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  • Foto do escritorDrano Rauteon

CTM: Ligas Ferrosas - PARTE 1

Atualizado: 26 de mar.

Pra nós, basta olhar pra um objeto e dizer que ele possui Ferro ou Alumínio, por exemplo. Mas isto vai muito além destes simples materiais.


Assim como plásticos e borrachas, a indústria química desenvolveu várias combinações de materiais, criando vários tipos de ligas metálicas diferentes, que se encaixam nas mais diversas aplicações.


Mas para sabermos definir a qualidade de um produto, precisamos conhecer as combinações destes materiais, as qualidades e defeitos que cada um possui e a vantagem e desvantagem de utiliza-los.


Outra coisa fácil de se ver na população leiga e até entre profissionais desses ramos é que muitos não conhecem de fato o produto que estão utilizando (ou pelo menos insistem em utilizar termos errôneos).


Nesta série de artigos, com a concatenação de informações selecionadas em vários sites, escritas por vários autores, trago a explicação resumida sobre as ligas metálicas mais comuns e exemplos de utilização na indústria química, automobilística, eletrônica e diversas outras, porém com enfoque na eletrônica e mecânica.

Os materiais ferrosos possuem este nome pois há a predominância do Ferro em sua composição.

Imagem 1 - Posição do elemento Ferro na Tabela Periódica


O Ferro é o metal mais utilizado no mundo, sendo o quarto mais abundante em massa na crosta terrestre. Um átomo de Ferro (Fe) é representado no desenho abaixo:

Imagem 2 - Representação de um átomo de Ferro. Perceba que ele possui 2 elétrons na última camada (camada de valência)


Assim como um Cristal Líquido Termotrópico possui fases (conhecidas como Mesofases), como por exemplo a Nemática e Esmética, uma liga baseada em Ferro também possui suas fases, sendo algumas delas:


→ Austenita: Também chamada de Ferro-Gama (y-Fe), é uma fase sólida, não magnética, constituída de Ferro na estrutura CFC (Cristalina de Face Centrada);

→ Bainita: Decomposição da Austenita em um produto de duas fases: a ferrita em forma de placas e Carbonetos em partículas;

→ Ferrita: Também chamada de Ferro-Alfa (α-Fe) na indústria e de "Ferrite" no ramo da eletrônica, é o Ferro puro com estrutura cristalina CCC (Cúbica de Corpo Centrado). É esta estrutura cristalina que dá ao Aço e ao Ferro Fundido as suas propriedades magnéticas, sendo o exemplo clássico de um material ferromagnético;

→ Martensita: Feita a partir da Austenita, uma solução sólida de Carbono e Ferro com um formato centro-estrutural cristalino cúbico ("TCC", isto é, Tetragonal de Corpo Centrado), que é formado pelo aquecimento do Ferro a uma temperatura de pelo menos 723 °C. A transformação martensítica ocorre quando a Austenita é rapidamente resfriada no processo de têmpera;

→ Cementita: Carboneto de Ferro (Fe3C) de estrutura cristalina ortorrômbica, sendo bastante dura e quebradiça;

→ Ledeburita: Mistura eutética em uma liga que contém 4,3% de Carbono. Abaixo da temperatura de austenitização é composta de Perlita e Cementita, e acima a temperatura de austenitização é formada por Austenita e Cementita.


CURIOSIDADE: O Ferro na sua fase Ferrita é amplamente utilizado na eletrônica para a confecção de núcleos de indutores, transformadores e fabricação de motores elétricos.

O Ferro pode ter suas características de resistência elétrica, coercitividade e permeabilidade magnética modificadas através de têmpera e ou com a adição de metais de transição, como por exemplo combinações de Níquel-Zinco e Manganês-Zinco, formando a classe dos "Ferrites Moles", materiais bastante utilizados na fabricação de núcleos de indutores. Para saber mais sobre o Ferrite na eletrônica, CLIQUE AQUI!

