
e hodroclorídricos. 
- é formador de carbonetos. 
10. Cobre: Cu 
- melhora a resitência a corrosão atmosférica (0,2-0,5%), 
11. Cobalto: Co 
- aumenta a dureza em altas temperaturas 
- aumenta de resistência à tração e limite escoamento 
- diminui a plasticidade 
-aumenta resistência à oxidação 
-forma carbonetos 
12. Vanádio: V 
- aumenta dureza à quente, 
- aumenta a temperabilidade, 
- aumenta resistência à tração e limite de escoamento, 
- aumenta resistência ao desgaste, 
- diminui o tamanho de grão, 
- forma carbonetos na proporção de 1%V para 2%Mo e 4% de W 
13. Tugstênio: W 
- aumenta resistência à tração e ã abrasão, 
- aumenta dureza à quente 
- reduz a condutibilidade térmica, 
- é formador de carbonetos muito duros (aços ferramenta rápidos), 
14. Chumbo: Pb e Estanho:Sn 
- não se liga aos aços, é uma impureza, mas facilita a usinagem, mas se funde facilmente (T: 327 °C), 
diminuem a resistência ao desgaste, alongamento e ao choque. 
 
15. Gases 
15.1: HidroGênio: H 
- Fragiliza aços e fofos, baixa a elasticidade e limite de escoamento (o,oo1%-o,ooo1%) 
- Provém de sucata molhada, panelas e fornos úmidos e maus sinterizados. 
15.2: OxiGênio: O 
-causa bolhas, porosidades, internas e externas, provém da má desoxidação ou umidade. Possui 
aparência brilhante e perfeitamente circular provenientes de alta temperatura de fusão. Pode formar 
óxidos facilmente juntando-se ao Al, Si e Ca, 
15.3: Nitrogênio: N 
- geralmente indesejável, forma nitreto de ferro fragilizando a ferrita a frio, provém da sucata 
contaminada com nitrogênio, em aços PH: C+N>0,1% causa porosidade, 
- aumenta a dureza, resistência ã tração e ã quente em aços duplex e super-duplex, 
- pode ser adicionada à quente em forma de FeCrNitrogenado, em forma de gás ou em tratamento 
térmico (nitretação) formando nitretos. 
 
 
 
2.2 Classificação dos Aços 
 
a. composição química 
b. normas IC-AISI 
c. propriedadades 
d. microestrutura 
e. utilização 
 
2.2.1 Aços Baixa Liga: 
Incluem os Aços ao Carbono ou Comuns e os Aços baixa-liga ou ligados:  Elementos de liga < 5%: 
 Aços-carbono: possuem na sua composição química quantidades definidas por máximo e mínimo dos 
elementos Carbono, Silício, Manganês, Cobre, Enxofre e Fósforo. Outros elementos existem apenas em 
quantidades residuais < 0,005 %. A quantidade de Carbono presente no aço define a sua classificação: Os 
Aços baixo carbono possuem no máximo 0,30% de Carbono; o médio carbono possui de 0,30 a 0,60% ; e o 
alto carbono possui de 0,60a 1,00%. As quantidades de Si e Mn variam em 0,4% e 1,0% dependendo do 
tipo e norma utilizada. O P e S assumen teores máximos de 0,05% 
 Os aços, em geral, são classificados em grau, tipo e classe. O Grau normalmente identifica a faixa 
de composição química do aço. O Tipo identifica o processo de desoxidação utilizado, enquanto que a 
Classe é utilizada para descrever outros atributos, como nível de resistência e acabamento superficial. 
A designação do Grau, Tipo e Classe utiliza uma letra, número, símbolo ou nome. 
Existem vários sistemas de designação para os Aços, como o SAE (Society of Automotive 
Engineers), AISI (American Iron and Steel Institute), ASTM (American Society os Testing and Materials) e 
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A normalização unificada vem sendo utilizada com 
freqüência cada vez maior, e é designada pela sigla UNS (Unified Numbering System). 
O sistema de classificação mais adotado na prática é o SAE-AISI. Nele, o Aço-carbono utiliza o grupo 
1xxx, e é classificado da seguinte forma: 
· 10xx : Aço-carbono comum (Mn : 1,00% máx.) 
· 11xx : Ressulfurado 
· 12xx : Ressulfurado e Refosforizado 
· 15xx : Aço-carbono comum alto Mn (Mn : 1,00 a 1,65%) 
Os aços que possuem requisitos de temperabilidade adicionais recebem a adição de um H após a 
sua classificação. 
Os aços baixo carbono possuem, normalmente, baixas resistência e dureza e altas tenacidade e 
ductilidade. Além disso, são bastante usináveis e soldáveis e apresentam baixo custo de produção. Estes 
aços normalmente não são tratados termicamente. Entretanto quando tratados podem receber uma 
adição de carbono na superfície (cementação) ou normalização e tempera para carbono acima de 0,2%. 
Entre as suas aplicações típicas estão as chapas automobilísticas, perfis estruturais e placas utilizadas na 
fabricação de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas-de-flandres. 
Os aços médio carbono possuem uma quantidade de carbono suficiente para a realização de 
tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, muito embora seus tratamentos térmicos necessitam 
ser realizados com taxas de resfriamento elevadas e em seções finas para serem efetivos. Possuem maior 
resistência e dureza. Porém menor tenacidade e ductilidade do que os aços baixo carbono. São utilizados 
em rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e outras peças de máquinas que 
necessitam de elevadas resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade. 
 Os aços alto carbono são os de maiores resistência mecânica e dureza. porém de menor 
ductilidade entre os aços carbono. São quase sempre utilizados na condição temperada e revenida. 
Possuem boas características de manutenção de um bom fio de corte (por exemplos em facas 
industriais). Tem grande aplicação em talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas. 
Aços Baixa liga ou Ligados: possuem outros elemeneto de liga além do C, Mn, Si, P e S, e assim são 
chamados pois o somatório dos elementos de liga deve ser menor ou igual à 5%. 
23xx:Níquel (3,50%) 
25xx:Níquel (5,00%) 
31xx:Níquel (1,25%), cromo (0,65%) 
33xx:Níquel (3,50%), cromo (1,55%) 
40xx:Molibdênio (0,25%) 
41xx:Cromo (0,50 ou 0,95%), molibdênio (0,12 ou 0,20%) 
43xx:Níquel (1,80%), cromo (0,50 ou 0,80%), molibdênio (0,25%) 
46xx:Níquel (1,55 ou 1,80%), molibdênio (0,20 ou 0,25%) 
47xx:Níquel (1,05%), cromo (0,45%), molibdênio (0,25%) 
48xx:Níquel (3,50%), molibdênio (0,25%) 
50xx:Cromo (0,28% ou 0,40%) 
51xx à 52xx:Cromo (0,80, 0,90, 0,95, 1,00 ou 1,1%) 
61xx:Cromo (0,80 ou 0,95%), vanádio (0,10 ou 0,15%) 
86xx:Níquel (0,55%), cromo (0,50 ou 0,65%), molibdênio (0,20%) 
87xx:Níquel (0,55%), cromo (0,50%), molibdênio (0,25%) 
92xx:Manganês (0,85%), silício (2,00%) 
93xx:Níquel (3,25%), cromo (1,20%), molibdênio (0,12%) 
94xx:Manganês (1,00%), níquel (0,45%), cromo (0,40%), molibdênio (0,12%) 
97xx:Níquel (0,55%), cromo (0,17%), molibdênio (0,20%) 
98xx:Níquel (1,00%), cromo (0,80%), molibdênio (0,25%) 
 
