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10 - Ferros Fundidos 10.1 - Introduo

Como j foi discutido no captulo 2, o limite entre aos e ferros fundidos o teor de 2,07% de C. Portanto, os ferros fundidos so ligas que contm teores de C acima de 2,07%, com ainda presena significativa de Si, Mn, P e S. claro que existem tambm as adies de elementos de liga, no entanto isto ser abordado em itens subsequentes.

No mbito dos ferros fundidos tem-se a necessidade de se considerar tanto o dia-grama meta-estvel como o diagrama est-vel. As variaes microestruturais decorren-tes de um ou de outro diagrama possuem suas aplicaes prticas especficas em ter-mos de propriedades. Por exemplo, a solidi-ficao metaestvel, que resulta em cementi-ta, possui aplicaes em componentes que devem resistir a condies abrasivas. J a solidificao estvel, com a formao de grafita lamelar tem suas aplicaes em con-dies onde a condutividade trmica im-portante.

Dentro dos ferros fundidos comuns, pode-se observar tanto variaes de matriz microestrutural como nos aos, ou seja, pre-sena de ferrita, de perlita, de ambas ou ain-da a presena de microestrutura decorrente de tratamentos trmicos como martensita e bainita, assim como tambm da morfologia e tipo da grafita, como por exemplo grafita lamelar (cinzentos), vermicular ou grafita esferoidal (nodular).

O processo de solidificao dos ferros fundidos pode se processar de trs maneiras distintas.

A primeira delas a solidificao se-gundo o diagrama estvel. Desta forma ha-ver formao de microestrutura ferrtica ou perlitica dependendo da classe do material e a formao de grafita, que pode ser lamelar, vermicular ou nodular.

A Segunda maneira, aquela em que o ferro fundido solidifica segundo o diagrama metaestvel (diagrama em linhas cheias da figura 10.1.1. Neste caso, ocorre a formao de microestrutura ledeburtica e cementita, sem a presena de grafita.

A outra ocorrncia a situao em que ocorre uma solidificao mista, onde parte segue o diagrama estvel e parte o diagrama metaestvel, gerando uma microestrutura chamada mesclada, com presena de ledebu-rita, ferrita e/ou perlita e grafita.

A figura abaixo mostra o diagrama Fe-C, delineando o diagrama estvel e o meta-estvel.

Fig. 10.1.1 Diagrama Fe-C. Linhas tracejadas definem o diagrama estvel e as linhas cheias o diagrama metaestvel.

A figura 10.1.2 mostra esquematica-

mente as trs rotas de solidificao poss-veis.

A solidificao ir seguir o diagrama estvel ou o metaestvel, dependendo de alguns fatores como: - Taxa de solidificao Quanto maior a

taxa de solidificao, maior a tendncia formao de ledeburita, com a solidifi-cao segundo o diagrama metaestvel.

- Composio qumica Alguns elemen-tos propiciam a formao de ledeburita, ou seja a solidificao segundo o dia-grama metaestvel, como por exemplo o Cr, que aproxima as linhas do diagrama estvel e do metaestvel. Outros elemen-tos, como o Si, afastam estas linhas e

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propiciando a solidificao segundo o diagrama estvel.10.2 Classificao dos Ferros Fundidos

A classificao dos ferros fundidos pode ser feita, a nvel geral, conforme a sua solidificao tenha ocorrido segundo o dia-grama estvel ou metaestvel. Nesta classi-ficao h trs tipos de ferros fundidos, que so: 1) Ferros fundidos brancos Solidificados

segundo o diagrama metaestvel e apli-cados em solicitaes de resistncia ao desgaste;

2) Ferros fundidos grafticos Solidifica-dos segundo o diagrama estvel e com aplicao dependente da morfologia da grafita. Os de grafita lamelar (cinzentos) so aplicados onde se necessita conduti-vidade trmica e amortecimento de vi-braes e baixos esforos enquanto que os de grafita esferoidal so aplicados em componentes de maior solicitao;

3) Ferros fundidos mesclados Solidifica-dos parte pelo diagrama estvel e parte pelo metaestvel. No possuem aplica-es comerciais ou industriais.

A figura 10.2.1 mostra a microestrutu-

ra tpica de ferros fundidos brancos (ledebu-rita) e de ferros fundidos grafticos.

(a)

(b)

Fig. 10.2.1 Em (a) observa-se uma microestru-tura tpica de ferro branco ledeburita e em (b) um ferro fundido graftico cinzento.

Em uma classificao mais especfica, os ferro brancos podem ser classificados como coquilhados, onde sua obteno sub-entende uma elevada taxa de resfriamento e os ligados ao cromo e nquel, onde a obten-o da microestrutura esta vinculada aos elementos de liga. A figura 10.2.2 mostra a microestrutura de um ferro fundido branco alto cromo. A microesturura consiste de agulhes de cementita em uma matriz de martensita com carbonetos secundrios pre-cipitados.

Fig. 10.2.2 Microestrutura tpica de um ferro fundido branco de alto teor de cromo.

No caso dos ferros fundidos grafticos,

a classificao mais especfica esta relacio-nada a morfologia da grafita. Neste caso, os ferros fundidos so: Ferros fundidos cinzen-tos (grafita lamelar); ferros fundidos vermi-culares (grafitas em forma de vermes) e fer-ros fundidos nodulares (grafitas esferoidais).

A figura 10.2.3 mostra a microestrutu-ra tpica de um ferro fundido cinzento e de um nodular.

(a)

(b)

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Fig. 10.2.2 Classificao segundo a morfolo-gia da grafita. Em (a) ferro fundido cinzento (grafita lamelar) e em (b) ferro fundido nodular (grafita esferoidal).

A classificao refinada dos ferros fundidos est relacionada a matriz da micro-estrutura, que quanto maior o teor de perlita, maior a resistncia a trao alcanada.

Assim, os ferros fundidos cinzentos e os nodulares so classificados conforme seu limite de resistncia. A tabela 10.2.1 mostra esta classificao dos ferros cinzentos. Tabela 10.2.1 Classificao dos ferro fundidos cinzentos.

A tabela 10.2.2 mostra a classificao

dos ferros fundidos nodulares.

Tabela 10.2.2 Classificao dos ferro fundidos nodulares.

Observa-se que quanto maior a classe

do ferro fundido, maior a quantidade de ma-triz perltica.

Um conceito importante nos ferros fu-didos o conceito de carbono equivalente, que descreve a influncia de elementos co-mo Si e P no ponto euttico do diagrama ferro carbono. A definio de ferros fundi-dos hipo-eutticos, eutticos e hiper-eutticos baseada no no teor de carbono, mas sim no carbono equivalente que se cal-cula pela formula abaixo.

%CE = %C + 1/3(%Si + % P) Quanto menor o carbono equivalente,

maior a classe do material e menores so a quantidade e o tamanho das grafitas. 10.3 Ferros Fundidos Brancos. Os ferros fundidos brancos, confor-me j citado, podem ser fabricados de duas formas bsicas. A primeira delas a que consiste em buscar uma elevada taxa de res-friamento forando a solidificao segundo o diagrama metaestvel. Nestes casos tpi-co buscar pequenos ajustes de composio qumica que venham a favorecer a formao de coquilhamento, como por exemplo baixar os teores de C e Si e se for o caso adicionar baixos teores de elementos coquilhantes. Uma segunda maneira de produzir ferro branco atuar intensivamente na composi-o qumica do material, fabricando os fer-ros fundidos branco de alto cromo. No primeiro caso, os ferros fundidos so chamados de coquilhados. Nestes casos, em peas de grandes espessuras no se ob-tm ferro branco em toda a seo da pea, mas sim na superfcie e em locais onde ser queira gerar uma microestrutura resistente ao desgaste. So obstidas camadas endure-cidas atravs da produo ferro branco na superfcie das peas. As propriedades dos ferros fundidos brancos so: elevada dureza e resistncia ao desgaste e so de difcil usinagem. Para o controle da velocidade de resfriamento, so empregadas as chamadas