Já o Pó de Ferro pode ter suas características magnéticas manipuladas através da adição de Alumínio e Silício, como por exemplo os materiais com o nome comercial "Sendust". Há também os pós-metálicos formados por uma liga onde predomina Níquel aditivado com Ferro, podendo conter também pequenas quantidades de Cobre, Cromo e Molibdênio alterando suas características elétricas e magnéticas, como é o caso dos materiais com nome comercial "Permalloy". Para saber mais sobre o Pó de Ferro na eletrônica, CLIQUE AQUI!

O Aço-Silício é uma mistura que se assemelha ao Sendust, no entanto, o processo de fabricação de chapas, bem como a têmpera e a porcentagem de Carbono (máximo de 0,03%), Silício (entre 1% e 3,25%) e Alumínio no Ferro são diferentes. Para saber mais sobre o Aço-Elétrico na eletrônica, CLIQUE AQUI!


OBSERVAÇÃO: Existem centenas e centenas de tipos de ligas metálicas ferrosas, e todas elas são normatizadas nacional e internacionalmente por uma "penca" de padronizadores / regulamentadores. Alguns deles são apresentados na Tabela:

Tabela 1 - No decorrer do texto, será comum ver ligas metálicas com nomes relacionados aos da tabela acima


Este capítulo levará em conta o padrão SAE para o desenvolver o tópico sobre Aço-Carbono e a ABNT NBR para o tópico sobre Ferro Fundido.

Antes de seguir ao Capítulo 2, com as classifcações Alta, Média e Baixa liga e seus diversos tipos de aços, precisamos conhecer a 'base' de todas as ligas ferrosas: o Ferro e o Aço!


Aqui serão apresentados a definição de ambos, bem como exemplos de usos comuns destes materiais!


Aço-Carbono (ou Ferro-Carbono)


Talvez o nome mais comum encontrado no mercado, este possui como principal característica teor de Carbono entre 0,008 e 2,11%. Sua resistência à ruptura por tração pode variar, dependendo da qualidade, de 200 MPa a valores superiores a 1200 MPa. A resistência ao esmagamento por compressão é igual à resistência à ruptura por tração.

Além do Carbono - o aditivo principal -, o Manganês, o Silício e o Fósforo também regulam o nível de resistência do aço, entretanto, são adicionados em quantidades ínfimas ao Ferro.

A quantidade deste elemento de adição define sua classificação em baixo, médio e alto Carbono. Confira:


Baixo Carbono (até 0,30% de Carbono): Este tipo possui baixa resistência, porém, é usinável e soldável. Possui baixa dureza e alta tenacidade e ductilidade. De forma geral, não é tratado termicamente.


Médio Carbono (de 0,30% a 0,60%): Possui uma maior resistência para tratamento térmico, além de dureza e menor tenacidade e ductilidade em relação ao primeiro. O médio carbono possui uma boa temperabilidade em água e é um dos tipos mais comuns de aço.


Alto carbono (acima de 0,60%): Este tipo é o de maior resistência ao desgaste e dureza. No entanto, com o alto teor de Carbono, possui menor ductilidade quando comparado aos demais. Geralmente, são utilizados temperados ou revenidos.


OBSERVAÇÂO: Quanto aos demais elementos, o Manganês pode estar presente numa quantidade que varia entre 0,45% e 0,90%, Fósforo numa quantidade máxima de 0,035%, Silício em no máximo 0,030%, Alumínio em no máximo 0,10% e Enxofre (0,050). Quando há uma concentração entre 1% e 1,65% de Manganês, Fósforo até na faixa de 0,10%, Silício até 0,60% e Enxofre até cerca de 0,1% (onde alguns tipos podem atingir 0,3%), entramos numa classificação de Aços-Carbono "Ressulfurados" / "Refosforados" (SAE 11xx) ou "Alto-Manganês" (SAE 13xx e SAE 15xx).


CURIOSIDADE: O Aço-Carbono possui menor resistência à corrosão, isto pois, quando em contato com o Oxigênio, forma uma camada porosa de óxidos de Ferro. Esta camada permite uma contínua corrosão do metal, popularmente conhecida como ferrugem. No entanto, à depender da concentração de Carbono, a resistência à oxidação se eleva.


