Aos e Ferros Fundidos Microconstituintes, propriedades mecnicas e aplicaes.

Aluna: Sarana Danielle TaveiraMetalurgia G2

Ferro fundido a liga ferro-carbono-silcio, de teores de carbono geralmente acima de 2,0%.Podemos dividir os ferros fundido em 3 tipos principais:branco, cinzento e nodular, cada um com suas caractersticas e propriedades especificas, possuem inmeras aplicaes que podem variar de acordo com as necessidades que o material venha exigir, podendo ser selecionado ou no apartir de suas propriedades mecnicas, que devem ser sempre adequadas as aplicaes em que o material ser empregado.Uma das principais diferenas para o ao, esta no teor de carbono, cujo nos aos apresentam em menor quantidade dando caractersticas diferentes ao material.

Aos e Ferros fundidos

Este tipo de ferro fundido no possui grafita livre em sua microestrutura. Nesse caso o ferro encontrasse combinado com o carbono dando uma elevada dureza ao material e resistncia a abraso (desgaste).Nos ferros fundidos brancos usual fazer tratamentos trmicos para reduzir as tenses decorrentes das diferentes velocidades de solidificao atravs das sees da pea. A uniformizao da estrutura fundamental quando essas peas so sujeitas a esforos mecnicos de choque.

Propriedades: duro e frgil, excelente resistncia ao desgaste (que podem ser melhorado pela adio de elementos como Cr e Mo), muito baixas tenacidade e ductilidade, frgil sob tenso trativa, resistncia sob compresso e excelente absoro de vibraes.

Ferro Fundido Branco

um material derivado do ferro fundido branco atravs de um tratamento trmico maleabilizao que torna a liga mais tenaz, dctil e aliado s propriedades iniciais do material, amplia sua aplicao.

Propriedades:Sua caracterstica principal sua ductilidade, podendo ultrapassar a 10% do alongamento. Este material intermedirio entre o ao e o ferro fundido branco.

Ferro Fundido Malevel

Por ser geralmente fabricado aparte de sucata, possui baixo custo, se tornando entre os ferros fundidos o ferro mais comum. Devida presena de grafite livre em sua microestrutura, o ferro fundido cinzento possui como caractersticas elevada usinabilidade, e graas a sua alta fluidez na fundio permite a fundio de peas com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricao.Por no exige equipamentos complexos para controle de fuso e solidificao.

Propriedades:Material fcil de se fundir, boa usinabilidade, baixa ductilidade e tenacidade, devido ao efeito de entalhe da grafita em veios, resistncia trao, resistncia compresso, boa capacidade de amortecimento.

Ferro Fundido Cinzento

A adio de uma pequena quantidade de magnsio (Mg) e/ou crio (Ce), antes da fundio, aos ferros fundidos facilmente grafitizados, pode produzir uma nova microestrutura, juntamente com um conjunto de propriedades mecnicas diferentes. Ndulos ou esferides, em lugar de veios, de grafita, so nucleados pela adio de Ce ou Mg ao ferro fundido e esses afetam de forma positiva a ductilidade do ferro fundido. medida que a liga se resfria, os ndulos crescem pela adio do carbono rejeitado pela austenita.O ferro fundido nodular possui caractersticas que o aproximam ao do ao. Em sua classe o carbono (grafite) permanece livre na matriz metlica, porm em forma esferoidal. Este formato da grafite faz com que sua ductilidade seja superior aos demais ferros fundidos.Propriedades:fcil fundio, fcil usinabilidade, Boa ductilidade, alto mdulo de elasticidade, alta resistncia mecnica

Ferro Fundido Nodular

Ferrita o ferro quase puro, contem 0,008% de carbono.* Ferrita dctilCementita o carboneto de ferro(Fe3C). o mais duro dos microconstituintes, contm cerca de 6,69% de carbono.* Cementita dura e frgilPerlita o microconstituinte lamelar. Apresenta teor de carbono de 0,78%.

Microconstituintes do Ao

Aos Hipoeutetides: aos com o menos de 0,78% C.

Aos Eutetides: aos com 0,78%C.

Aos Hipereutetides: aos com mais de 0,78%C.

Classificao do ao quanto ao teor de carbono:

*Apresenta uma estrutura totalmente perltica.

