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Ligas - Ferro fundido cinzento

 

 

Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas características como boa usinabilidade  devida à presença de grafita livre em sua microestrutura; alta fluidez no vazamento do metal líquido, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas.
 
Seus principais clientes são os do segmento de indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras.
Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em geral, são utilizados principalmente no estado bruto de fundição, podendo ainda ser normalizado ou recozido, por tratamento térmico.
 
Para os ferros fundidos cinzentos os teores de carbono variam entre 2,5 e 4,0%p, e os teores de silício variam entre 1,0 e 3,0%p. Um ferro fundido com um alto teor de silício (2%p Si) sofre grafitização tão imediatamente que a cementita  nunca se forma. Durante a solidificação surgem lamelas ou veios de grafita no metal. Para a maioria dos ferros fundidos, a grafita existe na forma de veios, que são normalmente circundados por uma matriz de ferrita ou de perlita. Durante a fratura, a trinca se propaga de uma lamela para outra, devido a pouca resistência da grafita; o nome ferro fundido cinzento advém da aparência acinzentada da superfície de fratura.
 
Na temperatura eutetóide, a austenita se transformará em perlita e a estrutura resultante, com veios de grafita em uma matriz perlítica, será denominada ferro fundido cinzento perlítico. Se a velocidade de resfriamento for extremamente lenta ao passar pela temperatura eutetóide, a austenita se transformará em grafita e ferrita, e a estrutura, com veios de grafita em uma matriz ferrítica, será denominada ferro fundido cinzento ferrítico. No entanto, usualmente prevalecem as velocidades de resfriamento intermediárias, das quais resultam as microestruturas híbridas. Um exemplo disso ocorre nos ferros fundidos cinzentos, resfriados a uma velocidade entre “moderada” e “baixa”. A perlita se decompõe apenas parcialmente e a estrutura resultante é uma matriz perlítica, com veios de grafita envolvidos por ferrita.
 
O ferro fundido cinzento é comparativamente fraco e frágil, com ductilidade desprezível, quando submetido à tração, pois as extremidades das lamelas de grafita são afiadas e pontiagudas, e podem servir como pontos de concentração de tensões quando uma tensão de tração externa é aplicada. Mas os ferros cinzentos são eficientes quando aplicado contra vibração, por isso a utilização desse material em bases de máquinas e equipamentos pesados.
 
Referencias bibliográficas: ASTM A 48; DIN 1691; SAEJ 431.



 
Foto metalográfica: Ferro Fundido Cinzento.