Entre os tipos de Aço-Carbono mais comuns do mercado estão as ligas SAE-1006 até a SAE-1045 (quanto mais alta a numeração, mais Carbono no Aço). Estas ligas situam-se nas categorias Baixo e Médio Carbono.

Complemento 1 - Do SAE 1000 até o SAE 1099 apenas ligas de aço-carbono


Abaixo, garrinhas do tipo "jacaré" feitas em Aço Q195 galvanizado com Estanho:

Imagem 3 - Quando não feitas em Latão, são produzidas em Aço baixo carbono


Sendo nomeado com o padrão chinês, o Aço Q195 tem um limite de escoamento de 195 MPa, sendo equivalente em termos de composição química ao padrão SAE 1006 ~ 1012:

Tabela 2 - As partes destacadas em vermelho serão explicadas em atualizações futuras


Na sequência, um tanque policêntrico para transporte de líquidos feito de SAE 1020:

Imagem 4 - Plaqueta de informações técnicas de um tanque rodoviário para transporte de combustíveis


CURIOSIDADE: No âmbito da elétrica e eletrônica, resistores podem ser produzidos com um filme metálico de liga Fe-Ni-Cr ou Fe-Ni-Al, onde o Ferro tem uma concentração de Carbono bem baixa, porém, contemplando outros elementos de liga, tornando-o um aço alta-liga 'próximo' do INOX. O nome "Ferro" na eletrônica é mais usual, pois exprime o elemento químico em si, e não os produtos gerados a partir dele, como é o caso do aço.

Para saber mais sobre estes e outros resistores, CLIQUE AQUI!


O Aço-Carbono é bastante utilizado na confecção de equipamentos para transporte de cargas, como por exemplo a quinta-roda, o acoplamento / articulação entre dois semi-reboques ou um semi-reboque e o rebocador. Veja a imagem abaixo, de uma quinta roda SAF-Holland:

Imagem 5 - Quinta-roda em Aço Fundido da marca SAF-Holland


Um exemplo de uso do aço médio carbono (SAE / AISI 1030 até 1060) é na confecção de peças de soquetes e coolers de PC. Veja na imagem abaixo o diagrama da base de um cooler box da Intel:

Diagrama 1 - Base de um cooler box Intel


Note a descrição "S50C", que vêm do padrão japonês JIS, e significa nada mais que SAE 1050, ou AISI 1050...

Perceba que esta peça é galvanizada a frio com Níquel, justamente para resistir por décadas sem sofrer corrosão.


CURIOSIDADE: No tópico sobre galvanização, no Capítulo 2, você verá mais sobre a dupla galvanização, utilizadas em algumas peças iguais a esta do Diagrama 1.

 

Ferro Fundido


O ferro fundido apresenta teor de Carbono variando entre 2,11% e 6,67%, portanto superior ao do Aço-Carbono, sendo esta a grande diferença entre os dois. Outro fator que o diferencia é a maior concentração de Silício (entre 1% e 4%). Sua resistência à tração é considerada baixa, alcançando no máximo 400 MPa, mas a resistência à compressão é boa, situando-se entre duas e quatro vezes a resistência à tração.


CURIOSIDADE: As ligas com entre 2,11% e 4,3% de Carbono são chamadas hipoeutéticas, já aquelas com Carbono acima de 4,3% são chamadas hipereutéticas. Os ferros fundidos com exatamente 4,3% de Carbono são chamados de eutéticos.


Para além do Silício e Carbono, é normal que porcentagens extremamente baixas de impurezas estejam presentes nos FFs típicos, tal como Enxofre, Manganês e Fósforo.

Gráfico 1 - Você verá mais sobre "FF Cinzento" e "FF Branco" na sequência


Pelo fato do Silício estar frequentemente presente em teores superiores ao do próprio Carbono, os ferros fundidos podem ser considerados como uma liga ternária Fe-Si-C. Além do mais, possuem temperatura de fusão menor que a do Aço-Carbono (sendo este facilmente deformável por forja, laminação e extrusão), facilitando a produção de produtos a partir do processo de fabricação conhecido como "fundição".

