Ferro Fundido Cinzento

FERRO FUNDIDO
CINZENTO
Davi Badaró
CONCEITO:
FERRO FUNDIDO é uma liga ferrosa constituída pelos

elementos C,Si,Mn,S,P e Fe podendo ter ainda outros
elementos tais como Cr,Cu,Ni,Sn,Mo,Ni etc.
Sua solidificação ocorre segundo uma transformação
eutética estável.
OBTENÇÃO DO FERRO FUNDIDO:
O ferro fundido comercialmente utilizado é conhecido

como ferro fundido de segunda fusão ,isto é,sua obtenção
se faz através da fusão de uma carga metálica já
trabalhada.
COMPOSIÇÃO DA CARGA METÁLICA:
 SUCATAS
 RETORNO(CANAIS E MASSALOTE)
 FERRO GUSA
 FERROS LIGAS
SUCATAS
RETORNO(CANAIS E MASSALOTES)
CANAL DE
MASSALOTE
DESCIDA/FUNIL
CANAL DE DISTRIBUIÇÃO
PEÇA
CANAL DE ATAQUE
FERRO GUSA
FERROS LIGAS
FERRO SILÍCIO FERRO MANGANÊS FERRO CROMO
FERRO NIÓBIO ESTANHO COBRE

CLASSIFICAÇÃO DOS FERROS FUNDIDOS
SEGUNDO ABNT NBR 6215/82 EM:
1. Ferro fundido cinzento ou ferro fundido de grafita lamelar

2. Ferro fundido nodular ou ferro fundido de grafita esferoidal
3. Ferro fundido vermicular
4. Ferro fundido branco
5. Ferro fundido mesclado
6. Ferro fundido maleável de núcleo preto
7. Ferro fundido maleável de núcleo branco
Ferro fundido cinzento – classes segundo a norma
ABNT NBR 6589:1986 (cancelada).
Normalizações para Ferro fundido cinzento mais
utilizadas :
Composição Química típica dos Ferro fundidos
• Carbono = 2,7 a 3,80%.

• Silício = 1,8 a 3,0%.
• Manganês = 0,30 a 1,0%.
• Fósforo = < 0,10%.
• Enxofre = 0,04 a 0,10%.
Composição Química típica dos Ferro fundidos
• Carbono = 2,7 a 3,80%.

• Silício = 1,8 a 3,0%.
• Manganês = 0,30 a 1,0%.
• Fósforo = < 0,10%.
• Enxofre = 0,04 a 0,10%.
FERRO FUNDIDO CINZENTO E O DIAGRAMA
FERRO CARBONO
Apesar dos ferros fundidos não ser uma liga binário ferro
carbono, pode se utilizar este diagrama para uma análise de
comportamento da solidificação.
Sabe se que o SILICIO e o FÒSFORO tem uma relação de

equivalência com CARBONO e os elementos MANGANÊS e
ENXOFRE, influenciam muito pouco o diagrama nos teores
comumente utilizados
CARBONO EQUIVALENTE
%Si %P
Carbono Equivalente = % C + +
3 3
%Carbono Equivalente = 4,3%-ferro fundido de composição química EUTÈTICA
%Carbono Equivalente <4,3%-ferro fundido de composição química HIPOEUTÈTICA

%Carbono Equivalente >4,3%-ferro fundido de composição química HIPEREUTÈTICA
GRAU DE SATURAÇÃO SC
%C
Grau de saturação =
%Si +%P
4,3-
3
Grau de saturação =1-ferro fundido de composição química EUTÈTICA
Grau de saturação <1-ferro fundido de composição química HIPOEUTÈTICA
Grau de saturação> 1-ferro fundido de composição química HIPEREUTÈTICA

CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DAS
ESTRUTURAS DO FERRO FUNDIDO
Estrutura LRt (Mpa) Alongamento (%) Dureza (HB)
Ferrita 250 a 270 50 a 70 120 a 160
Cementita > 1000 Nulo 550 a 700
Perlita 700 a 800 10 a 15 200 a 250
Grafita Desprezível Desprezível Desprezível
LRt = limite de resistência à tração MPa = Megapascal

CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DAS
ESTRUTURAS DO FERRO FUNDIDO
FERRITA- Constituinte de baixa dureza, grande alongamento e pequena
resistência a tração.
CEMENTITA FE3C- Constituinte de dureza elevada, elevada resistência a
tração e alongamento NULO.
PERLITA- Constituinte de dureza inferior a da cementita, possui boa
resistência a tração e baixo alongamento.
GRAFITA- Constituinte muito macio de extrema fragilidade com
características mecânicas desprezíveis.
C+si/3+P/3
3,50+2,3/3+0,2/3
CeQ=4,33
Ferro fundido cinzento – Composição química sugerida:

