Guia de Aços e Ferros Fundidos

Aços ao Carbono

Os aços ao carbono caracterizam-se por:

• Baixo custo;
• Resistência que aumenta com o aumento do teor em Carbono (C);
• Ductilidade que diminui com o aumento do teor em Carbono (C);
• Facilidade de oxidação.

Aços para Ferramentas

1. Aços Duplex: estrutura bifásica (austenite + ferrite).
2. Aços ELC: teor de carbono < 0,03%.
3. Aços HSLA: melhor resistência à corrosão, melhor tenacidade, mantendo-se a ductilidade e a soldabilidade.
4. Aços Hadfield (C-Mn): grande resistência e elevada tenacidade.
5. Aços Maraging (Fe-Ni): teor de carbono muito baixo, resistência mecânica e tenacidade superiores aos aços temperados, boa resistência à corrosão.

Ferros Fundidos

Os ferros fundidos são ligas de Fe-C com teor de carbono entre 2,06% e 6,67% às quais se juntam, na maioria das vezes, Silício (Si), Manganês (Mn), Fósforo (P) e Enxofre (S), podendo ainda conter outros elementos. Além disso, são materiais com particular aptidão para o processo de fundição e admitem duas opções para a solidificação: metaestável (formação de cementite) ou estável (formação de grafite).

Ferros Fundidos Cinzentos

Devem o seu nome à cor das suas superfícies de fratura, que resulta da presença de carbono (C) livre. Caracterizam-se por apresentar uma microestrutura rica em grafite (solidificação estável).

Propriedades principais:

• Boas propriedades de fundição;
• Excelente maquinabilidade;
• Boa resistência ao desgaste por atrito;
• Baixo custo.

Fatores de influência: Os fatores que influenciam as características dos ferros fundidos cinzentos de grafite lamelar são a matriz e a quantidade, forma e distribuição das lamelas de grafite. Quando a grafite se apresenta sob a forma lamelar, a resistência à tração, a resistência ao choque e a ductilidade são afetadas negativamente.

Ferros Fundidos Nodulares

São obtidos a partir do ferro fundido cinzento através de um tratamento com o ferro no estado líquido, que consiste na junção de um elemento nodulizante, resultando em grafite esferoidal. Após esta junção, é necessário efetuar um tratamento de inoculação (caso contrário, não seria possível obter um ferro fundido grafítico).

• Módulo de elasticidade, resistência à tração, resistência ao choque, ductilidade e sensibilidade a entalhes exteriores superiores à dos ferros fundidos cinzentos;
• Capacidade de amortecimento de vibrações inferior à dos ferros fundidos cinzentos;
• Resistência à corrosão semelhante à dos ferros fundidos cinzentos.

Ferros Fundidos Austemperados (ADI)

Obtidos a partir de ferros fundidos nodulares sujeitos a tratamento de austêmpera. Duplicam a resistência à tração, aumentam a tenacidade e não diminuem a ductilidade.

Fatores que influenciam as propriedades mecânicas dos ferros fundidos austemperados:

1. Temperatura, duração e tecnologia empregue no tratamento de austêmpera;
2. Composição da liga.

Ferros Fundidos Brancos

Devem o seu nome ao facto de apresentarem superfícies de fratura com aspeto esbranquiçado. São obtidos através de uma elevada velocidade de arrefecimento, favorecendo a formação de cementite (solidificação metaestável).

Ferros Fundidos Maleáveis de Coração Branco

As peças em ferro fundido branco são envoltas por um material oxidante e colocadas em caixas fechadas, onde são posteriormente submetidas a um recozido de maleabilização realizado em atmosfera oxidante a altas temperaturas. Durante o tratamento, dá-se a decomposição da cementite em austenite e grafite, verificando-se a difusão do carbono através da austenite em direção à superfície, onde sofre oxidação e consequente eliminação de grande parte do carbono.

Ferros Fundidos Maleáveis de Coração Negro

As peças em ferro fundido negro são envoltas num material neutro e colocadas em caixas fechadas, sendo submetidas a um recozido de maleabilização em atmosfera neutra, provocando a decomposição da cementite em austenite e grafite recozida, que se distribui entre o grão e forma pequenos nódulos.