tratamento térmico em ferro fundido é realizado para aprimorar as propriedades mecânicas do metal, eliminar tensões residuais e distribuir os atributos do material de forma homogênea. O objetivo do processo é fortalecer a estrutura do ferro fundido e aumentar a sua resistência contra os diversos tipos de desgaste que são comuns na indústria.

 

Tipos de Ferro Fundido

Também conhecido pela abreviatura “FoFo”, o ferro fundido é muito utilizado na indústria por ser um material acessível, com baixo custo e que, depois de corretamente tratado, adquire ótimas propriedades mecânicas. Existem três tipos principais de ferro fundido:

 

Ferro Fundido Cinzento

Esse é o tipo mais comum na indústria, por ter baixo custo, ser fabricado a partir de sucata, ter alta usinabilidade e alta fluidez na fundição. Isso permite a fundição de peças com paredes finas e complexas, além da facilidade de fabricação. É utilizado em larga escala nos setores naval, ferroviário e automobilístico.

Ferro Fundido Nodular

Contém esferas de grafite em sua composição, e por isso sua ductilidade é superior, o que o deixa próximo às propriedades do aço.  É utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitam de maior resistência ao impacto do que os ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e escoamento.

 

Ferro Fundido Branco

É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares. Após o tratamento térmico se torna um ferro fundido com alta resistência mecânica e fluidez no estado líquido, o que permite a fabricação de peças finas e complexas.

 

Tipos de tratamento térmico em ferro fundido

O tratamento térmico em ferro fundido varia de acordo com o tipo de Fofo e propriedades mecânicas que ele precisa adquirir. Veja abaixo alguns dos mais realizados.

 

Recozimento:

Tratamento térmico realizado com o objetivo de melhorar a usinabilidade do ferro fundido e aliviar tensões geradas devido aos tratamentos mecânicos a frio ou quente. Para isso, o ferro fundido deve ser aquecido à uma temperatura correspondente à zona crítica para propiciar uma alteração da sua estrutura. A resistência mecânica e a dureza diminuem, ao mesmo tempo que as tensões internas são totalmente aliviadas.

Normalização

É utilizada para melhorar as propriedades mecânicas do ferro fundido, como: resistência à tração e dureza. Ou ainda, com o objetivo de restaurar as propriedades do estado bruto de fusão, que podem ter sido alteradas em outro processo de aquecimento. O processo consiste no aquecimento a uma temperatura acima da zona crítica. O material deve ser mantido na temperatura escolhida e a seguir é realizado o resfriamento ao ar.

Têmpera

O tratamento térmico em Ferro Fundido com a têmpera tem o objetivo de alterar as características mecânicas do material. O Fofo é elevado a uma temperatura acima da zona crítica e resfriado na água, óleo ou ar forçado. O objetivo da têmpera é obter estrutura martensítica, que sob o ponto de vista de propriedades mecânicas, é o aumento do limite de resistência à tração e dureza.

 

Revenido

Após o processo de têmpera, o ferro fundido deve ser submetido ao tratamento térmico de revenimento. Esse processo tem como objetivo reduzir as tensões internas geradas na peça, ajustar a dureza para a faixa de trabalho desejada e atingir os níveis adequados de resistência mecânica e tenacidade.

 

Curso de Imersão em Tratamento Térmico de Ferro Fundido na Grefortec

A Grefortec é pioneira no tratamento térmico de metais no RS. Com 30 anos de mercado, a empresa também realiza o curso de Imersão em Tratamento Térmico de Ferro Fundido.

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Estudo do tratamento térmico de austêmpera em ferro fundido nodular: Análise das propriedades mecânicas e microestruturais, segundo a norma A897M Standard Specification for Austempered Ductile Iron Castings *

Alessandra Regina Machado Schifino1

Felipe Rangel Sant’ana2

Filipe Britto3

Paulo Ricardo Araújo Oliveira4

Alexandre Pinto Trindade5

Resumo

Este trabalho é um estudo sobre as propriedades resultantes do tratamento térmico de austêmpera para ferro fundido nodular, utilizando-se parâmetros conhecidos, tais como: temperatura de austenitização; temperatura, tempo e meio de austêmpera; e resfriamento. Foram feitas análises a fim de identificar se foram alcançadas as propriedades mecânicas requeridas pela norma A897M Standard Specification for Austempered Ductile Iron Castings (ADI). Dentro desta norma, podem-se obter quatro graus, O grau de interesse neste estudo é a 1400/1100/1, que nos indica respectivamente: a resistência à tração, o limite de escoamento e o alongamento que desejamos atingir. Foram realizados ensaios de tração, Charpy e microscopia óptica. Os resultados serão discutidos e os parâmetros envolvidos durante o tratamento térmico serão analisados.

Palavras-chave: Ferro fundido nodular; Tratamento térmico; Austêmpera; Norma A897M.

 

Austempering HEAT TREATMENT STUDY OF CAST DUCTILE IRON: ANALYSIS OF MECHANICAL and microstructural PROPERTIES, ACCORDING TO THE A897M STANDARD SPECIFICATION FOR AUSTEMPERED DUCTILE IRON CASTINGS

Abstract

This is a study on the properties of the resulting austempering heat treatment for nodular cast iron, using known parameters such as: austenitizing temperature; temperature, time and a half austempering; and cooling. Analyzes were performed to identify whether they were reached the mechanical properties required by the standard A897M Standard Specification for Austempered Ductile Iron Castings (ADI). Inside this standard, can be obtained four degrees, the degree of interest in this study is the 1400/1100/1, which indicates respectively: the tensile strength, the yield strength and elongation we want to achieve. Tensile tests were performed, Charpy and optical microscopy. The results will be discussed and the parameters involved during the heat treatment will be analyzed..

Keywords: Nodular cast iron; Heat treatment; Austempering; Standard A897M.

 

  • Graduanda em Engenheira Metalúrgica, Estagiária Metalúrgica, Controle de Qualidade, GREFORTEC/UFRGS, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.
  • Graduando em Engenheira Metalúrgica, Estagiário Metalúrgico, Controle de Processo, GREFORTEC/UFRGS, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.
  • Graduando em Administração/Técnico em Qualidade, Coordenador da Qualidade, Controle de Qualidade, GREFORTEC, São Leopoldo, Rio Grande do Sul, Brasil.
  • Técnico em Mecânica Industrial, Analista da Qualidade, Controle de Qualidade, GREFORTEC, São Leopoldo, Rio Grande do Sul, Brasil.
  • Engenheiro Metalúrgico, Gerente Industrial, GREFORTEC, São Leopoldo, Rio Grande do Sul, Brasil.
  • Formação/graduação, titulação, cargo/função, setor/departamento, Instituição de trabalho e/ou estudo, cidade, estado e país.
  • Formação/graduação, titulação, cargo/função, setor/departamento, Instituição de trabalho e/ou estudo, cidade, estado e país.