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coquilhas, que so moldes ou partes do mol-de metlicos, promovendo alta extrao de calor e consequentemente propiciando a solidificao metaestvel. Devido s taxas de resfriamento ele-vadas e em muitos casos localizadamente, gera-se um elevado nvel de tenses residu-ais nas peas. Desta forma, normalmente se realizam tratamentos trmicos de alvio de tenses, uniformizando-se tambm a estrutu-ra dendrtica tpica de peas fundidas. Como citado anteriormente, elemen-tos como Cr, Mo e Ni so empregados para regular a profundidade de coquilhamento. A figura 10.3.1 mostra uma microestrutura tpica de ferro branco coquilhado, sem ele-mentos de liga presentes.

Fig. 10.3.1 Microestrutura tpica de ferro fun-dido branco coquilhado, sem elementos de liga. Nota-se o pronunciado crescimento dendrtico preferencial que tpico nestes materiais pelo fato de que a solidificao forada em uma direo. A microestrutura consiste de agulhes de cementita e perlita grossa com ferrita. O maior interesse nos ferros fundidos brancos, no entanto, est nos ferros de alta liga ao Cr, Ni e Mo. Estes so chamados de ferros fundidos brancos alta liga. Estes so materiais desenvolvidos para aplicaes de elevada solicitao em desgaste abrasivo e por impacto, associados com temperaturas elevadas.

A tabela 10.3.1 mostra as composi-es e as propriedades mecnicas desta clas-se de materiais designados pela norma ASTM A 532.

A figura 10.3.2 mostra uma microes-trutura tpica de um ferro fundido de alta liga, contendo 2,6% de carbono total, 1,5% de Si, 1.1% de Mn, 14,3% de Cr e 3,0% Mo. Aquecido entre 1040 e 1060o C e resfriados ao ar. A estrutura composta de carbonetos eutticos M7C3 em, matriz de martensita com finos carbonetos M3C dispersos.

Fig. 10.3.2 Microestrutura tpica de ferro fun-dido de alta liga, contendo Cr e Mo. Nesta classe de materiais esto inclu-dos os ferros fundidos conhecido como Ni-Hard, que so ligados ao Ni e possuem ele-vada dureza. A microestrutura destes mate-riais consiste em austenita com martensita em uma matriz de carbonetos M3C. A mor-fologia contendo pontilhado em um fundo branco (figura 10.3.3 a) tipicamente de ledeburita.

(a)

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(b) Fig. 10.3.3 Microestrutura tpica de ferro fun-dido ligado ao Ni, Ni-Hard.

Tabela 10.3.1 Composio qumica e propriedades mecnicas dos ferros fundidos de alta liga. Classifi-cao segundo ASTM A 532.

Como pode ser observado na tabela acima, de cima para baixo, os teores de ele-mentos de liga vai aumentando. Para a clas-se I, os elementos de liga so Ni e Cr que vo subindo de cima para baixo. Na classe II, o elemento de liga principal o cromo e o Mo, sendo que o teor de Cr aumenta tam-bm de cima para baixo at chegar na classe III onde se tem 25% de Cr. Em princpio, a aplicao destes materiais est ligada a um compromisso entre elevada resistncia ao desgaste com tenacidade e a temperaturas elevadas. Assim, os materiais da classe I, em cima da tabela, possuem melhores tenacida-des que os materiais a baixo na tabela, no entanto, as maiores resistncias ao desgaste em maiores temperaturas esto nas classes II e III. 10.4 - Ferros Fundidos Cinzentos

Os ferros fundidos cinzentos so ca-racterizados, conforme citado, pela presena de grafita na forma lamelar interligada, que

pode estar envolta de uma matriz ferrtica, perltica ou ferrtico-perltica. So pouco usuais e no comuns a presena de martensi-ta ou bainita nestes materiais, no entanto para casos especficos, tais matrizes podem estar presentes.