OBS.Os últimos dois dígitos, representados pelo xx, representam o teor de carbono do aço 
 
2.2.2 Aços Alta Liga: São os aços inoxidáveis e os Aços Ferramenta: Elementos de liga > 5,0%: 
- Aços Inoxidáveis: 
A aparência brilhante atraente dos aços inoxidáveis, que se mantêm ao longo do tempo com 
simples limpeza, associada a resistência mecânica, torna esses materiais adequados aos usos na 
construção arquitetônica, na fabricação de móveis e objetos de uso domestico e a outros semelhantes. 
 A resistência a corrosão dos aços inoxidáveis aos diversos meios químicos permitem o seu emprego 
em, recipientes, tubulações e componentes de equipamentos de processamento de produtos alimentares 
e farmacêuticos, de celulose e papel, de produtos de petróleo e de produtos químicos em geral. 
 A resistência a oxidação, em temperaturas mais elevadas, torna possível o seu uso em componentes 
de fornos, câmaras de combustão, trocadores de calor e motores térmicos. 
 A resistência mecânica relativamente elevada, tanto à temperatura ambiente como as baixas 
temperaturas, faz com que sejam, usados em componentes de máquinas e equipamentos nos quais se 
exige alta confiabilidade de desempenho como, por exemplo, partes de aeronaves e mísseis, vasos de 
pressão, e componentes estruturais menores como parafusos e hastes. 
 Os aços-inoxidáveis são aqueles que contém um mínimo de 10,5% de Cromo como principal 
elemento de liga. São aços onde não ocorre oxidação em ambientes normais. Alguns aços inoxidáveis 
possuem mais de 30% de Cromo ou menos de 50% de Ferro. Suas características de resistência são obtidas 
graças à formação de um óxido protetor que impede o contato do metal base com a atmosfera agressiva. 
Alguns outros elementos como níquel, molibdênio, cobre, titânio, alumínio, silício, nióbio, nitrogênio e 
selênio podem ser adicionados para a obtenção de características mecânicas particulares. 
 Os aços inoxidáveis são divididos em cinco famílias, de acordo com a microestrutura, estrutura 
cristalina das fases presentes ou tratamento térmico utilizado. As cinco famílias são: martensíticos, 
ferríticos, austeníticos, duplex (austenítico e ferrítico) e endurecíveis por precipitação. 
· Martensíticos: os aços inoxidáveis martensíticos são ligas Fe-Cr-C que possuem uma estrutura 
cristalina martensítica na condição endurecida. São ferromagnéticos, endurecíveis por tratamento 
térmico e resistentes à corrosão somente em meios de média agressividade. O conteúdo de cromo é, 
geralmente, situado entre 10,5 e 18% e o conteúdo de carbono não pode ser superior a 1,2%. Os 
conteúdos de carbono e cromo são balanceados para garantir uma estrutura martensítica. Alguns 
elementos como nióbio, silício, tungstênio e vanádio são, às vezes, adicionados para modificar o 
comportamento do aço durante o revenimento. Pequenas quantidades de níquel podem ser adicionadas 
para melhorar a resistência à corrosão. Da mesma maneira, enxofre e selênio podem ser adicionados para 
melhorar usinabilidade. 
 
 
· Ferríticos: são ligas de Fe-Cr, de estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC). Seu conteúdo 
de cromo se situa na faixa de 11 a 30%. Alguns graus podem conter molibdênio, silício, alumínio, titânio e 
nióbio para a obtenção de certas características. Também podem ser adicionados enxofre e selênio para 
melhoria da usinabilidade. São ferromagnéticos, podem possuir boas ductilidade e conformabilidade mas 
suas características de resistência em altas temperaturas são ruins se comparadas à dos austeníticos. Sua 
tenacidade também pode ser limitada a baixas temperaturas e em seções pesadas. Não são endurecíveis 
por tratamento térmico e dificilmentepor trabalho a frio. 
 
· Austeníticos: constituem a maior família de aços inoxidáveis, tanto em número de diferentes tipos 
quanto em utilização. A exemplo dos ferríticos, não são endurecíveis por tratamento térmico. São não-
magnéticos na condição recozida e são endurecíveis apenas por trabalho a frio. Normalmente, possuem 
excelentes propriedades criogênicas e excelentes resistências mecânica e à corrosão em altas 
temperaturas. O conteúdo de cromo varia entre 16 e 26%, o de níquel é menor ou igual a 35% e o de 
manganês é menor ou igual a 15%. Podem ser adicionados, também, molibdênio, cobre, silício, alumínio, 
titânio e nióbio, para a obtenção de melhores características de resistência à oxidação. 
 
· Especiais: Duplex e Super Duplex: são ligas bifásicas baseadas no sistema Fe-Cr-Ni. Estes aços 
possuem, aproximadamente, a mesma proporção das fases ferrita e austenita e são caracterizados pelo 
seu baixo teor de carbono (<0,03%) e por adições de molibdênio, nitrogênio, tungstênio e cobre. Os 
teores típicos de cromo e níquel variam entre 20 e 30% e 5 e 8%, respectivamente. A vantagem dos aços 
duplex sobre os austeníticos da série 300 e sobre os ferríticos, são a resistência mecânica 
(aproximadamente o dobro), maiores tenacidade e ductilidade (em relação aos ferríticos) e uma maior 
resistência a corrosão por cloretos. 
 
