PRINCPIOS DA CINCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Aula

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Aula 06: Ligas de Aço e Ferro

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Aula 06: Ligas de Aço e Ferro Fundido Prof: Iran Aragão

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS OBJETIVO DA AULA Ao final desta aula,

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS OBJETIVO DA AULA Ao final desta aula, você deverá: 1. Conhecer as ligas comerciais de Aço e Ferro Fundido utilizados na industria em geral. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS INTRODUÇÃO Ø É importante saber que aço

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS INTRODUÇÃO Ø É importante saber que aço e ferro não são a mesma coisa. As propriedades mecânicas e estruturas cristalinas são diferentes e devem ser bem conhecidas, a fim de que possam ser utilizadas industrialmente de forma correta. Ø Essa diferença é dada pela quantidade de carbono existente na composição. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS INTRODUÇÃO Ø Aços: possuem de 0, 008

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS INTRODUÇÃO Ø Aços: possuem de 0, 008 a 2, 11% C. Ø Ferro fundido: possuem teores de carbono de 2, 11 < %C ≤ 6, 7. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø O ferro é obtido pelo aquecimento, em alto forno, dos minérios de ferro, fazendo com que os óxidos se liguem ao carbono. Ø Os principais minérios de ferro são: Hematita e Magnetita Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO • Vejamos o que entra e o que sai no alto forno: Ø Matérias primas. Ø Produtos: § Calcáreo (Ca. CO 3) § Gases § Coque (fonte de calor) § Gusa (ferro, carbono § Minério etc) § Ar § Escória (oxidação das diversas impurezas) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø As principais impurezas que a gusa contém são o silício, enxofre, fósforo e manganês. q O carbono dá ao ferro tanto mais dureza quanto maior for o seu teor, por outro lado, baixa-lhe o ponto de fusão e a maleabilidade. Aumenta também a sua tenacidade e a sua aptidão para a tempera, mas torna-o menos soldável e pouco resistente. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO q O silício (0. 75 -3. 5%) endurece a fundição, torna o ferro mais macio e compacto, diminui a maleabilidade e a forjabilidade q O enxofre (2 a 3%) é uma das impurezas mais prejudiciais, reduz-lhe a resistência, a forjabilidade e torna-o menos soldável. Sob a forma de sulfureto de ferro é absorvido pela gusa e como sulfureto de cálcio é absorvido pela escória. Deixa o aço quebradiço. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO q O fósforo também torna o ferro quebradiço, diminui a sua tenacidade e aumenta a fluidez É facilmente reduzido à sua forma elementar e absorvido pelo ferro, o seu teor não pode ser regulado nas condições redutoras do alto forno e aparece totalmente na gusa. q O manganês aumenta a dureza e a resistência, resistência mas dificulta a maleabilidade Favorece a separação do enxofre da massa fluida. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Alotropia

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Alotropia do Ferro Puro Temperatura Formas do Ferro Tamb – 912ºC – 1385ºC – 1538ºC Ferrita (α – Fe, CCC) Austenita ( – Fe, CFC) Delta Ferrita (δ – Fe, CCC) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Alotropia do Ferro Puro ALOTROPIA: Fenômeno que consiste em um elemento poder cristalizar-se em diferentes formas cristalinas. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferrita q Máximo de carbono na liga igual a 0. 02% a uma temperatura de 727°C q Baixas dureza e resistência à tração (300 MPa, valor estimado) q Características magnéticas Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Austenita q não-magnética q boa resistência q existente acima da temperatura critica de 723°C q estrutura cúbica de faces centradas q percentagem de carbono variável entre 0. 8% a 723°C e 2. 08% a 1148°C Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Perlita q estrutura tetragonal de corpo centrado q propriedades intermédias entre a ferrita e a cementita (700 MPa , valor estimado) q a perlita desenvolve-se no arrefecimento lento do aço q presente nos aços recozidos (aquecimento acima da zona crítica e arrefecimento lento) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Cementita F 3 C q máximo teor de carbono 6, 67% q elevadas resistência (2000 MPa , valor estimado) e dureza q Baixa ductilidade Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Formas comerciais do aço q Para os diferentes usos industriais, o aço é encontrado no comércio na forma de vergalhões, perfilados, chapas, tubos e fios. q Vergalhões - são barras laminadas em diversos perfis, sem tratamento posterior à laminação. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO • Formas comerciais do aço – Perfilados - São vergalhões laminados em perfis especiais tais como: L (cantoneira), U, T, I (duplo T), Z. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE FERRO FUNDIDO Ø Classificação dos

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE FERRO FUNDIDO Ø Classificação dos materiais metálicos ferrosos: § Puro § Gusa § Fundido § e suas ligas Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE FERRO FUNDIDO Ø Tipos de

