Composição do ferro fundido cinzento

Composição do ferro fundido cinzento

O ferro fundido cinzento é composto por carbono, de 2,7% a 4%; 0,8% de manganês; de 1,8% a 3% de silício; 0,07% de enxofre; e 0,2% de fósforo. Essas são as porcentagens máximas de cada elemento no ferro fundido cinzento. Ele apresenta baixa resistência ao desgaste, é resistente à corrosão e tem capacidade de solda. Outros elementos que podem aparecer em quantidades variáveis incluem molibdênio, cobre, níquel, vanádio, titânio, estanho, antimônio e cromo. O ferro fundido cinzento também pode conter nitrogênio em concentração de 20 a 92 ppm.

Carbono

O carbono contribui para a dureza e a resistência do ferro fundido cinzento, através de tratamento térmico. Ele também contribui para a usinabilidade (a facilidade com a qual um metal podem ser submetido a uma máquina para ser trabalhado) em altas temperaturas, para a estabilidade dimensional (capacidade de um material ou substância de manter sua forma quando submetido a diferentes temperaturas, umidade, pressão ou outras formas de estresse) e para o amortecimento de altas forças vibratórias.

Manganês

O manganês, por ser um elemento formador de austenita (austenita é qualquer alótropo metálico não-magnético do ferro ou uma solução sólida de ferro com um elemento de liga que seja estável em altas temperaturas), é usado como substituto do níquel para melhorar as propriedades de trabalho em calor alto e para aumentar a resistência do ferro cinzento fundido. Ele contribui para a dureza e a temperabilidade desse ferro fundido.

Silício

O silício é primariamente usado como um desoxidante -- um produto químico usado em uma reação ou processo para remover o oxigênio -- durante o processo de fundição do ferro e, por isso, se torna parte da composição do ferro fundido cinzento. Ele contribui para a dureza e a resistência dessa liga.

Enxofre

O enxofre melhora a usinabilidade do ferro fundido cinzento sem causar fragilização na solidificação do mesmo. Ele se combina com o manganês para formar o sulfeto de manganês, que na verdade reduz a fragilidade em altas temperaturas.

Fósforo

O fósforo também ajuda a melhoras a usinabilidade do ferro fundido cinzento. Ele é adicionado em pequenas quantidades para melhorar a resistência à corrosão desse ferro fundido. Baixos níveis desse elemento (até 0,8%) também ajudam a melhorar a fluidez e a resistência a choques do material. Em grandes quantidades, o fósforo também irá reduzir a resistência do material.

Cromo

O cromo é geralmente encontrado em quantidade menor do que 0,10% e é usado para melhorar a dureza e a resistência do ferro fundido cinzento. A porcentagem do cromo pode ser aumentada até 0,35%. Esse elemento também aumenta a gama de temperaturas elevadas suportadas pelo ferro fundido cinzento.

Molibdênio

Esse é o elemento mais amplamente usado para aumentar a resistência do ferro fundido cinzento e é adicionado em quantidades que variam de 0,20% a 0,75%. Como o módulo de elasticidade (a capacidade de uma substância ser esticada sem se quebrar) do molibdênio é bem alto, ele ajuda