Classe FC 100 FC 150 FC 200 FC 250 FC 300 FC 350
%C 3,5 a 3,8 3,4 a 3,7 3,2 a 3,5 3,1 a 3,4 3,0 a 3,2 2,9 a 3,1
%Si 2,3 a 2,8 2,1 a 2,6 1,8 a 2,3 1,6 a 2,1 1,3 a 1,9 1,1 a 1,5
%Mn 0,4 a 0,8 0,5 a 0,8 0,6 a 0,8 0,6 a 0,8 0,7 a 0,9 0,8 a 1,0
%P Máx 0,20 Máx 0,20 Máx 0,20 Máx 0,15 Máx 0,15 Máx 0,15
%S 0,06 a 0,15 0,06 a 0,15 0,06 a 0,15 0,06 a 0,12 0,06 a 0,12 0,06 a 0,12
%Ceq 4,2 a 4,6 4,0 a 4,3 3,8 a 4,1 3,6 a 3,9 3,4 a 3,7 3,2 a 3,5
Ferrita
Estrutura Perlita
Perlita
Dureza (HB) 100 a 150 140 a 190 170 a 210 180 a 240 200 a 260 240 a 320
Ferro fundido cinzento – Composição química sugerida:
Em uma liga deve Haver o balanceamento entre o silício e o manganês
0,30 1,70
Mn Si
0,60 2,30
Perlítica Ferrítica
0,90 2,70
Fatores que determinam as propriedades
mecânicas dos ferro fundidos cinzentos:
Matriz metálica
Estrutura do material Tipo de Grafita
Células eutéticas
Incidência de Defeitos
MATRIZ METÁLICA
É o arranjo que as fases de solidificação assumem para
formação da estrutura do material ,ela é formada pelas
fases metálicas e juntamente com grafita um não metal,
formam a estrutura do material
Estrutura micrográfica de um FC
Matriz metálica
Grafita
CÉLULAS EUTETICAS
Célula eutética é a unidade de solidificação e grescimento
que a partir de núcleos constituí-se um agregado de
austenita e grafita num formato aproximadamente esférico.
CÉLULAS EUTETICAS
O numero de células eutéticas determina :
 O tamanho dos cristais a serem formados.
 O tamanho do Grão
 Um elevado número de células eutéticas provocará a
formação de uma estrutura mais refinada.
 Uma estrutura com maior dimensão de contorno de grão
,haverá maior distribuição de possíveis impurezas e
segregações ,que venham a se alojar entre os cristais,
formando descontinuidades em seu entorno.
Tipos de grafitas encontradas no Ferro Fundido
Cinzento
Norma ASTM A247 – 19:
 Tipo A
 Tipo B
 Tipo C
 Tipo D
 Tipo E
Tamanho de grafitas encontradas no Ferro
Fundido Cinzento
Forma das grafitas encontradas no Ferro
Fundido.
Qual a importância da Grafita no Ferro fundido
Cinzento?
A presença da Grafita no ferro fundido cinzento em forma
de lamelas ,confere ao ferro fundido cinzento uma de suas
principais características ,uma elevada condutibilidade
térmica .
Podemos considerar a grafita como um vazio na estrutura,
quanto maior for a quantidade de grafita menor serão as
propriedades mecânicas do material.
Grafita tipo A
 Geralmente encontrada em peças de
espessuras médias e de composição química
hipoeutética.
 Esse tipo de grafita é também chamdo de
grafita homogênea.
 É classificada de acordo com o tamanho de
suas lamelas de1 a 8.
 Os tamanhos de 4 a 6 são os melhores .
Grafita tipo B
espessuras médias e de composição química
hipoeutética.
 É classificada de acordo com o tamanho de
suas lamelas de1 a 8.
 Os tamanhos de 4 a 6 são os melhores .
 Encontrada em partes da peça com maior
velocidade de resfriamento,é tambem
chamada de grafita em rosetas.
Grafita tipo C
composição química bastante hipereutética
 Também chamada de grafita primária.
 Apresenta grande dimensões.
Grafita tipo D
composição química Hipoeutética e
resfriadas rapidamente.
 Lamelas de pequenas dimensões e grande
numero.
 Distribuida de maneira desordenada
 Favorece a formação de ferrita.
Influência do grau de supersfriamento na forma
da grafita .
Austenita +grafita
Austenita +Fe3C
 Quanto maior o grau de superesfriamento maior a tendência
de se formar grafitas de dimensões menores ,tipo D e em
maior número.
 A grafita tipo A deve ser preferencialmente o único tipo de
grafita presente na estrutura do ferro fundido cinzento
 A liga comercialmente mais indicada de ferro fundido
cinzento é aquela com matriz perlitica com grafita do tipo A
tamanho de 4,5 e 6,podendo apresentar alguns ponto de
grafita tipo B.
 Quanto maior as dimensões das grafitas menores serão as
características mecânicas do ferro fundido.

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FERRO FUNDIDO

FERRO FUNDIDO é uma liga ferrosa constituída pelos

O ferro fundido comercialmente utilizado é conhecido

FERRO SILÍCIO FERRO MANGANÊS FERRO CROMO

FERRO NIÓBIO ESTANHO COBRE

1. Ferro fundido cinzento ou ferro fundido de grafita lamelar

• Carbono = 2,7 a 3,80%.

• Carbono = 2,7 a 3,80%.

Sabe se que o SILICIO e o FÒSFORO tem uma relação de

%Carbono Equivalente = 4,3%-ferro fundido de composição química EUTÈTICA

%Carbono Equivalente <4,3%-ferro fundido de composição química HIPOEUTÈTICA

Grau de saturação <1-ferro fundido de composição química HIPOEUTÈTICA

Grau de saturação> 1-ferro fundido de composição química HIPEREUTÈTICA

Ferrita 250 a 270 50 a 70 120 a 160

Cementita > 1000 Nulo 550 a 700

Perlita 700 a 800 10 a 15 200 a 250

Grafita Desprezível Desprezível Desprezível

LRt = limite de resistência à tração MPa = Megapascal

Ferro fundido cinzento – Composição química sugerida:

Em uma liga deve Haver o balanceamento entre o silício e o manganês

Estrutura do material Tipo de Grafita

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