A classificao da grafita feita quan-to a forma, ao tamanho e ao tipo. No caso dos ferros fundidos cinzentos, a forma da grafita lamelar sendo que o tamanho pode ser classificado conforme padro mostrado na figura abaixo, onde o tamanho da grafita vai de 1 a 8. Desta forma, compara-se a me-talografia sem ataque em 100x de ampliao com este quadro.

O tipo das grafitas tambm classifi-cado atravs de um padro em 100x de am-pliao onde se classifica de A at E, con-forme descrito abaixo: - Tipo A - Lamelas finas e uniformes distri-budas ao acaso; - Tipo B - Conhecida como tipo roseta, sen-do o centro do esqueleto formado por grafita fina e as bordas de grafita grosseira;

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- Tipo C - Conhecida como grafita primria, veios grandes, tpica de ferros fundidos hi-pereutticos; - Tipo D - Grafita fina e interdendrtica com distribuio ao acaso, tpica de solidificao com elevado superesfriamento; - Tipo E - Veios finos e interdendrticos com orientao definida, tpica de ferros fundidos

de baixo carbono equivalente e cuja solidifi-cao ocorreu com elevado superesfriamen-to, ou com a formao de grande quantidade de dendrtas de austenita preuttica.

As figuras 10.4.1 caracterizam o ta-manho das grafitas e a 10.4.2 a classificao quanto ao tipo de grafita.

Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Tipo E

Fig. 10.4.1 Classificao quanto ao tipo de grafita lamelar, segundo norma ASTM 247

Fig. 10.4.2 - Classificao quanto ao tamanho das lamelas de grafita, segundo norma ASTM A247.

O aumento da classe nos ferros fundi-

dos cinzentos alcanado com a obteno de microestrutura perltica atravs da adio

de elementos perlitizantes como Cu ou Sn com a busca de tipo de grafita ASTM A e de tamanho pequeno.

A produo dos ferros fundidos cin-zentos pode ser feita em fornos do tipo cubi-l com aquecimento atravs de coque, for-nos a leo ou fornos a induo. A carga do forno composta de ferro gusa, sucata de ao e retorno, que so os canais e massalotes de ferro fundido cinzento alm dos ferros ligas necessrios.

No caso da produo de ferros fundi-dos de maior classe, se faz a adio de Cu ou Sn na panela de vazamento, ou no pr-prio forno, sendo que praticamente no exis-tem perdas por queima.

A obteno grafita refinada est asso-ciada etapa de inoculao, que realizada momentos antes do vazamento no molde. A inoculao consiste na adio de um granu-lado de ferro-silcio 75% no jato do metal que enche a panela. Este granulado propicia, entre outras coisas, a nucleao heterognea, promovendo uma fina disperso no seio do lquido, refinando as clulas eutticas e as grafitas. Os inoculantes comerciais possuem ainda a adio de teores de Ca e Al que pro-duzem xidos estveis e finos e propiciam uma elevada taxa de nucleao.

Um aspecto importante nos ferros fundidos cinzentos a chamada altura de coquilhamento, que medida atravs do

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vazamento de uma cunha com o metal que se ir vazar os moldes. Com a solidificao metaestvel esta relacionada a taxa de soli-dificao, em espessuras finas espera-se que ocorra a formao de ferro branco. Atravs do teste da cunha, determina-se de forma fcil e rpida a espessura limite para a for-mao de ferro fundido cinzento sem coqui-lhamento.

Na seo transversal da cunha, obser-va-se a formao de trs regies distintas que correspondem aos trs tipos de materiais obtidos, ou seja: Ferro branco coquilhado- , ferro mesclado - branco com cinzento e ferro cinzento. A espessura de coquilhamen-to determinada medindo-se a cunha con-forme mostrado na figura 10.4.3.

