O ferro fundido é produzido por fundição de ligas de ferro-carbono com um teor de carbono superior a 2%. Esse metal também possui silício em sua composição, assim como quantidades pequenas de outros elementos.
A combinação de alto teor de carbono e presença de silício confere ao ferro fundido sua excelente capacidade de usinabilidade. Vários tipos de ferros fundidos são produzidos usando diferentes técnicas de tratamento térmico e processamento, incluindo o ferro fundido cinzento e o ferro fundido nodular.
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O que é Ferro Fundido?
O ferro fundido é uma liga de ferro contendo de 2% a 4% em peso de carbono, de 1% a 3% em peso de silício e quantidades menores de outros elementos. Em comparação, o aço tem um teor de carbono menor de até 2% em peso e um teor menor de silício.
O ferro fundido também pode ser otimizado com ligas com pequenas quantidades de manganês, molibdênio, cério, níquel, cobre, vanádio e titânio antes de ser fundido.
Dependendo do teor de silício do ferro, ele é classificado como ferro fundido branco ou ferro fundido cinza e pode ser tratado posteriormente sob temperaturas específicas para produzir ferro fundido maleável ou dúctil.
Propriedades Gerais do Ferro Fundido
O ferro fundido é altamente favorecido por sua capacidade de ser facilmente moldado em formas complexas quando fundido e por seu baixo custo. Além disso, suas propriedades podem ser facilmente alteradas ajustando a composição e a taxa de resfriamento sem alterações significativas nos métodos de produção.
Suas outras principais vantagens incluem facilidade de usinagem, amortecimento de vibrações, resistência à compressão, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. A resistência à corrosão do ferro fundido é aprimorada com a adição de elementos como silício, níquel, cromo, molibdênio e cobre.
Qual a diferença entre ferro fundido e aço?
A principal diferença entre aço e ferro fundido é o teor de carbono. O ferro fundido tem um teor de carbono superior a 2%, enquanto o aço tem um teor de carbono inferior a 2%, com muitas ligas de aço tendo menos de 1%.
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Ferro Fundido Cinzento
Esse tipo de ferro fundido é fabricado com refusão de ferro gusa. É uma liga de carbono e ferro com pequenas quantidades de silício, fósforo, manganês e enxofre.
É o ferro fundido mais comum e as razões por trás de sua popularidade são sua capacidade de criar estruturas complexas e baixo custo. Além disso, as excelentes propriedades do ferro fundido cinzento o tornaram uma das ligas mais amplamente usadas.
Propriedades do Ferro Fundido Cinzento
Vejas as principais propriedades desse metal:
Alta resistência à compressão
Essa força é definida pela resistência de qualquer metal ou liga para suportar suas forças de compressão. O ferro cinzento tem uma alta resistência à compressão e é por isso que é amplamente utilizado em postes e colunas de edifícios. Além disso, sua resistência à compressão pode ser tão alta quanto a de alguns aços leves!
Resistência à tração
Existem diferentes variedades de ferro fundido cinzento e sua resistência à tração varia de acordo. Algumas variedades mostram a resistência à tração de 5 toneladas por polegada quadrada, outras mostram 19, mas em média sua resistência é de 7 toneladas por polegada quadrada. No entanto, a adição de vanádio pode aumentar a força do ferro fundido cinzento.
Resistência à Deformação
Esse metal é altamente resistente à deformação e fornece uma estrutura rígida. No entanto, se houver algum problema relacionado à construção, mesmo a estrutura fabricada em ferro fundido cinzento pode quebrar.
Baixo Ponto de Fusão
Ele tem baixo ponto de fusão: – 1140 ºC a 1200 ºC.
Resistência à Oxidação
O ferro fundido cinzento é altamente resistente à ferrugem, formada pela reação do oxigênio e do ferro. É uma solução perfeita para evitar o problema de corrosão.
Usos desse metal
É usado em aplicações em que sua alta rigidez, usinabilidade, amortecimento de vibrações, alta capacidade de calor e alta condutividade térmica são vantajosas, como blocos de cilindros de motores de combustão interna, volantes, caixas de engrenagens, coletores, rotores de freio a disco e utensílios de cozinha.
Ferro Fundido Nodular
Também conhecido como ferro dúctil ou ferro esferoidal, o ferro fundido nodular é, na verdade, um grupo de ferros que exibem alta resistência, flexibilidade, durabilidade e elasticidade devido à sua microestrutura exclusiva.
O ferro fundido dúctil normalmente contém mais de 3% de carbono; pode ser dobrado, torcido ou deformado sem fraturar. Suas propriedades mecânicas são semelhantes ao aço e superam em muito as dos ferros fundidos padrão.
Propriedades do Ferro Dúctil
🔹Facilmente fundido e usinado;
🔹Possui uma excelente relação resistência / peso;
🔹Pode ser fabricado por um custo muito menor que o aço;
🔹Possui fundibilidade e usinabilidade superiores;
🔹Fornece uma combinação excepcional de resistência, fabricação de baixo custo e confiabilidade.
Aplicações do Ferro fundido Nodular
O ferro dúctil tem maior resistência e ductilidade que o ferro fundido cinzento. Essas propriedades permitem que ele seja usado efetivamente em uma ampla variedade de aplicações industriais, incluindo tubos, componentes automotivos, rodas, caixas de engrenagens, caixas de bombas, estruturas de máquinas para o setor de energia eólica e muito mais.
Por não fraturar como o ferro cinzento, o ferro nodular também é seguro para uso em aplicações de proteção contra impactos.
Qual o preço do Ferro Fundido?
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