O ferro fundido cinzento

1 - O ferro fundido cinzento é constituído por uma microestrutura de grafita em

forma de flocos/veios e possui uma matriz de ferrita/perlita. Os flocos funcionam

como ponto de concentração de tensão e iniciam fratura sob tração pois suas

extremidades são afiladas e pontiagudas, assim mostrando que o ferro fundido

cinzento é um material fraco e frágil sob tração.

Tendo em vista estas características não desejáveis em um estado de

tração, há uma alternativa de se adicionar magnésio e/ou cério ao material

transformando-o em ferro fundido nodular. Isto faz com que a grafita se forme

em nódulos esféricos e não em veios. Este tipo de microestrutura leva o material

a uma maior ductilidade e resistência, aproximando-se das propriedades do aço,

assim permitindo novos tipos de utilidade como por exemplo ser usado em

válvulas, corpos de bomba ou engrenagens.

2 - Nos motores a diesel, a pressão exercida pelos pistões é mais elevada, e

havia-se chegado a um limite que os materiais tradicionalmente utilizados não

conseguem ultrapassar. Para aumentar a pressão em blocos de alumínio, seria

preciso aumentar a espessura das paredes, o que acabaria atrapalhando o

sistema de resfriamento. Blocos feitos com ferro cinzento ficariam cada vez mais

pesados para cumprir essa exigência. A composição do ferro fundido vermicular

é muito similar à do cinzento. A grande diferença está na presença de magnésio.

No tradicional, o cinzento, não há magnésio, ou há quantidade muito pequena.

No vermicular, o elemento químico tem de ser mantido em uma faixa bastante

estreita, entre 0,010% e 0,012%. Se houver mais do que isso, o ferro deixa de

ser vermicular e perde suas características. O ferro fundido nodular, que tem

outras propriedades – é utilizado na fabricação de virabrequins, por exemplo –

pode ter entre 0,035% e 0,060% de magnésio em sua composição. A presença

de magnésio na quantidade exata faz com que se formem, no ferro fundido,

estrias grossas, ou ‘vermes’ de grafita – daí o nome vermicular. No ferro cinzento,

a grafita aparece em forma de veios finos e, no nodular, como bolinhas ou

nódulos. É isso que determina a resistência do material. No cinzento, o limite de

resistência é de 250 MegaPascal (MPa); no vermicular, de 450 MPa; e no

nodular, de 700 Mpa.

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