· Endurecíveis por precipitação: são ligas cromo-níquel que podem ser endurecidas por tratamento de 
envelhecimento. Podem ser austeníticos, semi-austeníticos ou martensíticos, sendo que a classificação é 
feita de acordo com a sua microestrutura na condição recozida. Para viabiliazr a reação de 
envelhecimento, muitas vezes se utiliza o trabalho a frio, e a adição de elementos de liga como alumínio, 
titânio, nióbio e cobre. 
 Os aços inoxidáveis são normalmente designados pelos sistemas de numeração da AISI (American 
Iron and Steel Institute), UNS (Unified Numbering System) ou por designação própria do proprietário da 
liga. Entre estes, o sistema da AISI é o mais utilizado. Nele, a maioria dos graus de aços inoxidáveis 
possuem uma classificação com três dígitos. Os aços austeníticos fazem parte das séries 200 e 300, 
enquanto que a série 400 designa tanto aços ferríticos quanto martensíticos. 
 A série UNS, por sua vez, possui um maior número de ligas que a AISI, pois incorpora todos os aços 
inoxidáveis de desenvolvimento mais recente. Nesta série, os aços inoxidáveis são representados pela letra 
S, seguida de cinco números. Os três primeiros representando a numeração AISI (se tiverem). Os dois 
últimos algarismos serão 00 se o aço for um aço comum da designação AISI. Se forem diferentes, significa 
que o aço tem alguma característica especial reconhecida pela UNS. 
 
Seleção de um aço inoxidável para um dado meio corrosivo: 
Para aços inoxidáveis, diferente da galvanização, facilmente encontram-se tabelas complexas e 
detalhadas sobre a velocidade de corrosão do inoxidável para os mais diversos meios, existindo inclusive 
pequenos livros destas tabelas. 
O objetivo da tabela abaixo é apenas de exemplificar a resistência à corrosão destes aços para poder 
indicar ao cliente, se necessário, fazendo uma pré seleção dos mesmos. 
ABNT 
AISI 
Atmosfera branda e 
água fresca 
Atmosfera 
industrial 
Atmosfera 
Marinha 
Água 
Salina 
Química 
branda 
Química 
oxidante 
Química 
redutora 
301 X X X X X 
302 X X X X X 
302B X X X X X 
303 X X X X 
304 X X X X X 
304L X X X X X 
305 X X X X X 
308 X X X X X 
309 X X X X X 
310 X X X X X 
314 X X X X X 
316 X X X X X X X 
316L X X X X X X X 
317 X X X X X X X 
321 X X X X X 
347 X X X X X 
403 X X 
405 X X 
409 X X 
410 X X 
416 X 
420 X 
430 X X X X 
440A X X 
440B X 
440C X X X 
442 X X X X 
446 X X X X X 
 
- Utilização dos Aços Inox: 
Austeníticos: 
301: Fins estruturais; correias transportadoras; utensílios domésticos; ferragens; diafragmas; adornos de 
automóveis; equipamentos para transporte; aeronaves; ferragens para postes; fixadores (grampos, fechos, 
estojos); conjuntos estruturais onde alta resistência é exigida; em aeronaves; automóveis, caminhões I e 
carrocerias, carros ferroviários. 
302: Gaiola de animais; guarnições arquitetônicas, exteriores arquitetônicos; garrafas térmicas e 
esterelizadores; equipamentos para recozimentos; pias; lavadores de pratos; utensílios domésticos; 
equipamentos hospitalares; tanques de gasolina; equipamentos para fabricação de sorvetes; congeladores; 
guarnições para portas; equipamentos para lacticínios; maquinaria para engarrafamento; tanques de 
fermentação; equipamentos para armazenagem e processamento de produtos alimentícios; dobradiças, 
refinarias de açúcar; carros ferroviários. 
302 B: Peças resistentes ao calor; elementos de aquecimento de tubos radiantes; caixas de recozimento; 
suportes de tubos; aplicações onde exija resistência à oxidação a temperaturas até 926oC e para serviço 
intermitente envolvendo resfriamento rápido a temperatuars até 870oC (ex.: partes de fornos, seções de 
queimadores, abafadores de recozimento) . 
303: Parafusos; porcas; pregos; eixos; cabos; fechaduras; componentes de aeronaves; buchas; peças 
produzidas em máquinas automáticas de parafusos e outros equipamento de máquina ferramenta. 
304: Utensílios domésticos; fins estruturais; equipamentos para industria química e naval; indústria 
farmacêutica; industria textil; indústria de papel e celulose; refinaria de petróleo; permutadores de calor; 
válvulas e peças de tubulações; indústria frigorifica, instalações criogênicas; depósitos de cerveja; tanques 
de fermentação de cerveja ; tanques de estocarem de cerveja; equipamentos para refino de produtos de 
milho; equipamentos para leiteria; cúpula para casa de reator de usina atômica; tubos de vapor; 
equipamentos e recipientes para usinas nucleares; peças para depósito de algumas bebidas carbonatadas; 
condutores descendentes de águas pluviais; carros ferroviários; calhas. 
304 L: revestimento para trajas de carvão, tanques de pulverização de fertilizantes líquidos; tanques para 
estoque de massa de tomate; quando se faz necessário um teor de carbono menor que o tipo 304 para 
restringir a precipitação de carbonetos resultantes da solda, particularmente quando as peças não podem 
ser tratadas termicamente após a solda; carros ferroviários. 
305: Peças fabricados por meio de severas deformações a frio. 
308: Fornos industriais; válvulas; vergalhões para a solda; soluções de sulfeto a alta temperatura. 
309: Aplicações a altas temperaturas; suportes de tubos; abafadores; caixas de sementação; depósitos de 
bebidas; partes de queimadores a óleo; refinarias; equipamentos para fábrica de produtos químicos; 
partes de bombas; revestimento de fornos; componentes de caldeiras; componentes para fornalha de 
máquinas a vapor; aquecedores, trocadores de calor; peças para motores a jato; 
310: Aquecedores de ar; caixas de recozimento; estufa de secagem; anteparos de caldeira de vapor; caixa 
de decantação; equipamentos para fábrica de tinta; suportes para abóbada de forno; fornos de fundição; 
transportadores e suportes de fornos; revestimento de fornos; componentes de turbinas a gás; trocadores 
de calor; incineradores; componentes de queimadores a óleo; equipamentos de refinaria de petróleo; 
recuperadores; cilindros para fornos de rolos transportadores; tubulação de soprador de fuligem; chapas 
para fornalha; chaminés e comportas de chaminés de fornos ; conjuntos de diafragmados bocais para 
motores turbojatos; panelas de cristalização de nitratos; equipamentos para usina de papel. 
314: Caixas de recozimento; caixas de cementação; acessórios para tratamentos térmicos; tubos de 
radiação. 
316: Peças que exigem alta resistência à corrosão localizada; equipamentos de industrias químicas, 
farmacêutica, textil ,petróleo, papel, celulose, borracha, nylon e tintas; peças e componentes diversos 
usados na construção naval; equipamentos criogênicos; equipamentos para processamento de filme 
fotográfico; cubas de fermentação; instrumentos cirúrgicos; 
316 L: Peças de válvulas; bombas; tanques; evaporadores e agitadores; equipamentos texteis 
condensadores; peças expostas à atmosfera marítima; adornos; tanques soldados para estocagem de 
produtos químicos e orgânicos; bandejas; revestimento para fornos de calcinação. 
317: equipamentos de secagem; equipamentos para fábricas de tintas. 
321: Para estruturação soldadas e peças sujeitas a aquecimento na faixa de precipitação de carbonetos; 
anéis coletores de aeronaves; revestimentos de caldeiras; aquecedores de cabines; parede corta-fogo; 
vasos pressurizados; sistema de exaustão de óleo sob alta pressão; revestimento de chaminés; 
componentes de aeronaves; superaquecedor radiante; foles; equipamentos de refinaria de petróleo; 
aplicações decorativas. 
347: Tubos para superaquecedores radiantes; tubo de exaustão de motor de combustão interna; tubulação 
de vapor a alta pressão; tubos de caldeiras; tubos de destilação de refinaria de petróleo; ventilador; 
revestimento de chaminé; para estruturas soldadas e peças sujeitas, a aquecimento na faixa de 
precipitarão de carbonetos; tanques soldados para transporte de produtos químicos; anéis coletores; 
juntas de expansão; resistores térmicos. 
 
