Aço fundido x ferro fundido: entendendo as diferenças

Tanto o aço quanto o ferro são ligas de ferro-carbono que contêm uma pequena quantidade de elementos de liga e impurezas. De acordo com os diferentes teores de carbono, eles podem ser divididos em:

• Ferro-gusa - contendo de 2,0% a 4,5% de carbono
• Aço - contendo 0,05% a 2,0% de carbono
• Ferro forjado - contendo menos de 0,05% de carbono

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Ferro fundido

O que é ferro fundido?

O ferro fundido é uma liga de ferro-carbono com um teor de carbono superior a 2%. O carbono no ferro fundido geralmente existe na forma de grafite e, às vezes, na forma de carbonetos.

Além do carbono, o ferro fundido também contém de 1% a 3% de silício, além de manganês, fósforo, enxofre e outros elementos.

As ligas de ferro fundido também contêm elementos como níquel, cromo, molibdênio, alumínio, cobre, boro e vanádio.

O carbono e o silício são os principais elementos que afetam a microestrutura e as propriedades do ferro fundido.

Tipos de ferro fundido

O ferro fundido pode ser dividido em:

1. Ferro fundido cinza:

Com um alto teor de carbono (2,7% a 4,0%), o carbono existe principalmente na forma de grafite escamoso, e a superfície da fratura é cinza. Tem baixo ponto de fusão (1145°C a 1250°C), pequeno encolhimento de solidificação, compressão resistência e dureza semelhante ao aço carbono e boa absorção de choques.

Ele é usado para fabricar componentes estruturais, como bases de máquinas-ferramenta, cilindros e caixas.

2. Ferro fundido branco:

Com baixo teor de carbono e silício, o carbono existe principalmente na forma de carbonetos, e a superfície da fratura é branco-prateada.

Durante a solidificação, apresenta uma grande retração e é propenso a furos e rachaduras por retração. Tem alta dureza e fragilidade e não suporta cargas de impacto. É usado principalmente como peças em branco para ferro fundido maleável e para a fabricação de peças resistentes ao desgaste.

3. Ferro fundido maleável:

Obtido por recozimento No ferro fundido branco, o grafite é distribuído em uma forma agrupada, comumente chamada de ferro dúctil. Sua microestrutura e propriedades são uniformes, resistentes ao desgaste e têm boa plasticidade e tenacidade.

Ele é usado para fabricar peças com formas complexas e capaz de suportar fortes cargas dinâmicas.

4. Ferro fundido dúctil:

Obtido pela esferoidização da água férrea do ferro fundido cinzento. O grafite precipitado tem formato esférico, comumente chamado de ferro fundido nodular.

Ele tem maior resistência, melhor tenacidade e plasticidade do que o ferro fundido cinzento comum. É usado para fabricar peças de motores de combustão interna, componentes de automóveis, máquinas agrícolas etc.

5. Ferro grafite compactado:

Obtido por meio da compactação e esferoidização da água de ferro do ferro fundido cinzento, o grafite precipitado tem a forma de um verme.

Suas propriedades mecânicas são semelhantes às do ferro fundido nodular, e suas propriedades de fundição estão entre o ferro fundido cinzento e o ferro fundido nodular. Ele é usado na fabricação de peças automotivas.

6. Liga de ferro fundido:

Ferro fundido comum com a adição de uma quantidade adequada de elementos de liga (como silício, manganês, fósforo, níquel, cromo, molibdênio, cobre, alumínio, boro, vanádio, estanho etc.).

Os elementos de liga alteram a estrutura da matriz do ferro fundido e, portanto, apresentam características correspondentes, como resistência ao calor, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a baixas temperaturas ou não magnetismo.

Ele é usado para fabricar peças para mineração, maquinário químico, instrumentos e medidores.

Aço fundido

O que é aço fundido?

Aço usado para fundição. É uma liga de fundição que pode ser dividida em três tipos: aço fundido com carbono, aço fundido de baixa liga e aço fundido especial.

Tipos de aço fundido

1. Aço fundido com carbono:

Um aço fundido no qual o carbono é o principal elemento de liga e contém uma pequena quantidade de outros elementos. O aço fundido com baixo teor de carbono contém menos de 0,2% de carbono, o aço fundido com teor médio de carbono contém de 0,2% a 0,5% de carbono e o aço fundido com alto teor de carbono contém mais de 0,5% de carbono.

À medida que o teor de carbono aumenta, a resistência e a dureza do aço fundido com carbono aumentam. O aço fundido com carbono tem alta resistência, plasticidade e tenacidade, além de custo mais baixo.

É usado em maquinário pesado para fabricar peças que suportam grandes cargas, como estruturas de laminadores, prensa hidráulica e usado em veículos ferroviários para fabricar peças sujeitas a grandes forças e impactos, como almofadas de balanço, estruturas laterais, rodas e acopladores.

2. Aço fundido de baixa liga:

Aço para fundição que contém elementos de liga, como manganês, cromo e cobre. A quantidade total de elementos de liga é geralmente menor do que o 5%, que tem maior resistência ao impacto e pode obter melhores propriedades mecânicas por meio de tratamento térmico.

O aço fundido de baixa liga tem melhor desempenho do que o aço carbono, reduz o peso da peça e aumenta a vida útil.

3. Aço fundido especial:

Liga de aço fundido refinada para atender a necessidades especiais. Há muitas variedades, geralmente contendo um ou mais elementos de liga de alto teor para obter determinadas propriedades especiais.

Por exemplo, o aço com alto teor de manganês contendo 11% a 14% pode resistir ao desgaste por impacto e é usado principalmente para peças resistentes ao desgaste de máquinas de mineração e máquinas de engenharia; vários aços inoxidáveis à base de cromo ou cromo-níquel, usados para peças que trabalham sob corrosão ou em condições de alta temperatura acima de 650°C, como corpos de válvulas, bombas, contêineres para a indústria química ou carcaças de turbinas de usinas elétricas de grande capacidade.

O ferro nodular austenítico D-5S da norma ASTM requer um teor de carbono de menor que 2,0%.