TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

Universidade Regional de Blumenau – FURB

Curso de Engenharia Química

Disciplina: Ciências dos materiais

Professora: Deyse Elisabeth Ortiz Suman Carpenter 

Alunas: Hortênsia Ap. Busana

              Taiana Batistela Rosatti

FERRO FUNDIDO

TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

Blumenau, 2016.

FERRO FUNDIDO

O ferro fundido permite a produção de peças com grande variedade de formas e tamanhos. A produção pode ser unitária ou seriada, com baixo custo e fácil fabricação.

           Utilização:

• Partes e corpos de motores (exemplo: carcaças);
• Turbinas (hidráulicas, de aviões);
• Válvulas de alta e baixa precisão;
• Sapatas de freios, rodas de locomotiva e partes de conjuntos mecânicos;
• Variados tipos de componentes para indústria automobilística;
• Variados tipos de componentes e artefatos para uso doméstico.

Principais Tipos de Ferros Fundidos

-Ferros fundidos cinzentos:

Apresentam-se microestruturalmente com carbono na forma livre, grafita, em morfologia de lamelas. A grafita em forma de veios fornece bons valores de condutividade térmica, o que torna o Fofo Cinzento um material muito empregado para componentes sujeitos a fadiga térmica (tambores de freio e discos de freio, cabeçotes de motor).

Os ferros fundidos cinzentos apresentam excelente usinabilidade, capacidade de amortecimento de vibrações e elevada resistência ao desgaste mecânico.

São aplicados como componentes estruturais de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração, peças fundidas de vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica, pequenos blocos cilíndricos, pistões, cilindros, discos de embreagem e peças fundidas de motores a diesel.

-Ferros fundidos brancos:

Apresentam micro estruturas com predominância do carbono na forma de cementita.

Tem maior resistência ao desgaste, é extremamente duro e frágil, chegando a ser inadequado para a usinagem em alguns momentos.

A aplicação é restrita aos casos em que dureza elevada e resistência ao desgaste são necessárias, como nos cilindros de laminação, equipamentos de manuseio de terra, mineração e moagem, rodas de vagões e revestimento de moinhos.

O ferro fundido branco, geralmente, é utilizado como um processo intermediário na produção do ferro fundido maleável.

  -Ferros fundidos mesclados:

Apresentam como uma combinação dos ferros fundidos cinzento e branco, ou seja, com a grafita em morfologia lamelar e uma certa quantidade de cementita, que varia em função do emprego do material.

Permite a fabricação de engrenagens ou equipamentos com resistências diferenciadas em cada região.

-Ferros fundidos maleável:

É o ferro fundido mais caro dentre todos. É uma liga obtida por meio de tratamento térmico de maleabilização do ferro fundido branco.

A finalidade deste tratamento é transformar a cementita em grafita esferoidal, conferindo ao material melhores propriedades mecânicas como maior resistência, limite de escoamento e ductilidade.

Aplicado tanto em temperaturas normais quanto mais elevadas em flanges, usado em conexões para tubos, peças para válvulas ferroviárias e navais e outras peças para indústria pesada.

-Ferros fundidos nodular ou dúctil:

Apresenta-se na forma microestrutural o carbono livre, na morfologia de nódulos de grafita, o que confere a este tipo de ferro características mecânicas superiores àquelas do ferro fundido maleável. É obtido por modificações químicas na composição do material no estado líquido.

A estrutura nodular confere maiores resistência mecânica e ductilidade ao material, aproximando suas características das do aço.

As aplicações incluem válvulas carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis.

-Ferros fundidos vermicular:

Ferro fundido grafítico compacto, também chamado de ferro fundido vermicular ,é um ferro fundido obtido pela adição do titânio na composição do ferro fundido nodular, com a finalidade de degenerar o nódulo de grafita.

Apresenta propriedades intermediárias entre os ferros fundidos nodular e cinzento. Em comparação com os cinzentos, os grafíticos compactos possuem maior resistência mecânica, maiores ductilidade e tenacidade e menor oxidação a temperaturas elevadas. Já na comparação com os dúcteis, possuem menor coeficiente de expansão térmica, maior condutibilidade térmica, maior resistência ao choque térmico, maior capacidade de amortecimento, melhor fundibilidade e melhor usinabilidade.

Dentre as aplicações típicas, podem ser citadas a base para grandes motores a diesel, alojamentos de caixas de engrenagens, alojamentos para turbo alimentadores, suportes de rolamentos, rodas dentadas para correntes articuladas, engrenagens excêntricas, moldes para lingotes, coletores de descarga de motores e discos de freio.

TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

Tratamentos térmicos são aqueles que envolvem aquecimento e resfriamento visando alteração das propriedades mecânicas do material. Já aqueles que envolvem alterações químicas da superfície da peça são normalmente chamados de tratamentos termoquímicos.

Tratamento Térmico

É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. Isto é conseguido mediante alteração de sua estrutura.

O tratamento térmico é uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura e/ou melhorar o desempenho de produtos, aumentando sua resistência ou alterando outras características desejáveis.

Tipos de tratamentos térmicos

- Recozimento:

O recozimento é o tratamento térmico no qual o material é exposto a uma temperatura elevada por um período de tempo prolongado, sendo então resfriado lentamente.