GRAFITA EM GRUMOS

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GRAFITA EM GRUMOS (CHUNKY) 
 
Efeito da inoculação no molde sobre a formação de grafite em grumos 
em peças de seções pesadas no ferro fundido nodular 
 O processo de fabricação de peças fundidas de seção pesada em ferro nodular é 
fortemente influenciado pelo risco de degeneração da grafita sob taxas de resfriamento 
baixas. O aparecimento deste tipo de defeito normalmente está ligado a uma redução 
significativa nas propriedades mecânicas das peças fundidas de grandes dimensões. 
Estudos sobre o efeito da inoculação na formação de grafite chunky (grafita em grumos) 
em seções pesadas têm levado a resultados contraditórios na literatura e isso 
desencadeou o presente trabalho. Novos dados experimentais são apresentados sobre o 
efeito da inoculação no molde e o surgimento de grafita chunky durante a solidificação 
de ferros nodulares que demonstram claramente que a inoculação no molde aumenta o 
risco de formação de grafite em grumos em seções pesadas. Isto está de acordo com 
alguns trabalhos anteriores, que são revisados, e sugere que a contradição com outros 
resultados pode estar relacionado ao fato de que estes últimos trabalhos se tratam de 
fundição em coquilha. 
 
Influência da grafita chunky nas propriedades mecânicas do ferro 
fundido com seções pesadas 
 Este trabalho de investigação tem como objetivo descobrir as influências das 
diferentes quantidades de grafita chunky nas propriedades mecânicas e de fadiga do 
ferro fundido nodular GJS-800. A grafita chunky tem sido um problema em seções 
pesadas de paredes espessas em componentes de ferro fundido nodular. A grafita 
chunky é ramificada e interligada como uma rede dentro das células eutéticas e forma-
se nos centros térmicos das seções pesadas do ferro fundido nodular durante a 
solidificação. Este trabalho mostrou que a grafita chunky na microestrutura reduz 
significativamentea a resistência à tração, o alongamento à ruptura e a resistência à 
fadiga, mas não influencia substancialmente sobre o limite de escoamento do ferro 
fundido nodular GJS-800. A baixa contagem de nódulos e o baixo grau de nodularidade 
também diminuem a vida em fadiga do ferro fundido nodular, e a diferença de vida em 
fadiga de amostras contendo grafita chunky ou com baixa contagem de nódulos e baixo 
grau de nodularidade não é grande. A influência da quantidade de grafita chunky na 
vida em fadiga aumenta até teores de 20% de grafita chunky, e acima disto a vida em 
fadiga não diminui substancialmente. 
 
 
 A grafita em grumos ou grafita chunky está associada ao resfriamento lento em 
fundidos de seção espessa ocorrendo no centro térmico das peças, decorrente de teores 
residuais muito baixos de elementos nodularizantes. Entretanto, a composição química 
base, a adição de compostos grafitizantes e a própria liga nodularizante pode ter 
influência. A grafita em grumos provoca a diminuição da ductilidade. Dentre as 
soluções para minimizar ou até mesmo eliminar a presença de grafita em grumos 
podemos citar: em peças espessas o carbono equivalente deve ser menor que 4,1%; o 
silício deve ser baixo (2,0 a 2,2%); com o uso do níquel, o silício deve ser reduzido em 
0,2 a 0,4%; em ferro fundidos nodulares austeníticos sem cério deve-se adotar a 
composição tal que satisfaça a equação: C + 0,2Si + 0,06Ni < 4,4%; com matérias 
primas puras não usar cério; dos elementos que eliminam chunky (Pb, Cu, As, Te, Bi, 
Sb e B) usar o antimônio, pois adições de 0,002 a 0,005% Sb não afetam as 
propriedades mecânicas; usar coquilhas ou areia de zirconita ou cromita; usar inoculante 
com antimônio ou bismuto; inocular no jato ou no molde e usar inoculante sem cálcio. 
A tabela abaixo mostra alguns exemplos de ocorrência de grafitas em grumos segundo 
Hasse (1999). 
 
Tabela 1 – Exemplo de ocorrência de grafita em grumos.