Martensíticos 
410: Válvulas; bombas; parafusos e fechaduras; tubo de controle de aquecimento; chapa para molas; 
cutelaria ( facas, canivetes etc.); mesa de prancha; instrumentos de medida; peneiras; eixos acionadores; 
maquinaria de mineração; ferramentas manuais; chaves; para aplicações que exigem boa resistência à 
oxidação à elevada temperatura tais como as partes de fornos, queimadores etc.; equipamentos 
rodoviários; sedes de válvulas de segurança para locomotivas; plaquetas tipográficas; apetrechos de pesca; 
peças de calibradores; fixadores. 
416: Parafusos usinados; porcas; engrenagens; tubos; eixos; fechaduras; 
420: Cutelaria; instrumentos hospitalares, cirúrgicos e dentários; réguas; medidores; engrenagens; eixos; 
pinos; rolamentos de esferas; bolas de milho; disco de freio. 
440 A B C: Eixos; pinos; instrumentos cirúrgicos e dentários; cutelaria; anéis. 
442: Componentes de fornos; câmara de combustão. 
446: Caixas de recozimento; chapas grossas para abafadores; queimadores; aquecedores; tubos para 
pirômetros; recuperadores; válvulas e conexões; aplicações a altas temperaturas quando necessária 
resistência a oxidação. 
 
Ferríticos: 
403: Lâminas de turbina sujeitas à corrosão e desgaste por abrasivo e corrosão úmida; anéis de jatos; 
seções altamente tensionadas em turbina à gás. 
405: Caixas de recozimento 
409: Sistemas de exaustão de veículos automotores; tanques de combustível; banco de capacitares. 
430: Adornos de automóveis; calhas; máquinas de lavar roupa; revestimento da câmara de combustão 
para motores diesel; equipamentos para fabricação de ácido nítrico; fixadores; aquecedores; portas para 
cofres; moedas; pias e cubas; baixelas; utensílios domésticos; revestimentos de elevadores. 
 
As normas utilizadas para tubos de aço inoxidável austenítico são ASTM: 
A-249: Tubos de aço inoxidável austenítico soldados para aplicação em caldeiras, superaquecedores, 
trocadores de calor e condensadores; 
A-269: Tubos de aço inoxidável austenítico soldados para serviços gerais; 
A-270: Tubos de aço inoxidável austenítico soldados para aplicação em industrias alimentícias e de 
bebidas, nas quais, além da resistência à corrosão sejam minimizadas as possibilidades de contaminação e 
deterioração dos produtos e haja facilidade de limpeza; 
ASTM A-312: Tubos de aço inoxidável austenítico soldados para condução. 
 
- Aços Ferramenta 
 Os aços-ferramenta são aqueles utilizados nas operações de corte, formação, afiação e quaisquer 
outras relacionadas com a modificação de um material para um formato utilizável. Estes aços se 
caracterizam pelas suas elevada dureza e resistência à abrasão geralmente associadas à boa tenacidade e 
manutenção das propriedades de resistência mecânica em elevadas temperaturas. 
 Estas características normalmente são obtidas com a adição de elevados teores de carbono e ligas, 
como tungstênio, molibdênio, vanádio, manganês e cromo. Boa parte dos aços-ferramenta são forjados, 
mas alguns também são fabricados por fundição de precisão ou por metalurgia do pó. A seleção da 
matéria-prima para a fabricação dos aços ferramentas é um fator importante do processo, e a sua seleção 
costuma ser cuidadosamente realizada inclusive na utilização de sucata. 
 A fusão dos aços-ferramentas é realizada, normalmente, em quantidades relativamente pequenas 
nos fornos elétricos, tomando-se um especial cuidado com as tolerâncias de composição química e 
homogeneidade do produto final. Estas e outras particularidades tornam o aço-ferramenta um material de 
custo mais elevado do que os aços comuns. 
 Devido às diversas utilizações dos aços-ferramentas, eles são divididos em diferentes tipos de acordo 
com a sua aplicação e características. São eles: 
· Aços-rápido: são desenvolvidos para aplicações de usinagem em elevadas velocidades. Existem duas 
classificações para os aços-rápidos, que são os ao molibdênio (grupo M) e os ao tungstênio (grupo T). Os 
dois possuem uma performance mais ou menos semelhante. Os do grupo M, entretanto, tem um custo 
inicial menor. 
· Aços para trabalho a quente: desenvolvidos para utilização em operações de punçonamento, 
cisalhamento e forjamento de metais em altas temperaturas sob condições de calor, pressão e abrasão. 
São identificados como aço H, no sistema de classificação. São divididos em três sub-grupos: ao cromo 
(que vai do H10 ao H19) , ao tungstênio (H21 ao H26) e ao molibdênio (H42 e H43). 
· Aços para deformação a frio: por não conter os elementos de liga necessários para possuir resistência a 
quente, estes aços se restringem a aplicações que não envolvam aquecimentos repetidos ou prolongados 
em faixas de temperatura de 205 a 260ºC. São divididos em três grupos: aços temperáveis ao ar (grupo A), 
alto-carbono e alto-cromo (grupo D) e temperáveis em óleo (grupo O) 
· Aços resistentes ao choque: seus principais elementos de liga são manganês, silício, cromo, tungstênio e 
molibdênio Quase todos os aços deste tipo (conhecidos como Grupo S) possuem conteúdo de carbono de 
aproximadamente 0.50%, o que lhes confere uma combinação de elevadas resistência e tenacidade e 
baixa ou média resistência ao desgaste por abrasão. 
· Aços baixa-liga para aplicações especiais: contém pequenas quantidades de cromo, vanádio, níquel e 
molibdênio. A demanda por estes aços vem caindo continuamente, o que reduziu os seus sub-grupos de 
sete para apenas dois, ambos temperáveis a óleo. São os aços do grupo L. 
· Aços para moldagem: estes aços possuem cromo e níquel como principais elementos de liga. Possuem 
características de baixa resistência ao amolecimento em altas temperaturas. São utilizados quase que 
exclusivamente em peças fundidas sob pressão ou em moldes para injeção ou compressão de plásticos e 
são classificados como grupo P. 
· Aços temperáveis em água: nestes aços o carbono é o principal elemento de liga. São adicionados,também, pequenas quantidades de cromo para aumentar a temperabilidade e a resistência à abrasão, e 
de vanádio, para manter uma granulação fina, e consequentemente uma maior tenacidade. Grupo W. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dureza mais adequada segunda a 
Empresa BRASIMET de aços D2 e D6 
para ferramental de estampagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dividem-se em dois grandes Grupos: 
 