Fig. 10.4.3 Esquema da seo transversal do teste da cunha.

A espessura de coquilhamento me-

dida ao final da altura onde se observa ferro branco.

Esta espessura o limite de espessura que o fundido pode ter para que este tenha uma microestrutura de ferro cinzento.

Logicamente, esta altura pode ser mi-nimizada atravs de algumas aes. A inoculao diminui esta altura de coquilhamento. O controle da temperatura tambm age sobre a altura de coquilhamento. Temperaturas de vazamento muito baixas aumentam a altura de coquilhamento. Elementos como Cr, V e Mo aumentam a altura de coquilhamento enquanto o Si, C e P diminuem. A figura abaixo mostra a influncia de diversos elementos na altura de coquilha-mento. No eixo das abscissas l-se a o teor do elemente de liga em questo e nas orde-nadas a profundidade de coquilhamento

Fig. 10.3.4 Influncia dos elementos de liga na altura de coquilhamento de ferros fundidos cin-zentos

Na busca de classes superiores com a adio de Cu ou Sn para perlitizao, deve-se considerar que no caso de peas finas, preferencialmente usa-se Cu, pois o estanho um elemento coquilhante na solidificao. No caso de peas espessas, a taxa de solidi-ficao no crtica e pode-se optar pela adio de estanho.

No caso das aplicaes, os ferros da classe FC10 e FC15 apresentam excelentes fusibilidade e usinabilidade, e so indicados para aplicao em bases de mquinas, carca-as metlicas etc.

J os da classe FC 20 e 25 so aplica-dos em componentes estruturais de mqui-nas operatrizes, tais como barramentos ca-beotes mesas e outros.

As classes FC 30 e FC 35, pela sua maior resistncia, so empregadas e, engre-nagens, vira-brequins, bases pesadas e colu-nas de mquinas, buchas grandes e blocos de motor.

A classe FC 40, possui liga com ele-mentos como cromo, nquel e molibdnio, e como possuem forte tendncia ao coquilha-mento, so empregados em peas de espes-sura mdia a grande.

Ferro Branco Coquilhado

Ferro Mesclado Branco e cinzento

Ferro Cinzento

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10.5 Ferros Fundidos Nodulares A obteno de ferro fundido com gra-

fita esferoidal segue em princpio os mes-mos caminhos da produo de ferros fundi-dos cinzentos, foram alguns detalhes.

Para se chegar a morfologia esfrica ou quase esfrica dos nodulares, antes da etapa de inoculao com ligas de Fe-Si75, realiza-se um tratamento intermedirio com uma liga de Fe-Si-Mg, contendo teores de Mg que podem variar de 4 a 8% nominal-mente. O elemento responsvel pela mudan-a da morfologia da grafita o Mg, que atua na energia livre de crescimento dos cristais de grafita, alterando o plano preferencial de crescimento. Vrias teorias discutem o me-canismo fenomenolgico para a mudana no crescimento da grafita, no entanto no cabe aqu entrar nestes detalhes.

Em termos de processo, o tratamento de nodularizao realizado em uma panela intermediria entre o forno e a panela de vazamento. A figura 10.5.1 mostra esquema-ticamente a panela de tratamento de nodula-rizao.

Fig. 10.5.1 Esquema de uma panela de nodula-rizao do tipo tampa intermediria.

No desenho acima se observa alguns

detalhes importantes para o bom rendimento do processo de nodularizao.

O primeiro est relacionado com a e-xistncia da tampa. O processo denominado simples transferncia, no possui a tampa com a bacia e o canal de descida acima. Consequentemente, o rendimento de Mg inferior, queimando muito durante o trata-

mento. Com a tampa, o rendimento de Mg sobe para valores da ordem de 70 a 80%, gerando economia de processo. A forma da tampa premia uma bacia para vazamento do metal do forno e o canal de descida, que deve estar do lado oposto a cmara onde colocada a liga nodularizante.