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE FERRO FUNDIDO Ø Tipos de ferro fundido (liga ternária): Fe, C e Si q Ferro fundido cinzento q Ferro fundido branco q Ferro fundido nodular q Ferro fundido maleável Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Microestrutura controlada: dos Ferros Fundidos

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Microestrutura controlada: dos Ferros Fundidos (fofos) é · Pela composição química · Pelo processo de fabricação Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Efeitos dos elementos de liga

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Efeitos dos elementos de liga • Composição química é um dos fatores mais importantes para determinar a estrutura dos fofos; • A forma do carbono: cementita ou grafita; • Carbono, silício, manganês, fósforo e enxofre; Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Efeitos dos elementos de liga • Carbono – é o elemento de liga básico; determina obviamente, a quantidade de grafita que pode se formar; • Silício – É o elemento grafitizante por excelência, ou seja, favorece a decomposição do carboneto de ferro; sua presença, independentemente do teor de carbono, pode fazer o Fofo tender de fofo cinzento para branco; Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Efeitos dos elementos de liga • Enxofre – nos teores normais, não tem ação significativa. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Propriedades • Baixo custo; •

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Propriedades • Baixo custo; • Ponto de fusão mais baixo que o aço; • Boa fluidez; • Versatilidade de propriedades e aplicações. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Alta velocidade de resfriamento •

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Alta velocidade de resfriamento • Corresponde as seções mais finas e ao contato com as paredes dos moldes, originam-se as chamadas seções coquilhadas, decomposição em da que houve cementita. pouca, Esse ou fato nenhuma leva ao aparecimento do Fofo Branco. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Baixas velocidades de resfriamento •

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Baixas velocidades de resfriamento • Nas seções espessas dá-se tempo suficiente para a decomposição grafitização: da um cementita, ferro ocorrendo fundido nessas então a condições apresentara fratura escura, devido a presença de carbono livre, e corresponderá ao ferro fundido cinzento, ao contrário do anterior, cuja fratura será branca pela quase total ausência de grafita. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Resumidamente • Os dois fatores

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Resumidamente • Os dois fatores mais importantes, sob o ponto de vista da estrutura do ferro fundido, são: o teor de silício e a velocidade de resfriamento. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Fatores que favorecem formação da

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Fatores que favorecem formação da Cementita · Baixo teor de Si · Resfriamento rápido · Seções finas · Adição de : Ti, V, Cr, Mn, Mo Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Classificação dos Fofos quanto ao

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Classificação dos Fofos quanto ao tipo de liga Faixa de composição de ferros fundidos típicos comuns: TIPO FOFOs C Si Mn S P Branco 1, 8 -3, 6 0, 5 -1, 9 0, 25 -0, 80 0, 06 -0, 20 0, 06 -0, 18 Maleável 2, 0 -2, 6 1, 1 -1, 6 0, 20 -1, 0 0, 04 -0, 18 mãx. Cinzento 2, 5 -4, 0 1, 0 -3, 0 0, 25 -1, 0 0, 02 -0, 25 0, 05 -1, 0 Nodular/Dúctil 3, 0 -4, 0 1, 8 -2, 8 0, 10 -1, 0 0, 03 máx. 0, 10 máx. Grafita Compactada 2, 5 -4, 0 1, 0 -3, 0 0, 20 -1, 00 0, 01 -0, 03 0, 01 -0, 10 Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro fundido cinzento Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata); elevada usinabilidade, devida à presença de grafita livre em sua microestrutura; Alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ferro fundido cinzento Este tipo de material é utilizado em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras. A presença de veios de grafita em sua microestrutura proporciona diversas características que tornam do ferro fundido cinzento quase que insubstituível na fabricação de carcaças de motores e bases de equipamentos. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ferro fundido cinzento A grafite, entrecortando a matriz metálica, absorve vibrações, facilita a usinagem e confere ao ferro fundido uma melhor estabilidade dimensional. Existem diversas classes de ferro fundido cinzento, com diferentes tipos, tamanhos e quantidades de grafite e diferentes tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita e ferrita). Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em geral, são utilizados nos estados normalizado ou recozido. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO • É

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO • É caracterizado pelos fatores que favorecem a formação da grafita · A fratura é de cor cinzenta · É barato · É o mais usado · É de boa resistência Mecânica (até 40 Kgf/mm 2), ao desgaste e elevada dureza · É de fácil usinagem e difícil soldagem · É obtido pelo resfriamento lento · É de fácil fusão · Elevado coeficiente de amortecimento Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Aplicações •

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Aplicações • Anéis de pistão, produtos sanitários, tampas de poços de inspeção, tubos, conexões, carcaças de compressores, rotores, pistões hidráulicos, engrenagens, eixos de comandos de válvulas, virabrequins, etc Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Composição típica