 
 
 
 
 
 - Dividem-se em dois grupos: - Dividem-se em dois grupos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumo Aços:Classificação dos Aços Fundidos pela Composição 
Química 
Baixa Liga 
IC,SAE/AISI 
 El Liga < 5% 
Alta Liga 
AISI,ASTM, IC 
 El Liga > 5% 
 
Aços ao Carbono 
(Comuns) 
10XX,11xx,12xx,
13xx e 15xx 
El. Liga: C,Si e 
Mn 
 
Baixo 
AISI 
1010 
C < 0,3% 
Si < 0,6% 
Mn < 
0,6% 
Médio 
C: AISI 
1045 
0,3% < 
C < 
0,6%; 
0,5% < 
Si < 
0,7%; 
0,5% < 
Mn < 
0,8% 
Alto C: 
AISI 
1070 
C > 
0,6%; 
0,5% < 
Si < 
1,0% 
0,5% < 
Mn<1% 
Aços Inoxidáveis: 
C, Si, Mn, Cr e/ou 
Ni e/ou Mo... 
 
Aços 
Ferramenta: 
C médio ou 
alto, teores de 
Si, Mn, Cr, 
Ni, V, Co, 
e/ou W... 
 
Ferríticos 
Cr: 11%-
30%, 
C<0,2% 
S. 400 
(430) 
Martensíticos 
Cr: 10-18% 
1,2%>C>0,3% 
S.400 (420) 
Austeníticos 
(18.8) 
Cr:16%-26% 
Ni:8%-22% 
C<0,25% 
S.300 (316) 
Endurecíveis 
por 
Precipitação 
(PH) 
Cr: 16-18% 
Ni:3-9% 
Cu:3-5% 
Al:1% 
C<0,2% 
 
 
Duplex-
SuperDuplex 
N, 
C<0,2% 
 
 
P/ Trabalho a 
Quente (H) 
Cr, Mo e/ou W 
 
P/ Deformação 
a Frio (A,D,O) 
Ato Cr e alto 
C, ( Co ) 
 
Rápidos 
Ao Mo, Co(M) 
Ao W (T) 
Resistentes ao 
Choque (S) 
0,5%C,Mn,Si,
Cr,W,Mo 
Temperáveis 
em água (W) 
Alto C, 
pequenas 
Quant. de Cr 
e V 
P/ Moldagem 
(P): Cr e Ni 
Baixa Liga (L) 
- temperáveis 
Cr,V, Ni, Mo 
em peq. quant. 
Ressulfurados: S 
Refosforados: P 
Ao Mn 
Aços Baixa Liga ou Ligados: 
Além de C,Si e Mn possuem 
outros Elementos Liga 
Série: de 23XX -98XX 
 
 
Código SAE Descrição ou principais elementos de liga 
10xx Aços-carbono de uso geral 
11xx Aços de fácil usinagem, com enxofre 
13xx Manganês (1,75%) 
15xx Manganês (1,00%) 
23xx Níquel (3,50%) 
25xx Níquel (5,00%) 
31xx Níquel (1,25%), cromo (0,65%) 
33xx Níquel (3,50%), cromo (1,55%) 
40xx Molibdênio (0,25%) 
41xx Cromo (0,50 ou 0,95%), molibdênio (0,12 ou 0,20%) 
43xx Níquel (1,80%), cromo (0,50 ou 0,80%), molibdênio (0,25%) 
46xx Níquel (1,55 ou 1,80%), molibdênio (0,20 ou 0,25%) 
47xx Níquel (1,05%), cromo (0,45%), molibdênio (0,25%) 
48xx Níquel (3,50%), molibdênio (0,25%) 
50xx Cromo (0,28% ou 0,40%) 
51xx Cromo (0,80, 0,90, 0,95, 1,00 ou 1,05%) 
61xx Cromo (0,80 ou 0,95%), vanádio (0,10 ou 0,15%) 
86xx Níquel (0,55%), cromo (0,50 ou 0,65%), molibdênio (0,20%) 
87xx Níquel (0,55%), cromo (0,50%), molibdênio (0,25%) 
92xx Manganês (0,85%), silício (2,00%) 
93xx Níquel (3,25%), cromo (1,20%), molibdênio (0,12%) 
94xx 
Manganês (1,00%), níquel (0,45%), cromo (0,40%), 
molibdênio (0,12%) 
97xx Níquel (0,55%), cromo (0,17%), molibdênio (0,20%) 
98xx Níquel (1,00%), cromo (0,80%), molibdênio (0,25%) 
 
EXERCÍCIO. Classifique pela norma SAE/AISI os aços abaixo a partir da sua composição química e diga 
uma utilização ( Fe:balanço) 
 
 
 
 n Classifica
ção %C %Si %Mn %P %S %Cr %Ni %Mo %Cu %W %Co %V 
1 0,15 0,20 0,20 
0,25 0,60 0,60 0,04 0,05 0,25 0,25 0,25 0,25 0,03 
2 0,40 0,20 0,70 
0,50 1,00 1,00 0,04 0,04 
3 0,18 0,15 0,90 0,40 0,13 
0,23 0,35 1,20 0,04 0,04 0,60 0,20 
4 0,36 0,20 0,60 0,70 1,65 0,20 
0,44 0,80 0,90 0,03 0,03 0,90 2,00 0,30 
5 0,9 0,20 0,70 0,70 
1.1 0,35 0,90 0,04 0,04 0,90 
6 0,15 0,20 0,70 0,70 
0,25 0,80 0,90 0,04 0,04 1,00 
7 0,56 1,80 0,75 
0,64 2,20 1,00 0,04 0,04 
8 0,37 0,30 1,35 0,08 
0,45 0,60 1,65 0,04 0,13 
9 0,86 3,80 4,70 6,00 1,70 
0,94 0,45 0,40 0,03 0,03 4,50 5,20 6,70 2,00 
10 1,40 11,00 0,70 0,1 0,1 
1,60 0,60 0,60 0,06 0,40 13,00 1,20 1,00 1,10 
11 2,00 0,40 0,40 11,00 0,25 
2,40 0,60 0,60 13,00 0,25 0,50 
12 0,30 4,75 1,25 0,75 
0,42 1,50 0,75 5,75 1,75 1,20 
13 0,60 0,60 15,80 3,80 0,35 3,00 
0,06 0,75 0,70 0,04 0,03 16,30 4,30 0,40 3,20 
14 18,00 9,00 2,00 
0,16 1,50 1,50 0,04 0,04 21,00 12,0 3,00 
15 18,00 11,0 3,00 
0,08 1,00 2,00 0,05 0,03 20,00 15,0 4,00 
16 0,20 1,30 11,50 
0,40 1,50 1,00 0,04 0,04 14,00 1,00 0,50 
17 0,15 0,20 0,65 0,40 0,40 0,15 
0,25 0,80 0,95 0,04 0,05 0,70 0,70 0,25 
18 17,00 8,00 
0,03 2,00 1,50 0,04 0,04 21,00 12,0 0,50 
19 2,30 0,50 23,00 
3,00 1,00 1,50 28,00 1,50 
20 0,60 16,00 
0,75 1,00 1,00 0,04 0,03 18,00 0,75 
 
21 
 26,0 
 Al: 
0,5máx 
 Fe: 
3,5máx 
0,30 1,25 1,50 0,03 0,03 75,0 33,0 
22 
1,10 28,00 7,00 
 
1,70 1,00 1,00 0,03 0,03 32,00 9,50 
Fe: 
3,0máx 
 
3. Ferros Fundidos: 
3.1 História: 
As origens dos ferros fundidos datam de 600 anos antes de Cristo, na China, quando eram usados 
para fabricação de panelas, arados e estátuas. No lado ocidental, foi introduzido na Europa em torno de 
1400 depois de Cristo. (Os chineses inventaram a bússola, a pólvora e, pasmem, a imprensa, muito antes 
dos ocidentais. Pois o mesmo aconteceu com os ferros fundidos). 
Somente no século XVIII é que se iniciou a produção em massa de ferros fundidos e seu uso 
subsequente como material estrutural. Um grande salto de qualidade foi dado pouco depois da segunda 
guerra mundial, em 1948, quando o Morrogh (dizem que acidentalmente) deu um jeito de arredondar a 
grafita sem precisar de tratamento térmico. Pimba!!!! Criou-se o nodular ! 
E qual é o "lance" que torna os ferros fundidos tão usados? 
Bem, tem uma série de motivos: 
Primeiro, eles oferecem ao projetista uma opção de material de baixo custo que pode ser 
facilmente fundido (ponto de fusão próximo a 1150 C para ligas eutéticas, enquanto os aços estão em 
torno de 1500 C) e vazado em uma ampla variedade de formas complexas. (Você já pensou no custo de um 
motor de automóvel , com todos aqueles detalhes geométricos, se ele tivesse que ser feito totalmente por 
usinagem a partir de um bloco maciço?). 
Segundo porque, mesmo comparando com aços fundidos, devido ao maior teor de carbono, possuem 
maior fluidez, menor contração de solidificação e maior usinabilidade , resultando em maior precisão 
dimensional, maior estanqueidade (menor possibilidade de porosidade interna). Tais aspectos permitem 
obter peças de ferro fundido (cinzento ou nodular) com custos de 30 a 40 % mais baixos que peças 
fundidas em aço. 
Além disso, os ferros fundidos possuem algumas propriedades físicas que os tornam vantajosos em 
relação aos aços fundidos. Um exemploé o caso de resistirem mais ao desgaste por possuírem grafita, que 
age como lubrificante. Outro exemplo é que a grafita introduz maior amortecimento de vibrações, sendo 
conveniente para bases de máquinas. Certos tipos de ferros fundidos (os chamados brancos) não possuem 
grafita e são muito duros, sendo particularmente convenientes para materiais que devem resistir ao 
desgaste abrasivo (De novo.já pensou no custo de usinagem de uma peça com geometria complexa e que 
deve ser muito dura para resistir à abrasão?) 
E hoje? Qual é a situação? 
Hoje, os ferros fundidos constituem um grupo de materiais que abrange uma ampla gama de 
microestruturas e, por isso mesmo, podem ser fabricados com uma ampla gama de propriedades. Alguns 
são usados onde se exige elevada resistência ao desgaste por abrasão, outros para resistir à corrosão, 
outros para resistir às temperaturas elevadas e outros ainda simplesmente porque se necessita de um 
baixo custo de fabricação para obter peças com geometrias complexas. 
Existem diversos institutos que pesquisam o assunto, várias normas técnicas regulamentando o 
setor e muitas empresas produzindo componentes tanto para o mercado interno como exportando. 
 
3.2 Composição Química geral: 
 Ferro Fundido é o termo genérico utilizado para as ligas Ferro-Carbono nas quais o conteúdo de 
Carbono excede o seu limite de solubilidade na Austenita na temperatura do eutético. A maioria dos 
ferros-fundidos contém no mínimo 2% de carbono, mais silício (entre 1 e 3%) e enxofre, podendo ou não 
haver outros elementos de liga. 
 Utilização geral: Resistência ao desgaste, Isolamento de vibrações, Componentes de grandes, 
dimensões, Peças de geometria complicada, Peças onde a deformação plástica é inadmissível 
 Atribuições Positivas: Baixo ponto de fusão (relativamente aos aços), Elevada dureza e resistência ao 
desgaste, Boa resistência à corrosão, Versatilidade de propriedades e aplicações 
 Atribuições Negativas: Grande fragilidade, logo, baixa ductilidade, Deformação plástica impossível à 
temperatura ambiente, Difíceis de maquinar, Soldadura muito limitada, Domínio elástico não-linear 
3.3 Influência dos elementos de liga nos FoFos 
As propriedades Mecânicas aumentam com: 
• BAIXOS CE 
• VEIOS DE GRAFITA CURTOS / REFINADOS EM FC 
• ELEVADO NÚMERO DE CÉLULAS EUTÉTICAS 
• ELEMENTOS PERLITIZANTES - Cr , Cu , Sn , Sb , Ni , Mo 
1. Carbono (teores 2,70 a 3,90%) – Varia de acordo com a seção da peça. 
Aumenta: Fluidez, Percentual de grafita, Condutividade térmica, Amortecimento de vibrações 
Diminui: Tendência ao coquilhamento, Propriedades mecânicas de resistência, 
Prejudica o acabamento superficial após a usinagem. 
2. Silício (teores 1,5 a 2,9%) - forte grafitizante, reduz coquilhamento, favorece a Ferrita, reduz a 
resistência ao impacto (Fe). 
 
3. Manganês: (teores 0,2 a 1,0 %) – Neutraliza enxofre, forma Perlita e Carbonetos (segregação). 
% Mn = 1,7 (% S) + 0,15 – 0,20 ferrítico, % Mn = 1,7 (% S) + 0,30 – 0,40 perlítico. 
É perlitizante, contudo forma grafita rugosa que pode favorecer a ancoragem do carbono, ↓ a dureza (HB). 
4. Enxofre – (teores 0,02 % FE e 0,06 a 0,12 % FC) 
 Ajuda a controlar a grafitização nos teores indicados. Quando não neutralizado segrega para contorno de 
célula, formando o Sulfeto de Ferro que é fragilizante. Também promove a formação de Cementita. Nos 
teores indicados favorece a atuação de compostos inoculantes, grafitizantes (MnS). Porém o enxofre 
sozinho não age como inoculante. Nos nodulares: Limita a produção de nodular, se presente em teores 
acima dos indicados (0,03%máx). 
5. Fósforo – (teores 0,02 a 0,15 % FC) (0,10 % máximo FE) - Altos teores aumentam a fluidez, mas 
causam fragilização intensa em virtude da formação de Steadita. Fraco promovedor de grafita, diminui 
significativamente a usinabilidade. 
 
6. Cobre (teores até 1,0%máx) - Elemento de ação grafitizante, adicionado como perlitizante. 
7. Estanho – (teores até 0,10 % em FE e até 0,15 % em FC) 
Forte efeito perlitizante. Aumenta a dureza e resistência à tração, mas tende a reduzir a 
tenacidade. Segrega para contornos de células, tendendo a fragilizar o material. Particularmente eficiente 
na eliminação de ferrita junto à grafita tipo D. Nos FE – elevados teores resulta na formação de grafita não 
esferoidal. 
8. Níquel (teores até 1,5 %) - Efeito perlitizante e estabilizador de perlita. Ação grafitizante. Auxilia na 
obtenção de ferros fundidos bainíticos (ADI-Austemperado Ductil Iron). 
 9. Molibdênio (teores até 0,6%) - Leve tendência à formação de carbonetos. Favorece a obtenção de 
materiais bainíticos. Promove a obtenção de perlita fina. Aumenta significativamente a temperabilidade e 
a resistência a fluência e a fadiga térmica. 
 10. Cromo (até 0,35%) - Forte promovedor de formação e estabilização de carbonetos. Perlitizante. Pode 
aumentar a resistência à oxidação e ao desgaste. Segrega-se para contornos de células. 
 
11. Bismuto (teores até 0,02%) - Promove a formação de formas anormais de grafita e aumenta 
substancialmente a tendência ao coquilhamento. 
12. Titânio (teores até 0,15%) - Promove a formação de grafita do tipo D. 
13. Chumbo – (teores até 0,005%) - Resulta na presença de grafita de Widmanstaetten. 
14. Alumínio (teores 0,005 a 0,02%) Promove a formação de “pinholes”, é um Grafitizante poderoso. 
 
15. Antimônio (teores até 0,05%) - Promove a formação de perlita, Reduz a quantidade de ferrita nas 
regiões adjacentes às superfícies de machos. 
 16. Magnésio (teores 0,02 a 0,06 % FE) - Promove a formação de grafita nodular, Diminui os teores de 
enxofre e oxigênio do metal base, durante o processo de nodularização. Elevados teores forma carbonetos 
e microrechupes. 
 
3.3 Classificação 
 Os cinco tipos de ferros fundidos comercialmente existentes são o Cinzento (Grafítico), Dúctil, 
Branco, Maleável e Ligados. 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. 
 
FF CINZENTO 
(Gray iron) 
 
FF DÚCTIL 
(Spheroidal iron) 
 
FF BRANCO 
(White iron) 
 
FF MALEÁVEL 
(Malleable iron) 
 
 
Existe sobreposição de 
composição química, pelo que só se 
distinguem através do 
processamento! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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 
termo resistentes e brancos termo resistentes. 
 
 
A Š Ferrite
P Š Perlite
Gf Š Grafite em flocos
Gn Š Grafite nodular
Gr Š Grafite em rosetas 
 nodularizante 
 
 
 
 
Ferro Fundido Cinzento 
 
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. 
 
MICROESTRUTURA 
2,5<%C<4,0 ; 1,0<%Si<3,0 
Baixa velocidade de resfriamento => Carbono solidifica em forma de grafite (flocos) – forma estável. 
A matriz é ferrítica (veloc. baixa) ou perlítica (veloc. moderada). 
Flocos de grafite atuam como entalhes, baixando a tenacidade e a resistência. 
 
PROPRIEDADES: Elevada fluidez=>peças complicadas, Boa maquinabilidade(flocos) Grande resist. ao 
desgaste (grafite), Excelente amortecedor de vibrações, Bom à comp., mau à tracção (frágil) 
Razoável resist. à corrosão, Soldadura difícil, Baixo custo (mais barato) 
 
