Ligas do sistema temático "ferro fundido"

Ligas do sistema ternário Fe-C-Si  =No caso dos ferros fundidos tomados como ligas ternárias, utiliza-se um conceito ou fórmula que possibilita levar em consideração o efeito do silício nas transformações estruturais e, portanto, nas propriedades dos ferros fundidos, em que o silício está presente em teores relativamente elevados. (O teor de carbono do eutetóide diminui à medida que aumenta o teor de silício)

reação eutetóide, isto é, a decomposição isotérmica de uma fase sólida em duas outras fases sólidas durante o resfriamento e a reação inversa no aquecimento.Com sua tendência grafitizante, ou seja, promover a decomposição do Fe3C em ferro e carbono, este último sob a forma de grafita lamelar.

Como ou quando se forma a grafita? Ao solidificar um ferro fundido cinzento, por exemplo, com 3% de carbono 2,3% de silício, resultam, em primeiro lugar, cristais primários de austenita, cuja quantidade aumenta com o decréscimo da temperatura. A cerca de 1150°, o líquido remanescente solidifica com um teor de carbono de aproximdamente 3,6% .Nesse momento,  ocorre em grande parte a grafitização. Admite-se, entretanto, que, no curto intervalo de tempo em que ocorre a solidificação final, fica estabelecida a quantidade, a forma e a distribuição da grafita.

Os ferros fundidos apresentam ductilidade insuficiente para operações de conformação mecânica.( ductilidade é a propriedade que apresentam alguns metais e ligas metálicas quando estão sob a ação de uma força, podendo estirar-se sem romper-se, transformando-se num fio)

Cementita ou carboneto de ferro é um composto químico de fórmula químicaFe3C e estrutura em forma de cristal Contém 6,67% de carbono e 93,33% de ferro.

A austenita  (ou ferro na fase γ) é uma fase sólida constituída de ferro na estrutura CFC. O ferro possui a propriedade de transformar-se da estrutura CCC (cúbico de corpo centrado, caracteristica da ferrita-α) para a estrutura CFC (cúbico de face centrada, caracteristica principal da austenita-γ). A austenita é o ponto de partida para vários tratamentos térmicos nas ligas de ferro,  a têmpera que consiste na transformação da austenita em martensita por meio de um rápido resfriamento da peça tratada termicamente.

• FERRO FUNDIDO BRANCO

Elevada dureza=material resistente a penetração,à deformação plástica e ao desgaste.

Baixa tenacidade= quebra facilmente se submetido a um impacto.

Elevada resistência ao desgaste=capaz de resistir à esforços como tração e compressão.

Baixa usinabilidade=difícil de usinar, microestrutura em que todo o C está na forma de cementita (Fe3C);

• FERRO FUNDIDO MALEÁVEL

Alta resistência mecânica= capaz de resistir à esforços como tração e compressão.

Apreciável ductilidade ou maleabilidade=deforma-se plasticamente sem romper-se.

Resiliência= propriedade de um material se recuperar ou se adaptar rapidamente ao sofrer uma deformação elástica assim que cessa a tensão deformadora. 

• FERRO FUNDIDO CINZENTO

Grafita em veios formando um esqueleto contínuo=Uma parcela grande de carbono

• FERRO FUNDIDO NODULAR

Tratamentos térmicos podem ser aplicados = Alívio de tensões( Este tratamento visa recuperar a ductilidade do aço trabalhando a frio). Consiste em aquecer o aço a uma temperatura, normalmente na faixa de 600 a 680o C, seguido de resfriamento lento.

Neste processo não ocorre a transformação da Austenita, pois não chega a temperatura de austenitização.

Estas tensões podem ser provenientes de: tratamentos de têmpera, conformação a frio, soldagem, usinagem, e outras operações de manufatura.

Recozimento= O recozimento visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, facilitar o trabalho a frio ou atingir a microestrutura ou as propriedades desejadas.

O recozimento é composto de três estágios: Recuperação -  Este primeiro estágio do recozimento é verificado a temperaturas baixas. Nele ocorre um re-arranjo das discordâncias, de modo a adquirir configurações mais estáveis.         

Recristalização – Em temperaturas mais elevadas, verifica-se grande alteração na microestrutura do metal, com variações nas propriedades mecânicas.

Crescimento de Grão – A temperaturas mais elevadas, os grãos tendem a crescer, mediante um mecanismo que consiste na absorção por parte de alguns grãos dos grãos circunvizinhos. 

Normalização= Tratamento térmico, caracterizado pelo aquecimento acima da zona crítica e por equalização nesta temperatura seguida de resfriamento uniforme ao ar, sem restringi-lo ou acelerá-lo, até a temperatura ambiente. Utiliza-se para peças que necessitam ser usinadas, com remoção de cavacos, para evitar o “empastamento” das ferramentas de usinagem.