Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

do que no caso de ferros fundidos cinzentos, como mostra uma comparação de suas propriedades
mecânicas na Tabela 12.5. De fato, ferro fundido dútil tem características mecânicas que se aproximam
daquelas do aço. Por exemplo, ferro fundido dútil ferrítico tem resistência à tração variando entre 55000
e 70000 psi (380 e 480 Mpa) e dutilidades (como porcentagem de elongação) de 10 a 20%.
Aplicações típicas deste material incluem válvulas, corpos da bomba, virabrequins, engrenagens e outros
componentes automotivos e de máquinas.
Ferro Fundido Branco e Ferro Fundido Maleável
Para ferros fundidos de baixo teor de silício (contendo menos do que 1,0% de Si em peso) e
altas taxas de resfriamento, a maioria do carbono existe como cementita em vez de grafita, como
indicado na Figura 12.7. Uma superfície de fratura desta liga tem uma aparência branca e assim é
denominado ferro fudndido branco. Uma fotomicrografia ótica mostrando a microestrutura de ferro
fundido branco é apresentada na Figura 12.5c. Seções espessas pode ter apenas uma camada
superficial de ferro fundido branco que foi arrefecida (resfriamento brusco e profundo) durante o
processo de fundição; ferros fundidos cinzentos se formam nas regiões interior, que se resfriam mais
lentamente. Como uma consequência de grandes quantidades da fase cementita, o ferro fundido branco
é extremamente duro mas também muito frágil, ao ponto de ser virtualmente não-usinável. Seu uso está
limitado a aplicações que necessitam uma superfície muito dura e resistente ao desgaste e sem um alto
grau de dutilidade - por exemplo, como rolos em moinho de rolos. Geralmente, ferro fundido branco é
usado como um intermediário na produção de um outro ferro fundido, o ferro fundido maleável.
O aquecimento de ferro fundido branco até temperaturas entre 800 e 900 o C (1470 e 1650 o F)
durante um prolongado período de tempo à temperatura do tratamento e numa atmosfera neutra (para
prevenir a oxidação) causa a decomposição da cementita, formando grafita, que existe na forma de
cachos ou rosetas circundadas por uma matriz de ferrita ou de perlita, dependendo da taxa de
resfriamento, como indicado na figura 12.7. Uma fotomicrografia de um ferro fundido maleável é
apresentado na Figura 12.5d. A microestrutura é similar àquela de um ferro fundido nodular (Figura
12.5b), que explica a relativamente alta resistência mecânica e apreciável dutilidade ou maleabilidade.
Algumas características mecânicas típicas estão listadas na Tabela 12.5. Aplicações representativas
incluem hastes de conexão, engrenagens de transmissão e caixa diferencial para industria automotiva e
também flanges, conexões de tubos e partes de válvulas para linha férrea, marinha e outros serviços
pesados.
LIGAS NÃO-FERROSAS
Aço e outras ligas ferrosas são consumidas em excedentemente grandes quantidades porque
elas têm uma tal larga faixa de propriedades mecânicas, podem ser fabricadas com relativa facilidade e
são economicamente produzidas. Entretanto, elas têm algumas distintivas limitações, principalmente: (1)
um relativamente alta densidade, (2) uma comparativamente baixa condutividade elétrica e (3) uma
inerente susceptibilidade à corrosão em alguns ambientes comuns. Assim, para muitas aplicações, é
vantajoso ou mesmo necessário o uso de outras ligas tendo uma mais apropriada combinação de
propriedades. Sistemas de ligas são classificados quer de acordo com o metal de base quer de acordo
com alguma característica específica que um grupo de ligas compartilham. Estes capítulo discute os
seguintes sistemas de metais e ligas: cobre e suas ligas, alumínio e suas ligas, magnésio e suas ligas,