Projeto Ferros Fundidos

Materiais para construção mecânica experimental (MCM003P)

Trabalho sobre ferros fundidos

Universidade Federal de Itajubá

Professor: Paulo Junho de Oliveira

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Análise Micrográfica do Ferro Fundido da Figura 8:

1-) Identifique as microestruturas indicadas pelas setas X, Y e Z (nomes e principais características/propriedades).

        As microestruturas indicadas pelas setas X, Y e Z representam respectivamente: cementita (por se tratar de um ferro fundido branco, ele possui todo o seu carbono na forma combinada Fe3C – cementita), perlita e ledeburita. Essas se dão durante o resfriamento, onde começam a ser formados cristais de ausentita, ao chegar a uma temperatura de 1130ºC, forma-se ausentita e um líquido de composição eutética. Abaixo de 727ºC esse liquído se transforma no eutético ledeburita. Para temperaturas abaixo de 727ºC, a ausentita isolada se transforma em perlita, e a temperatura ambiente é formada a seguinte microestrutura: cristais de perlita envolvidos por ledeburita, com a presença de todo o carbono em sua forma combinada (cementita).

        Pode ser citada como principal caracteristica da cementita, uma alta dureza, resultando em uma alta fragilidade. A perlita, por ser formada de cementita e ferrita, apresenta como caracteristicas, uma maior dureza e resistência que a ferrita, e uma maior maleabilidade que a cementita. Já a ledeburita se caracteriza por ser a derivação de um líquido eutético, que envolve os cristais de perlita nesse ferro.

2-) Classifique o seu Ferro Fundido analisado na Micrografia (Figura) em um dos 10 tipos apresentados a seguir: Justifique sua resposta.

        O ferro apresentado na figura 8 é ser classificado como Ferro Fundido Branco Hipoeutético. É possível concluir que esse se encontra como sendo um ferro fundido branco, pois, nele só se encontra carbono em sua forma combinada (cementita), diferente do que ocorre nos ferros fundidos cinzentos, os quais apresentam o carbono em sua forma livre (grafita), como pode ser observado na figura. Também é possível concluir que esse, é hipoeutético, graças às microestruturas nele encontradas, como é o caso dos cristais de perlita (não existindo a presença de perlita nos ferros brancos hipereutético, que são compostos de cristais de cementita. Já nos ferros brancos eutético, são formados glóbulos de perlita sobre um fundo de cementita).

3-) Depois que você escolheu o tipo em que se encaixa o seu Ferro Fundido, ATRIBUA a ele os valores POSSÍVEIS para o Carbono Total (CT), para o Carbono Combinado (CC) e para o Carbono grafítico (CG), também chamado de Carbono Livre(CL).

        Temos que: Ct = Cc + Cg.        

        Por se tratar de um ferro fundido branco hipoeutético, é possível concluir que esse, possuirá um teor de Carbono Total (Ct) que varia entre 2,0 a 4,0%, assim, decidi atribuir um teor de carbono de 3,0%. Com isso, como estamos tratando de um ferro fundido branco, temos, por definição que todo o seu carbono será Carbono Combinado (Cc), nesse caso, um valor de 3,0%. Levando a conclusão de que não existirá Carbono Gráfico (Cg) no ferro fundido da figura 8, pois nele, não se encontra carbono livre.

4-)  Em função das microestruturas presentes no seu Ferro Fundido, cite e explique:

a) As propriedades/características indesejáveis (ruins) que ele apresenta.

        O ferro fundido branco hipoeutético, apresenta como propriedades indesejáveis: é considerado frágil, graças a sua alta dureza, baixa ductibilidade, baixa resistência à tração e a compressão, não amortece vibrações, possui péssima usinabilidade, não é possível temperá-lo, além de ser impossível de submetê-lo a solda.

b) As propriedades/características desejáveis (vantajosas) que ele apresenta.

        Já como propriedades desejáveis, o ferro fundido branco hipoeutético apresenta: alta dureza (variando de acordo com a sua % de C), além de uma alta resistência ao desgaste.

c) Uma aplicação do nosso cotidiano em que esse seu Ferro Fundido é empregado na fabricação da mesma.

        Graças às propriedades apresentadas a cima, o ferro fundido branco hipoeutético possui poucas aplicações em nosso cotidiano, sendo empregado para aplicações onde deve resistir ao desgaste, porém, graças a sua fragilidade, não pode receber impactos, com isso, pode ser citada como aplicações desse ferro fundido, seu emprego na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras ou outros componentes similares.

5-)  O seu Ferro Fundido tem GRAFITA (veios ounódulos)?

Se SIM→Classifique-os de acordo com o tamanho (de 01 a 08) e quanto à distribuição (A, B, C, D ou E), segundo as Normas AFS (American Foundry Society – Sociedade Americana de Fundição) e ASTM.

Se NÃO→Apresente as vantagens e as desvantagens dos veios (ou dos nódulos) de grafita sobre as propriedades dos respectivos Ferros Fundidos. Explique de modo completo.

        O ferro fundido apresentado na figura 8 não possui grafita, pois se trata de um ferro fundido branco, onde todo o carbono se encontra na forma combinada (cementita).

        Podem ser citadas como vantagens dos veios de grafita a excelente usinabilidade que esses ferros apresentam, isso se dá pois os veios funcionam como quebradores de cavacos. Outra grande vantagem é a caracteristica deles de serem lubrificantes sólidos, o que faz com que o desgaste das ferramentas de usinagem diminua. Como desvantagem dos veios, pode ser citada a fragilidade desse tipo de ferro fundido, pois ela se dá graças ao veios de grafita que atuam como “trincas pré-existentes (ou vazios)”, graças a isso é apresentado também uma propriedade de alongamento extremamente baixa ou até mesmo nula.

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