Existem cinco tipos de Ferro Fundido:

Cinzento: Possui elevada fluidez (no estado líquido), o que permite produzir peças com geometria complexa. Possui boa usinabilidade, baixo atrito devido à presença da grafita (lubrificante sólido a base de Carbono), excelente amortecimento de vibrações, boa resistência à compressão, mas péssima resistência à tração, má soldabilidade e baixo custo. Este tipo de Ferro Fundido já foi muito utilizado na fabricação de blocos de motores de combustão interna.


Os sistemas de freio dos veículos são muito mais complexos do que se imagina, e a composição química de todos os componentes deve ser rigorosamente levado em conta. Os veículos comuns que vemos rodando pelas ruas possuem sistemas de freio à disco ou tambor, e ambos os sistemas são construídos com materiais semelhantes.

Imagem 6 - Um disco de freio novo da Fremax / Motrio sendo instalado num Renault


O ferro fundido cinzento é a liga metálica mais comum para a confecção de rotores, isto é, discos e tambores de freio, visto que para além do custo de produção mais baixo (afinal se tratam de peças fundidas e usinadas) é necessário componentes que aguentem altas temperaturas, sejam resistentes ao desgaste, tenham baixo coeficiente de expansão térmica (dilatação) e dissipem o calor gerado, afinal de contas, os estatores, ou seja, a pastilha ou a lona de freio - compostos por abrasivos - estão muito próximos do êmbolo, e não podem transferir grandes quantidades de calor ao fluído de freio, que entrará em ebulição, gerando uma queda drástica - ou até mesmo a perda total - da eficiência de frenagem.


Desta forma, a indústria de peças de reposição utiliza mais o FC (Ferro fundido Cinzento) 200, porém, outros FCs também são aplicados:

-> FC 200 e 250;

-> FC 200 e 250 Ti;

-> FC150 HC;

-> FC150 HC Mo.


Abaixo, algumas características dos principais tipos de Ferro fundido cinzento:

Tabela 3 - Características de alguns FFs cinzentos


Na tabela acima é possível observar que a variável α é muito pouco afetada pela classe do ferro fundido cinzento, por outro lado, a condutividade térmica aumenta em direção aos materiais de menor densidade, em outras palavras, para as tipos de menor resistência mecânica. Isso é comprovado através da próxima Tabela. Nesta observa-se a redução do limite de resistência à fadiga por flexão conforme se utiliza materiais de tipos inferiores. Além disso, também é possível notar a redução do valor E nas classes menores do ferro fundido cinzento.

Tabela 4 - Mais características de FFs cinzentos


OBSERVAÇÃO: Nas tabelas são mostrados Ferros Fundidos seguindo a classificação EN-GJL, isto é, a classificação dada pela Europe Normalization (EN). No Brasil, seguimos a ABNT, que traz nomenclaturas equivalentes, ou seja, por exemplo, para o EN-GJL 200 temos o FC 200.


CURIOSIDADE: O FC 200 e 250 são os materiais mais tradicionais utilizados em sistemas de freios. Seus percentuais de Carbono oscilam entre 3,5 e 3,6% em quantidade de massa e possuem baixa quantidade de grafita. Isso permite uma resistência mecânica e condutividade térmica adequada a proposta de uso em automóveis civis, porém, sem grandes excessos. Além disso este tipo geralmente contém Cobre (Cu), Estanho (Sn), Cromo (Cr), Manganês (Mn) ou Molibdênio (Mo) como elementos de liga, sendo os três primeiros devido a matriz perlítica. A importância desta é conferir uma resistência extra ao desgaste. Entretanto, Mn e Mo estão mais ligados às determinações impostas por normas.

