Ferro Fundido Dúctil: Aplicações, Propriedades e Técnicas de Fabricação

1. Visão geral do ferro fundido dúctil

O ferro fundido dúctil, também conhecido como ferro fundido nodular ou ferro grafite esferoidal, é um tipo de ferro fundido caracterizado por sua alta resistência, excelente ductilidade e resistência ao impacto. Ao contrário do ferro fundido cinzento tradicional, o ferro dúctil contém inclusões nodulares de grafite, que evitam a propagação de fissuras e aumentam a tenacidade. É amplamente utilizado em indústrias que exigem componentes duráveis ​​e versáteis.

2. Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas do ferro fundido dúctil o tornam adequado para uma ampla gama de aplicações de engenharia. As principais propriedades incluem:

• Alta resistência à tração, normalmente variando de 400 a 700 MPa.
• Excelente alongamento de 10-18%, proporcionando ductilidade superior em comparação ao ferro cinzento.
• Boa resistência à fadiga e ao impacto, tornando-o confiável sob cargas cíclicas.
• Resistência ao desgaste, adequada para componentes expostos a fricção ou abrasão.

3. Aplicativos comuns

O ferro fundido dúctil é altamente valorizado para aplicações que exigem uma combinação de resistência, tenacidade e durabilidade. As aplicações comuns incluem:

• Tubos e acessórios para sistemas de água e esgoto.
• Componentes automotivos, como virabrequins, engrenagens e peças de suspensão.
• Peças de máquinas pesadas, incluindo equipamentos agrícolas e de construção.
• Válvulas industriais e carcaças de bombas, onde a resistência à pressão e ao desgaste é crítica.

4. Técnicas de Fabricação

4.1 Fusão e Liga

O ferro dúctil é produzido pela fusão de ferro-gusa e sucata em uma cúpula ou forno de indução. Elementos de liga, como magnésio ou cério, são adicionados para induzir a formação de grafite nodular. O controle preciso da composição química garante propriedades mecânicas consistentes.

4.2 Processo de Fundição

O ferro dúctil fundido é derramado em moldes para criar componentes de vários formatos e tamanhos. Os métodos de fundição comuns incluem:

• Fundição em areia para formas grandes e complexas.
• Fundição de precisão para peças de precisão com superfícies lisas.
• Moldagem em casca para componentes médios e pequenos que exigem alta precisão dimensional.

4.3 Tratamento Térmico

O tratamento térmico pode melhorar ainda mais as propriedades do ferro fundido dúctil. Os tratamentos comuns incluem recozimento para aliviar o estresse, têmpera e revenido para aumentar a dureza e a resistência e normalização para refinar a microestrutura.

5. Comparação com Ferro Cinzento

O ferro fundido dúctil oferece vantagens significativas em relação ao ferro cinzento tradicional em desempenho mecânico. A tabela abaixo resume as principais diferenças: