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Ferro Fundido Nodular 1 Índice Introdução.........................................................................3 Algumas características típicas do Ferro Fundido Nodular...............................................................................4 Propriedades......................................................................5 Fabricação do Ferro Fundido Nodular...........................7 Utilização do Ferro Fundido Nodular..............................10 Conclusão..........................................................................11 Bibliografia..........................................................................12 2 Introdução A adição de uma pequena quantidade de magnésio (Mg) e/ou cério (Ce), antes da fundição, aos ferros fundidos facilmente grafitizados, pode produzir uma nova microestrutura, juntamente com um conjunto de propriedades mecânicas diferentes. Estes elementos são adicionados para diminuir o teor de enxofre. Nódulos ou esferóides, em lugar de veios, de grafita, são nucleados pela adição de Ce ou Mg ao ferro fundido e esses afetam de forma positiva a ductilidade do ferro fundido. À medida que a liga se resfria, os nódulos crescem pela adição do carbono rejeitado pela austenita. A liga resultante é denominada ferro nodular ou ferro dúctil. 3 Algumas características típicas dos Ferros Fundidos Nodulares: Excelente ductilidade (de até 20% em componentes recozidos); Tenacidade superior aos dos ferros fundidos brancos e cinzentos; Limite de escoamento mais alto que os demais ferros fundidos e aços comuns; Melhor resistência ao impacto e a fadiga que os ferros fundidos cinzentos; Baixa capacidade de absorver vibrações e Aço Ferro Nodular 4 Propriedades Boa ductilidade; Alta resistência à tração; Boa fundibilidade; Elevado limite de escoamento; É de custo mais elevado; Alta resistência mecânica 5 Seu limite de escoamento é mais elevado do que nos ferros fundidos cinzento e maleável e o mesmo dos aços carbono sem elementos de liga. A grafita, nesses materiais, tem a forma esferoidal, que é mais favorável do que a nodular propriamente dita do ferro maleável e por isso afeta menos a continuidade da matriz. Carbono livre na forma esferoidal Inoculação com briquetes da liga Fe-Mg-Si (+ comum) Devido ao tratamento feito no estado líquido ====> 6 Fabricação do Ferro Fundido Nodular O ferro fundido de origem, para produzir o ferro nodular, possui uma composição química semelhante à do ferro fundido cinzento comum ou com baixo teor de liga. Os processos de nodulização desses materiais consiste na adição, no metal fundido, de determinadas ligas contendo magnésio, cério, cálcio, lítio, sódio ou bário. A liga mais comum é Mg-Si-Fe, visto que o magnésio é, dentre todos os elementos, o de mais baixo custo. 7 Ao introduzir-se a liga na panela contendo o ferro fundido líquido, ocorre uma violenta reação que causa fervura. O magnésio age como uma espécie de inibidor da grafitização, de curta duração, de modo que o ferro fundido solidifica inicialmente com formação de cementita. Quando cessa a ação do magnésio, a cementita começa a decompor-se, originando uma grafita que se desenvolve em todas as direções, adquirindo uma forma próxima da esférica. 8 A estrutura final apresenta-se, pois, como grafita esferoidal numa matriz perlítica, podendo apresentar igualmente ferrita e cementita livre. Um tratamento térmico de recozimento ou normalização decompõe a cementita em ferrita e produz mais grafita esferoidal. O recozimento, além dessa ação, alivia as tensões e a normalização produz melhores propriedades mecânicas. 9 Utilização do Ferro Fundido Nodular É bastante utilizado em componentes mecânicos que são submetidos a cargas moderadas e que exijam boa ductibilidade e usinabilidade. Sendo utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitam de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos. Indicado também para serviços em altas temperaturas: grelhas, cubos de rodas, tambores. Na indústria automotiva na confecção de cabeçote de motores, anéis de pistão e panelas de freio. Encontra-se também na indústria siderúrgica na fabricação de rolos laminadores e moinhos. 10 Conclusão O ferro fundido com grafita esferoidal é considerado um grande avanço da tecnologia Metalúrgica de fabricação dos fundidos. Conhecido internacionalmente como ferro fundido nodular tornou-se, em algumas aplicações, um substituto do aço principalmente na indústria automobilística. Testes práticos de fundição mostram que o material não parece ser mais difícil de fundir que o aço e que tal processo é, de fato, mais econômico. Por reciclar a matéria prima (sucata), deve ser considerado como alternativa às técnicas convencionais buscando um desenvolvimento sustentável, a proteção ao meio ambiente e a prevenção da poluição equilibrada com as necessidades socioeconômicas do mundo atual. 11 Bibliografia www.uezo.rj.gov.br/tccs/capi/AlexandreFrancklin.pdf www.blucher.com.br/.../propriedades-mecanicas-dos- ferros-fundidos http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe_scAF/tecnolo gia-dos-materiais-ferro-aco www.spectru.com.br/Metalurgia/diversos/ferrofundido.pdf 12
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