Em geral o objetivo é o mesmo, embora o Mo seja capaz de melhorar a fadiga térmica do rotor e o Mn acabe dificultando um pouco o seu processo produtivo devido a segregação. O elemento de liga que melhor se adequou a este tipo de ferro fundido foi o Titânio (Ti), gerando os FC 200 e 250 Ti. Em geral sua concentração varia de 200 a 400 ppm, o suficiente para melhorar a resistência ao desgaste, propriedades de fricção e vibrações durante a frenagem. Embora a grafita auxilie a fadiga térmica, a mesma penaliza o desgaste mecânico do componente. Isso é compensado com a adição de Ti e Nb, que provoca a formação de carbonetos e carbonitretos, consequentemente aumentando a resistência ao desgaste.

Contudo, foi o FC 150 HC que mostrou o melhor desempenho em termos de resistência mecânica e térmica. Isso se deve ao fato da maior concentração de Carbono, 3,7 a 3,9%, sendo considerado um ferro fundido cinzento de alto Carbono (High Carbon, por isso a sigla "HC"). Além disso, os elementos de liga Cu, Sn e Cr também apresentam-se em maiores quantidades. O fato é que isso proporciona ao rotor uma maior condutividade térmica e uma resistência mecânica adequada quando comparado aos tipos com menor teor de Carbono. Como a exigência mecânica é menor que a exigência térmica, estes FCs apresentam melhor desempenho. Uma vez que a condutividade térmica é mais alta, o sistema está menor exposto a fadiga térmica, consequentemente maior vida útil.

Existe também o FC 150 HC Mo, que é uma variação da classe anterior. Basicamente, a adição de Mo melhora ainda mais a resistência térmica. Apesar disso, estas duas categorias estão um pouco mais expostas as falhas mecânicas devido a alta concentração de Carbono, que gera problemas de rugosidade superficial. Esses problemas ocorrem devido a pontos quentes oriundos da grafita arrancada durante a usinagem. Esse problema pode ser contornado através de uma estratégia de usinagem, onde cortes menos profundos são realizados.


Portanto, como pode ser observado até aqui, a principal alteração entre os tipos de ferro fundido cinzento utilizadas nos rotores de freios, é o percentual de Carbono na estrutura. A influência desse percentual é contabilizada no módulo de elasticidade do material - o módulo de Young. O percentual de Carbono é capaz melhorar a já boa capacidade de amortecimento do FC, aumentando o coeficiente de amortecimento do material em relação ao ferro fundido cinzento comercial. Por outro lado, a maior quantidade de Carbono altera a microestrutura da liga, deixando-a na condição de hipereutética. Isso, por sua vez, reduz consideravelmente a resistência mecânica do material, responsável por suportar o estresse causado pelas forças e torques de frenagem gerados.


Nos motores elétricos de uso industrial, o uso de Ferro Fundido Cinzento também é comum. Isso se deve ao custo e a sua resistência suficiente para aguentar vibrações e suportar os esforços gerados. Sua aplicação é relatada neste fragmento de um documento da WEG:

Complemento 2 - Motores elétricos industriais e o uso de FC


Como estes motores são arrefecidos por ar através de uma ventoinha instalada numa das pontas do eixo do rotor, há uma pluralidade de aletas que permitem uma maior eficiência na distribuição de calor e circulação de ar, e isso significa que o material da carcaça também precisa ter uma boa condutividade térmica, pois funciona tal como um bloco dissipador de calor.


Branco: Formado por uma taxa de resfriamento mais alta, é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência à abrasão, alta dureza e baixa ductilidade, sendo muito menos comum que o tipo cinzento.

Este tipo de ferro fundido não possui grafita livre em sua microestrutura. Neste caso, o Carbono encontra-se combinado com o Ferro (em forma de cementita), resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão.

Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material.


Nodular: O ferro fundido nodular é uma classe onde o Carbono (grafite), junto com cementita e outros permanecem livres na matriz metálica, porém em forma solida e de visualidade circular. Este formato do grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo aos materiais características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material.

A classificação do FF Nodular criada pela ABNT é mostrada abaixo:

Tabela 5 - Ferros Fundidos Nodulares especificados pela ABNT P-EB-585. Ela designa como ferro fundido com grafita esferoidal


OBSERVAÇÃO: "RI" é uma classe com requisito de resestência ao choque mecânico.


O tipo mais utilizado em construção mecânica é o FE-5007. As propriedades indicadas na Tabela correspondem ao estado bruto de fusão.

Os tipos FE-4212 e FE-6002 são igualmente muito utilizados. O primeiro contém menos Mn e mais Si que o segundo. Este contém, pois, maior quantidade de Mn ou, preferencialmente, pequenas adições de Sn e Cu.

Os tipos FE-3817 e FE-3817-RI são tratados termicamente, por recozimento, que produz estrutura ferrítica.

O tipo FE-7002 é normalizado ou temperado e revenido e contém elementos de liga com o propósito de aumentar a endurecibilidade e tornar a estrutura perlítica.

Obviamente existem mais tipos de FF Nodular, no entanto, composição química é especificada entre produtor e consumidor, não vindo à público como as classes conhecidas.


Aqui também pode-se citar o uso do Ferro Fundido na confecção de quintas-rodas. Observe a imagem abaixo:

Imagem 7 - Quinta-roda da marca IBERO / Fontaine modelo 150-CI


A especificação do ferro fundido aplicado em componentes da quinta-roda pode ser vista em outro folder de fabricante:

Imagem 8 - Sapatas de quinta-roda confeccionadas em FF Nodular


Note que é utilizada a especificação "GGG40", oriunda da norma DIN-EN-1563, indicando uma estrutura 40% Ferrita e 60% Perlita. O GGG40 equivale ao FE4015 da nossa ABNT NBR.


CURIOSIDADE: Para saber mais sobre as quintas-rodas e ainda mais sobre os materiais empregados nelas, CLIQUE AQUI!


Indo adiante com mais um exemplo, o FF Nodular também é encontrado em ralas, isto é, mesas de giro, uma espécie de "rolamento gigante" que permite o esterçar em alguns tipos de eixos autodirecionais (bem como movimento 360 graus em guindastes e alguns tipos de escavadeiras)...

Imagem 9 - Semi-Reboque Randon com eixo autodirecional portando uma rala Jost


Abaixo, a foto do eixo autodirecional de um semi-reboque sucateado ao lado de um desenho técnico do sistema. A rala é destacada pelas setas vermelhas e amarela:

Imagem 10 - Exemplos de ralas feitas em FF Nodular


Note que é utilizada a especificação "GGG50", oriunda da norma DIN-EN-1563, indicando uma estrutura 50% Ferrita e 50% Perlita. O GGG50 equivale ao FE5007 da nossa ABNT NBR.


Maleável: O Ferro Fundido Maleável possui alta resistência mecânica, maior ductilidade e resiliência em relação ao tipo Branco, tendo também boa resistência à compressão, fluidez no estado liquido o que permite a produção de peças complexas e finas.


CURIOSIDADE: A propriedade fundamental que distingue esta liga do ferro fundido cinzento comum é sua ductilidade, a qual, expressa em alongamento, pode ultrapassar 10%.

Por essa razão, é comum dizer-se que o ferro maleável é liga intermediária entre o Aço e o FF cinzento.


A obtenção é feita a partir do ferro fundido branco e um tratamento térmico chamado maleabilização, onde ele fica submetido a uma temperatura de 900 °C a 1000 °C durante 30 horas.


Os maleáveis de núcleo branco e de núcleo preto são, em princípio, ferríticos. A rigor, o de núcleo preto é o que apresenta maior importância tecnológica.


CURIOSIDADE: O maleável de núcleo branco, especificado pelas normas alemãs (DIN-1692), apresenta, dependendo dos diâmetros dos corpos de prova ensaiados (portanto das secções das peças fundidas), valores de limite de escoamento que devem ser superiores a 20 kgf/mm³ (200 MPa), de limite de resistência à tração mínima de 34 a 35 kgf/mm³ (330 a 340 MPa), com alongamentos medidos em 3D que variam de 3 a 10%.