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Composição típica • C • Si • Mn 2, 5 -4% 1 -3% 0, 4 -1% Alto teor de Si melhora · Resistência à corrosão · Fluidez Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Estrutura típica

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Estrutura típica • Grafitalamelar devido ao C livre na matriz de ferrita, perlita ou outra estrutura proveniente da austenita. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Tratamentos térmicos

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO CINZENTO Tratamentos térmicos • Recozimento para alívio de tensões ou para facilitar a usinagem (obtendo matriz ferrítica) • Têmpera e revenido para obtenção de martensita (maior dureza) • Tratamentos térmicos atuam apenas na matriz obtenção de grafita em veios é irreversível Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS (em kpsi) Aula 06: LIGAS

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS (em kpsi) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro Fundido Branco Menos comum que o ferro fundido cinzento, o branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência a abrasão Este tipo de ferro fundido não possui grafita livre em sua microestrutura. Neste caso todo o carbono encontrase combinado com o ferro na forma de cementita, cementita resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro Fundido Branco A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro Fundido Branco • Alta veloc. resfriamento Carbono solidifica sob a forma de cementita; • A extrema dureza e fragilidade da cementita caracterizam este fofo; Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Material Ductíl 100 < HB

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS Material Ductíl 100 < HB < 240 Material Duro 240 < HB < 300 Material Muito Duro 300 < HB < 450 Material Hiper Duro 450 < HB < 550 Para condições normais de solidificação Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO BRANCO APLICAÇÕES PROPRIEDADES

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO BRANCO APLICAÇÕES PROPRIEDADES • Grande resist. à compressão e ao desgaste (cementita) • Extremamente frágil • Não pode ser usinado • Soldagem impossível • Baixo custo • Principal aplicação é a produção de ferro fundido maleável • Peças sujeitas a elevada compressão e atrito • Esferas de moinhos e rolos de laminadores • Elevada taxa de resfriamento necessária limita o tamanho das peças. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro fundido nodular O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido, onde o carbono (grafita) permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. Este formato da grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo ao material características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro fundido nodular O ferro fundido nodular é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL (ou nodular, ou esferoidal) CARACTERÍSTICAS • 3, 5 %C 4, 0 ; 1, 8 %Si 3, 0 Carbono livre na forma esferoidal Devido Ao tratamento feito no estado líquido Inoculação da liga Fe-Mg-Si (+ comum) • Em vez de flocos de C formam-se nódulos • A matriz é ferrítica (veloc. baixa) ou perlítica (veloc. moderada) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL (ou nodular, ou esferoidal) PROPRIEDADES • Alta resistência, tenacidade e ductilidade • Excelente usinabilidade • Possibilidade de deformação a quente • Grande resistência ao desgaste, compressão, tração, escoamento e a corrosão • Fluidez boa • Soldabilidade melhorada • Baixo custo (superior ao ff cinzento) Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL (ou nodular, ou esferoidal) APLICAÇÕES • Válvulas, carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

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PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL (ou nodular, ou esferoidal) TRATAMENTOS TÉRMICOS • Recozimento para alívio de tensões ou para melhorar a ductilidade • Têmpera e revenido • Tratamentos térmicos atuam apenas na matriz => obtenção de grafita em nódulos é irreversível Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL OU NODULAR

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO DUCTIL OU NODULAR Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO Ø Ferro fundido maleável Obtido por tratamento térmico em altas temperaturas por longos tempos (tratamento de maleabilização) a partir de um ferro fundido branco Propriedades mecânicas dos maleáveis: Ficam entre as do nodular e do cinzento com alta resistência mecânica e fluidez no estado líquido, média ductilidade (para um fofo que possui em geral muito baixa ductilidade) e resiliência, boa resistência à compressão. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL Aula 06:

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL cementite grafite

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL cementite grafite Martensite Perlite Ferrite Temperatura PROPRIEDADES • Variando a taxa de resfriamento, pode obter-se um largo espectro de propriedades • Boa resistência à corrosão • Boa usinabilidade e fluidez • Propriedades similares ao ff dúctil • Alta resistência, tenacidade e ductilidade Tempo Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL APLICAÇÕES •

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL APLICAÇÕES • Aplicação similares ao ff dúctil • Peças sujeitas a alta temperatura • Elementos de ligação • Juntas universais • Pequenas ferramentas Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL Processo de

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS FERROS FUNDIDOS FERRO FUNDIDO MALEÁVEL Processo de maleabilização: Tratamento térmico ao qual se submete certos ferros fundidos brancos com carbono na forma primária de ferrita e cementita e que consiste num aquecimento prolongado, em condições de temperatura, tempo e meio controladas, de modo a provocar transformação de parte do carbono combinado em grafita. Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Bom Estudo! Até a próxima aula! Aula

PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Bom Estudo! Até a próxima aula! Aula 06: LIGAS DE AÇO E FERRO FUNDIDO