APLICAÇÕES: Ferro fundido mais usado (75%), Fundição mecânica em geral, Blocos de motores, 
Engrenagens de grandes dimensões, Máquinas agrícolas, Carcaças e suportes de máquinas, Tubagens, 
Componente estrutural de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração. Peças fundidas de 
vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica, como pistões, cilindros, discos de 
embreagem e peças fundidas de motores a diesel. 
TRATAMENTOS TÉRMICOS: Recozimentos para alívio de tensões (taxas de arref. diferentes) ou para 
facilitar a maquinagem (obtendo matriz ferrítica). Têmpera e revenido, ou austêmpera, para obtenção de 
martensite (maior dureza). Tratamentos térmicos actuam apenas na matriz=>obtenção de grafite em 
flocos é irreversível. 
NOMENCLATURA 
Não se faz pela composição química, mas sim pela resistência mecânica à tração. 
EX. ASTM A48 Classe 20, 30, ... Classe determina a resistência à tração mínima em 1000 psi 
 EX. ASTM A 48M-94 EX. ABNT (NBR 6589/1986) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ferro fundido grafítico compacto: 
Variação do Ferro Fundido Cinzento em função da variação da forma da grafita ( ex. tipo B,C, D, E…). 
PROPRIEDADES: Variam entre as do ferro fundido cinzento e as do dúctil. Em comparação com os ferros 
fundidos cinzentos, os grafíticos compactos possuem maior resistência mecânica, maiores ductilidade e 
tenacidade e menor oxidação a temperaturas elevadas. Já na comparação com os ferros fundidos dúcteis, 
possuem menor coeficiente de expansão térmica, maior condutibilidade térmica, maior resistência ao 
choque térmico, maior capacidade de amortecimento, melhor fundibilidade e melhor usinabilidade 
APLICAÇÕES: Base para grandes motores a diesel, cárteres, alojamentos de caixas de engrenagens, 
alojamentos para turboalimentadores, suportes de rolamentos, rodas dentadas para correntes 
articuladas, engrenagens excêntricas, moldes para lingotes, coletores de descarga de motores e discos de 
freio. 
Tipo D (mm) (*) d (mm) (**)LR mínimo (MPa)
FC-100 20 20 100
FC-150 13 8 230
20 12,5 180
30 20 150
45 32 110
FC-200 13 8 280
20 12,5 230
30 20 200
45 32 160
FC-250 13 8 330
20 12,5 280
30 20 250
45 32 210
FC-300 20 12,5 330
30 20 300
45 32 260
FC-350 20 12,5 380
30 20 350
45 32 310
FC-400 30 20 400
45 32 360
Classe LR mínimo Diâmetro nominal 
(MPa) do corpo-de-prova (mm)
150A 150 20 a 22
150B 30
150C 50
150D Barra S
175A 175 20 a 22
175B 30
175C 50
175D Barra S
200A 200 20 a 22
200B 30
200C 50
200D Barra S
225A 225 20 a 22
225B 30
225C 50
255D Barra S
250A 250 20 a 22
250B 30
250C 50
250D Barra S
275A 275 20 a 22
275B 30
275C 50
275D Barra S
 
2. Ferro Fundido Dúctil: 
Sua estrutura nodular confere maiores resistência mecânica e ductilidade ao material, aproximando suas 
características das do aço. 
MICROESTRUTURA:3,5<%C<4,0 ; 1,8<%Si<3,0 
Pequenas adiçoes de Mg e Ce, em vez de flocos formam-se nódulos. A matriz é ferrítica (veloc. baixa) ou 
perlítica (veloc. moderada). Grafite em nódulos origina maior resistência, ductilidade e tenacidade 
 
 
PROPRIEDADES: Alta resistência, tenacidade e ductilidade, Excelente maquinabilidade, Possibilidade de 
deformação a quente, Grande resistência ao desgaste, Fluidez boa, Soldabilidade melhorada, Baixo custo 
(superior ao ff cinzento) 
APLICAÇÕES: Desenvolvimento iniciado em 1948, Engrenagens e pinhões, Cambotas e cames, Juntas 
universais, Máquinas de trabalho pesado, Válvulas Orgãos sujeitos a desgaste e impacto em geral 
Válvulas carcaça de bombas,Virabrequins, Cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis. 
TRATAMENTOS TÉRMICOS: Recozimentos para alívio de tensões (taxas de arref. diferentes) ou para 
melhorar a ductilidade, Têmpera e revenido, Tratamentos térmicos actuam apenas na matriz=>obtenção 
de grafite em nódulos é irreversível. 
NOMENCLATURA 
- Norma ASTM A536, em 5 classes: 
Classe 5 (60-40-18) 
Classe 4 (65-45-12) 
Classe 3 (80-55-06) 
Classe 2 (100-70-03) 
Classe 1 (120-90-02) 
Os números entre parentesis significam: 
1º - resistência mínima à tensão de ruptura, em 1000psi 
2º - resistência à tensão de escoamento, 1000psi 
3º - % alongamento 
- Norma ABNT NBR 6916 – 1981 
 
 
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. 
MICROESTRUTURA 
2,0<%C<3,5 ; 0,5<%Si<2,0 ; 0,5%Mn (anti-grafitizante) 
Alta velocidade de resfriamento => Carb. solidifica sob a forma de cementita (Ledeburita). A extrema 
dureza e fragilidade da cementita, caracterizam este fofo. Em peças de maior tamanho pode obter-se fofo 
branco à superfície e fofo cinzento no núcleo. 
 
PROPRIEDADES: Grande resist. à compressão e ao desgaste (cementita), Extremamente frágil, Não pode 
ser maquinado, Soldadura virtualmente impossível, Baixo custo (sem presença de cromo ~ 35%) 
APLICAÇÕES: Principal aplicação é a produção de ferro fundido maleável, Peças sujeitas a elevada 
compressão e atrito, Esferas de moinhos e rolos de laminadores, Elevada taxa de arrefecimento limita o 
tamanho das peças 
TRATAMENTOS TÉRMICOS 
O único tratamento térmico que pode ser feito é o tratamento para obtenção do ferro fundido maleável 
 
Ferro Fundido Maleável: Produto da transformação do ferro fundido branco após tratamento térmico em 
temperatura e atmosfera adequada. 
MICROESTRUTURA 
% elementos constituintes idênticas ao ferro fundido branco. 
Obtido do ff branco por tratamento térmico de maleabilização. 
A microestrutura obtida resulta da decomposição da cementite 
em rosetas de grafite, uma matriz de ferrite, perlite ou 
martensite 
 
 
PROPRIEDADES: Variando a taxa de resfriamento, pode obter-se um largo espectro de propriedades. 
Grande resistência à corrosão, Boa maquinabilidade e vazabilidade, Propriedades similares ao ff dúctil. Alta 
resistência, tenacidade e ductilidade, Elevada resistência mecânica e consideráveis ductilidade e 
maleabilidade. Aplicável tanto em temperaturas normais quanto mais elevadas. 
APLICAÇÕES: Aplicação similares ao fofo dúctil, Peças sujeitas a alta temperatura, Elementos de ligação, 
Juntas universais, Pequenas ferramentas, Flanges, conexões para tubos, Peças para válvulas ferroviárias e 
navais, Peças para indústria pesada. 
Tratamento térmico de Maleabilização: 
 
NOMENCLATURA: Faz-se pela ASTM A47, com 5 dígitos, correspondentes à tensão de cedência e extensão 
de rotura em tração 
Exemplo: ASTM A47 Classe 32510: ferro fundido maleável com tensão de ruptura mínima de 32,5ksi e 
alongamento de 10% 
Exemplo: ASTM A47 Classe 35018, 35,0 ksi e 18%) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profa. MS. Engra. Metalurgista Fernanda Bordin-2009 
Te
mp
e r
a tu
ra
Tempo
Temperatura cr’tica
de transforma¨‹o    
 
cementite grafite
Martensite
Perlite
Ferrite