A Associação Brasileira de Normas e Técnicas (ABNT), por intermédio de suas especificações PEB-128, estabelece as condições e as propriedades que devem ser satisfeitas pelas peças de ferro fundido maleável de núcleo branco e de núcleo preto, respectivamente, para usos gerais.

Tabela 6 - Ferros Fundidos Maleáveis classificados pela ABNT


Vermicular: o Ferro Fundido Vermicular, também conhecido como Compacted Graphite Iron (CGI) foi obtido por acaso durante a fabricação do Ferro Fundido nodular. Devido a erros de composição química, produziu-se uma microestrutura onde a grafita apresentava-se na forma de 'vermes', ao invés da forma esférica esperada.

As propriedades mecânicas diferenciadas do FF Vermicular foram reconhecidas em 1965, quando o CGI foi patenteado. No entanto, este fato não ampliou consideravelmente sua aplicação industrial. Pesquisas e desenvolvimentos se concentraram mais em materiais como o Alumínio, cerâmicos e plásticos, enquanto o ferro fundido vermicular, com boas propriedades de resistência, não teve a mesma consideração.

Na década de 1990, foram desenvolvidos alguns processos de controle de metal líquido (Sintercast, Oxicast, Novacast) que permitiram o rompimento da principal barreira à difusão do vermicular na indústria: a falta de um processo confiável de controle aplicável a uma produção em larga escala. O primeiro bloco de motor produzido com este material surgiu em 1992.

Vencida a etapa de fabricação em escala industrial e com qualidade, o vermicular passou a receber um crescente espaço na indústria automobilística, abrindo-se as possibilidades de seu emprego em diversas peças até então fabricadas em Ferro Fundido Cinzento, tais como coletores de escape, cabeçotes e, principalmente, blocos de motores diesel.

Imagem 11 - Compartimento do motor de um Scania R440 produzido na segunda década deste século


Veja abaixo, fotos da estrutura de três tipos de Ferro Fundido:

Imagem 12 - Comparação de estrutura de três tipos de Ferro Fundido


Disponibilizo aqui alguns PDFs que complementam o conteúdo mostrado até aqui, e que também serviram de referência pra construção deste texto...


O seguinte PDF traz especificações químicas de várias ligas de aço:

Siderurgia - Classificação dos Aços
.pdf
Fazer download de PDF • 3.03MB

O próximo PDF, da Universidade de São Paulo, traz mais detalhes sobre os Ferros Fundidos Cinzento, Branco, Nodular e Maleável:

Ferros Fundidos - Detalhes
.pdf
Fazer download de PDF • 4.05MB

O documento abaixo traz informações técnicas relevantes sobre aplicações de FF Vermicular em componentes estruturais de motores (blocos e cabeçotes), inclusive fazendo comparações com o FF Cinzento, utilizado para estes fins também:

Tupy - Ferro Fundido CGI
.pdf
Fazer download de PDF • 2.04MB

Em breve, mais documentos serão adicionados!

O Capítulo 2 é sobre a descrição de diversos aços-liga comuns! Para acessa-lo, CLIQUE AQUI!


De qualquer forma, existem milhares e milhares de tipos de ligas metálicas ferrosas, sendo impossível descreve-las em um só texto, no entanto, esta publicação, que é só um 'resumão' sobre o assunto, continuará aberta para atualizações!


Se você achou alguma inconsistência ao longo do texto, ficou com alguma dúvida ou possui mais informações para acrescentar neste artigo, não deixe de entrar em contato com o HC!


Nosso e-mail é hardwarecentrallr@gmail.com!

 

FONTES e CRÉDITOS:


Texto: Leonardo Ritter.

Imagens: Leonardo Ritter; Google Imagens

Diagramas e Folders: Intel Corporation, Brucal Implementos Rodoviários.

Fontes: Infomet; astm.org; metalhaga; documentos técnicos da Intel e da Brucal; Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Itigic Portugal; motorservice.com; Wikipedia (somente artigos com Fontes Verificadas!).


Última atualização: 25 de Março de 2024.

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