Os aos podem ser classificados em grupos, levando como base suas propriedades em comum. Quanto:A- Composio, como aos-carbono e aos-ligaB (Estruturas) processo de acabamento, com aos laminados a quente ou aos laminados a frioC (Propriedades ou Aplicao) forma do produto acabado, como barras, chapas grossas, chapas finas, tiras, tubos ou prefis estruturais.

Aclassificao SAE baseada na composio qumica do ao. A mesma classificao tambm adotada pela AISI (American Iron and Steel Institute-EUA)Um extrato contendo exemplos das classificaes de alguns aos mais comuns apresentado na listagem a seguir.No total so previstas muitas dezenas de classificaes. Nelas, os 2 dgitos finais XX indicam os centsimos da porcentagem de C (Carbono) contida no material, podendo variar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que corresponde a 0,95% de C. Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%, ento o final tem 3 dgitos (XXX) e a classificao tem um total de 5 dgitos.

Classificao SAE

AISI-SAE XXXX1XXX Ao-carbono10XX Ao-carbono comum11XX teores diferenciados de S12XX teores diferenciados de S e P13XX alto teor de Mn (1,6-1,9%)2XXX Ao ao Nquel3XXX Ao ao Nquel e Cromo4XXX Ao ao Molibdnio40XX Mo 0,15-0,3%41XX Mo, Cr43XX Mo, Cr, Ni5XXX Ao ao Cromo6XXX Ao ao Cromo e Vandio8XXX Ao ao Nquel, Cromo e Molibdnio9XXX Outros

Classificao ASTM Ao-Liga Baixa liga (mximo 3-3,5%) Mdia liga Alta liga (teor total mnimo de 10-12%)

PROPRIEDADES DOS AOS-CARBONOA resistncia aumenta com o teor de Carbono, a ductilidade diminui com o teor de Carbono, so aos de relativa baixa dureza, oxidam-se facilmente, suas propriedades deterioram-se a baixas e altas temperaturas, so os mais usados e de mais baixo custo

PROPIEDADES DOS AOS BAIXO CARBONOEstrutura usualmente ferrtica e perltica, so fceis de conformar e soldar, so aos de baixa dureza e alta ductilidade.

Entre as suas aplicaes tpicas esto as chapas automobilstica, perfis estruturais e placas utilizadas na fabricao de tubos, construo civil, pontes e latas de folhas-de-flandres.

Aplicaes dos Aos Baixo Carbono

MDIO CARBONO: so aos de boa temperabilidade em gua, apresentam a melhor combinao de tenacidade, ductilidade, resistncia mecnica e dureza, so os aos mais comuns.Inmeras aplicaes em construo, rodas e equipamentos ferrovirios, engrenagens, virabrequins e outras peas de mquinas que necessitam de elevadas resistncias mecnica e ao desgaste tenacidade.

ALTO CARBONO: apresentam baixa conformabilidade e tenacidade, apresentam alta dureza e elevada resistncia ao desgaste quando temperados so frgeis.

Aplicaes dos Aos Mdio Carbono e Alto Carbono

Elementos de liga mais comum: Cr, Ni, V, Mo, W, Co, B, Cu, (Mn,

Aumentam a dureza e a resistncia Conferem propriedades especiais como:Resistncia corrosoEstabilidade baixas e altas temperaturasControlam o tamanho de groMelhoram a conformabilidadeMelhoram as propriedades eltricas e magnticasDiminuem o peso (relativo resistncia especfica)Aos-Liga ou Aos-Ligados

Oao inoxidvel uma liga de ferro e cromo, podendo conter tambm nquel, molibdnio e outros elementos, que apresenta propriedades fsico-qumicas superiores aos aos comuns, sendo a alta resistncia oxidao atmosfrica a sua principal caracterstica.

Propriedades: alta resistncia corroso, resistncia mecnica adequada, facilidade de limpeza/Baixa rugosidade superficial, aparncia higinica, facilidade de conformao, resistncia a altas temperaturas, resistncia s variaes bruscas de temperatura, baixo custo de manuteno, material reciclvel. Aplicaes: eletrodomsticos, automotores - produo de peas para veculos automotores como, por exemplo, canos de descarga, construo civil, industria alimentcia, produtos qumicos e petrleo, setor de servios fachadas e placas de sinalizao visual.

Aos Inoxidveis

*