Aula 14 - Ligas ferrosas - Unesp

Ligas Ferrosas 2 [14]
Ligas Ferrosas sistema Fe-C Fe C
Fe-C
se 0 < %C < 2,1 AÇO
condições
de
equilíbrio
ferrita + cementita
se %C > 2,1 FERRO FUNDIDO
1>

Ligas Ferrosas 2
Ferros Fundidos: carbono > 2,1% peso
L + γ L + Fe 3C
γ +FeC + Fe3C α + Fe 3C
2>

Ligas Ferrosas 2
Tipos de ferros fundidos comerciais:
Ferro fundido branco
Ferro fundido cinzento
Ferro fundido mesclado
Ferro fundido nodular
microestruturas
Ferro fundido maleável
processamento
propriedades (composição e taxa
mecânicas â i dde resfriamento) f i t )
3>

Ligas Ferrosas 2
O carbono nos ferros fundidos
Fe 3C 3 Fe + C (grafita)
Efeito da composição química:
Carbono – teores mais bai baixos os fa favorecem orecem fofo branco
Silício – estabilizador da ferrita favorece fofo cinzento
Manganês – estabilizador da austenita (fofo branco)
Magnésio, Cério – nodulizantes
Efeito da taxa de resfriamento: além dos elementos
químicos existentes a formação do ferro fundido
depende do resfriamento, pois a grafitização
demanda um tempo maior que a necessária para
a formação da cementita (Fe3C). 4>

Ligas Ferrosas 2
Microestrutura dos ferros fundidos brancos
Elementos
importantes:
Mn, Mo, Cr,
VTeN V, Te, N
200 μm
Ferro fundido hipoeutético, mostrando dendritas de perlita (escuras)
em fundo claro de cementita, decorada com glóbulos de ledeburita. 5>

Ligas Ferrosas 2
Microestrutura dos ferros fundidos cinzentos
formação de
veios
de grafita g a ta
adição de elementos
“grafitizantes”
(Si, Al, Ni, Cu, Ti)
Figura esquemática que mostra o aspecto 3D de um veio de grafita e
a visualização de um típico corte feito na preparação de amostra.
6>

Ligas Ferrosas 2
Microestrutura dos ferros fundidos cinzentos
Elementos
importantes:
Si, Ni, Cu
150 μm μ
Ferro fundido cinzento, mostrando veios de grafita do tipo B em
fundo claro de ferrita. Sem ataque metalográfico, 200 X. 7>

Ligas Ferrosas 2
Classificação dos Veios de Grafita
• Tipo A
• Tipo B
• Tipo C
• Tipo D
• Tipo E
A – irregular desorientada B – em roseta
C – desigual irregular D – interdendrítica
desorientada
E – interdendrítica
orientada
8>

Ligas Ferrosas 2
Microestrutura dos ferros fundidos mesclados
150 μm μ
Ferro fundido mesclado, , mostrando áreas escuras de ferro fundido
cinzento (C) sobre um fundo de ferro fundido branco. Pícrico, 200 X.
9>
C

Ligas Ferrosas 2
Microestrutura do ferro fundido nodular
formação de
nódulos
de grafita
adição de
“nodulizadores”
(Mg, ( g, Ce) )
150 μm
Ferro fundido nodular, , mostrando nódulos de grafita g (G) ( ) em áreas
claras de ferrita (F) com perlita (P) adjacente. Pícrico, 200 X.
P
G
F
10>

mperatura ( C)
o tem C
Ligas Ferrosas 2
Microestrutura do ferro fundido maleável
“ “grafitização” fiti ã ”
tratamentos térmicos
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0 5 10 15 20 25 30 35
tempo (h)
150 μm
Ferro fundido nodular, , mostrando estruturas de grafita g (G) ( ) envolvidas
por áreas constituídas por grãos de ferrita (F). Nital 5%, 200 X.
G
F
P
G
F
11>

Bibliografia:
Ligas Ferrosas 2
Chiaverini, V. Aços e Ferros Fundidos. ABM, 5a. ed.,
São Paulo Paulo, 1987 1987, pp pp. 425 425-493. 493
Colpaert Colpaert, HH. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos
Comuns. Ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1974, pp. 317-350.
Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais.
Ed Ed. Edgard Blucher Blucher, São Paulo Paulo, 1970 1970, pp pp. 317-321 317 321.
Hume-Rothery, Hume Rothery, W. Estrutura das Ligas de Ferro. Ed.
Edgard Blücher, São Paulo, 1968, pp. 196-210.
Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I.
® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/
12