o termo ferro fundido, tal como o termo aço, identifica uma grande família de ligas ferrosas. Os ferros fundidos são ligas ferroso multicomponentes. Eles contêm elementos maiores (ferro, carbono, silício), menores (0,01%).
o ferro fundido apresenta teores mais elevados de carbono e silício do que o aço. Devido ao maior teor de carbono, a estrutura do ferro fundido, ao contrário do aço, exibe uma fase rica de carbono. Dependendo principalmente da composição, taxa de arrefecimento e tratamento de fusão, o ferro fundido pode solidificar de acordo com o sistema Fe-Fe3C metasticamente metastável ou o sistema Fe-Gr estável.
quando o caminho metastável é seguido, a fase rica de carbono na eutéctica é o carboneto de ferro; quando o caminho de solidificação estável é seguido, a fase rica de carbono é a grafite. Referindo-se apenas ao sistema binário Fe-Fe3C ou Fe-Gr, o ferro fundido pode ser definido como uma liga de ferro-carbono com mais de 2% C. Um aviso importante é que o silício e outros elementos de liga podem alterar consideravelmente a Solubilidade máxima do carbono na austenita (g). Por conseguinte, em casos excepcionais, as ligas com menos de 2% C podem solidificar-se com uma estrutura eutéctica e, por conseguinte, ainda pertencem à família do ferro fundido.
a formação de eutéctico estável ou metastável é uma função de muitos factores, incluindo o potencial de nucleação do líquido, composição química e taxa de arrefecimento. Os dois primeiros fatores determinam o potencial de grafitização do ferro. Um alto potencial de grafitização resultará em ferros com grafite como a fase rica de carbono, enquanto um baixo potencial de grafitização resultará em ferros com carboneto de ferro.
the two basic types of eutectics – the stable austenite-graphite or the metastable austenite-iron carbide (Fe3C) – have wide differences in their mechanical properties, such as strength, hardness, toughness, and ductility. Portanto, o escopo básico do processamento metalúrgico do ferro fundido é manipular o tipo, quantidade e morfologia do eutético, a fim de alcançar as propriedades mecânicas desejadas.
Classificação
Historicamente, a primeira classificação de ferro fundido, foi baseada na sua fratura. Dois tipos de ferro foram inicialmente reconhecidos:
- o ferro Branco: Exibe uma branca, cristalina da superfície de fratura devido a fratura ocorre ao longo de ferro, chapas de metal duro; é o resultado de metaestável de solidificação (Fe3C eutética)
- ferro fundido Cinzento: Apresenta um cinza superfície de fratura devido a fratura ocorre ao longo das placas de grafite (flocos); é o resultado estável de solidificação (Gr eutética).
Com o advento da metalografia, e como o corpo de conhecimentos pertinentes para ferro fundido maior, outras classificações com base em características microestruturais tornou-se possível:
- Grafite forma: Lamelar (flake) grafite (FG), esferoidal (nodular) grafite (SG), compactada (vermicular) grafite (CG), e o temperamento de grafite (TG); têmpera de grafite resultados ? reação de Estado Sólido (maleabilização.)
- Matrix: Ferritic, pearlitic, austenitic, martensitic, bainitic (austempered).
esta classificação é raramente utilizada pelo fundiário. A terminologia mais usada é a comercial. Uma primeira divisão pode ser feita em duas categorias:
- ferros fundidos comuns: para aplicações de uso geral, não ligados ou pouco ligados: ferros fundidos especiais: para aplicações especiais, geralmente ligados de forma elevada.
a correspondência entre a classificação comercial e microestrutural, bem como a fase final de processamento na obtenção de ferros fundidos comuns, é dada na Fig. 2.
ferros moldados especiais diferem dos Ferros moldados comuns principalmente no maior teor de elementos de liga (>3%), que promovem microestruturas com propriedades especiais para aplicações de temperatura elevada, resistência à corrosão e resistência ao desgaste. Figura uma classificação dos principais tipos de ferros castrados especiais. 1.
Fig. 1. Classificação do ferro fundido especial de alta liga
Fig.2. Microestruturas de base e transformação para obtenção de ferros fundidos comerciais comuns