A cmara para a liga nodularizante, oposta ao canal de descida, acomoda a liga momentos antes do vazamento. Com a posi-o oposta ao canal de descida e com uma cobertura de chapas finas de ao ou limalha de ferro fundido colocada sobre a liga nodu-larizante, busca-se retardar o incio da rea-o de nodularizao, formando uma coluna de metal lquido no interior da panela, o que melhora o rendimento de Mg.

No caso dos ferros fundidos cinzentos, a grafita interconectada, o que promove uma solidificao celular concorrente e si-multnea. No caso dos nodulares, os ndu-los de grafita so independentes e formam isoladamente uma clula euttica. Desta forma os problemas de microsegregaes intercelulares so mais crticos nos nodula-res que nos cinzentos, fazendo com que a etapa de inoculao aps o tratamento de nodularizao seja mais importante do que nos cinzentos. Um exemplo disso so os teores de inoculantes utilizados em ambos os casos. Para a produo de Ferros fundi-dos cinzentos, adiciona-se de 0,3 a 0,4% de inoculante enquanto que para os nodulares estes teores so de 0,6%.

Assim como os cinzentsos, os nodula-res so caracterizados pelo tamanho e forma dos ndulos de grafita. Os parmetros de qualidade definem trs exigncias em ter-mos de ndulos que so: - Nmero de ndulos por unidade de rea:

Este nmero est ligado ao nmero de clulas eutticas geradas na solidifica-o. Os fatores de processo que afetam a quantidade de ndulos so a temperatura de vazamento, taxa de solidificao (es-pessura do fundido) e inoculao. Ele-vadas temperaturas de vazamento dimi-nuem o nmero de ndulos enquanto que maiores taxas de solidificao e efi-

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cientes inoculaes tendem a aumentar este nmero;

- Grau de nodularidade: Representa o quanto os ndulos esto esfricos. Os critrios de qualidade determinam que este valor deve ser o maior possvel, sendo aceitvel at valores de 85% de nodularidade. No entanto, o valor limite em muitos casos definido pelos usu-rios segundo as exigncias de projeto e solicitaes. A taxa de solidificao (es-pessura do fundido) e o teor de Mg atu-am neste parmetro. Solidificaes mais lentas tendem a prejudicar a forma do ndulo, assim como teores abaixo de 0,30% de Mg e teores acima de 0,6% de Mg;

- Tamanho de ndulos: O tamanho de ndulos est ligado ao nmero de ndu-

los. Um elevado nmero de ndulos normalmente leva a tamanhos menores, apesar de no ser uma regra geral. Taxa de solidificao (espessura do fundido), inoculao e composio qumica atuam no tamanho dos ndulos. Elevados teo-res de C e Si tendem a formar ndulos maiores, assim como taxas de solidifica-o mais lentas (peas grossas). Inocula-es eficientes geram menores ndulos.

A figura 10.5.2 mostra esquematica-

mente a morfologia da grafita, representan-do o grau de nodularidade, abaixo mostran-do a tabela com a definio das morfologias e a correlao com as normas ASTM e ISO que definem o tiopo de grafita.

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Fig. 10.5.2 Classificao do tipo de grafita quanto a sua morfologia. A matria prima para a produo de nodular diferente em sua composio qu-mica daquela para cinzentos. Normalmente, os teores de S e P so inferiores. O enxfre tem forte afinidade pelo Mg para formar sulfeto de magnsio (MgS), consumindo o Mg necessrio para a nodularizao. Em funo disso, procura-se manter o teor de S baixo na matria prima. O P atua como fra-gilizante das ligas de nodular, prejudicando a tenacidade do material, e tambm procura-se mant-lo em teores baixos.

Quanto a microestrutura da matriz, as classes mostradas na tabela 10.2.2, os

nodulares de classe mais baixa, ou seja de menor limite de resistncia e maior ductili-dade, possuem matriz ferrtica. A medida que a classe aumenta, o teor de perlita vai aumentando, passando para matriz ferrtico perltica, depois para perltico-ferritica e chegando em matriz perltica nas classe su-periores.

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Fig. 10.5.3 Diferentes graus de nodularidade. A figura 10.5.3 exemplifica diferen-tes graus de nodularidade. Conforme descrito acima, a matriz varia de acordo com a classe do nodular. Com o aumento da classe, o teor de perlita tambm aumenta. A perlita comea a surgir nas regies intercelulares devido ao fato de que nestas regies ocorrem segregaes de elementos perlitizantes, como o Mn por e-xemplo e tambm devido a distncia destas regies do ndulo, desfavorecendo a difuso do carbono para o mesmo. A medida que o teor de perlita aumenta, em classes de maior resistncia, surge a tpica estrutura denomi-nada de olho de boi, caracterizada como uma matriz predominantemente perltica e um anel ferrtico em torno do ndulo. A figura 10.5.4 mostra uma destas microestru-turas.

Fig. 10.5.4 Microestrutura olho de boi, tpi-ca de ferros fundidos de maior resistncia. Com o desenvolvimento tecnolgico destes materiais, e a grande versatilidade na obteno de diferentes microestruturas via tratamentos trmicos, foram desenvolvidas uma classe especial deste material, com mi-croestrutura de bainita, chamados os nocula-res ADI Austempered Ductile Iron. Estes ferros fundidos possuem com-posies qumicas especficas, contendo elementos como Mo, Cu, Ni ou outros ele-mentos, que balanceados, propiciam a for-mao de bainita no tratamento de austm-pera. So materiais de elevada resistncia aliada a excelente ductilidade. A figura 10.5.5 mostra uma microestrutura tpica destes materiais.

Fig. 10.5.5 Microestrutura tpica de ferros fundidos austmperados. (ADI). Bainita, auste-nira retida e grafita. Outro material decorrente dos desen-volvimentos dos ferros fundidos so os fer-ros fundidos de grafita compacta ou vermi-culares. Como j citado os cinzentos possuem a grafita na forma lamelar e totalmente in-terconectada. A forma lamelar, formando acuidades nas pontas das grafitas interco-nectadas, faz com que este material possua

(c) 50%

(b) 80%

(a) 99%

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baixa resistncia, pois as grafitas atuam co-mo trincas no material. Em funo disso os cinzentos no so utilizados em solicitaes em que resistncia, ductilidade e tenacidade so exigidas. No entanto, como a grafita possui alta condutividade trmica e amorte-cimento de vibraes, e ainda, est interco-nectata, estes materiais so empregados em blocos de motores de bases de mquinas por exemplo. J os nodulares, a grafita esferoi-dal, eliminando os problemas decorrentes das trincas do ferro cinzento, dando aos noculares, elevada resistncia, ductilidade e tenacidade, podendo estes ser empregados em componentes de responsabiliade como gira-brequins, ganchos e outros componen-tes. No entanto, este material possui baixa condutividade trmica e baixo amortecimen-to de vibraes. Na busca de um material que apre-sentasse propriedades intermedirias entre os cinzentos e os nodulares, aliando as van-tagens dos dois, desenvolveu-se os ferros de grafitas compacta, onde as grafitas no pos-suem as acuidades dos cinzentos, logo re-presentando trincas arredondadas, porm ainda interconectadas, dando condutividade e amortecimento de vibraes. A figura 10.5.6, mostra uma micro-grafia de um ferro fundido vermicular, mos-trando a morfologia da grafita. Quanto as matrizes possveis, seguem os mesmos crit-rios dos nodulares ou cinzentos.

Fig. 10.5.6 Caracterizao da morfologia da grafita nos ferros fundidos de grafita compacta (vermicular). Matriz de ferrita.