8 tipos de materiais de fundição explicados

Quais são os metais de fundição comumente usados?

Os metais fundidos comuns incluem ferro cinzento, ferro dúctil, ferro maleável e aço fundido. Os metais não ferrosos comumente fundidos incluem latão, bronze de estanho, bronze sem estanho, liga de alumínio e muito mais.

Quantos tipos de materiais de fundição existem?

Oito tipos de materiais de fundição são comumente usados, incluindo ferro cinzento, ferro maleável, ferro dúctil, ferro vermicular, aço fundido, liga de alumínio fundido, bronze fundido e latão fundido, entre outros. Aqui estão as descrições de suas características e aplicações:

1. ferro fundido cinzento

O ferro cinzento é conhecido por sua boa fluidez e encolhimento mínimo durante o resfriamento. Possui baixa resistência, mas apresenta plasticidade e tenacidade.

O módulo de elasticidade do ferro cinzento varia de 80.000 a 140.000 MPa, dependendo da microestrutura. Sua resistência à compressão é três a quatro vezes maior que sua resistência à tração.

Além dessas propriedades, o ferro cinzento também apresenta boa resistência ao desgaste e absorção de vibrações, além de não ser sensível a entalhes. Também é fácil de usinar. No entanto, seu desempenho de soldagem é ruim.

O ferro cinzento tem um limite máximo de temperatura de 300 a 400°C, além do qual não suporta exposição prolongada. Apesar desta limitação, continua a ser o tipo de ferro fundido mais utilizado, representando 85% a 90% de toda a produção de ferro fundido.

2. Ferro maleável

O ferro maleável possui propriedades inferiores ao ferro cinzento, mas superiores ao aço fundido. É usado principalmente para produzir peças fundidas pequenas e de paredes finas que exigem um certo nível de resistência e tenacidade.

Além disso, o ferro maleável apresenta boa resistência à corrosão e usinabilidade. Além disso, a sua resistência ao impacto é três a quatro vezes maior que a do ferro cinzento.

3. Ferro dúctil

Embora as peças fundidas de ferro cinzento sejam frequentemente consideradas de qualidade superior, as peças fundidas de ferro dúctil ainda são amplamente utilizadas e oferecem diversas vantagens. Por exemplo, o ferro dúctil é conhecido pela sua excelente maquinabilidade e pode apresentar alterações significativas nas propriedades através do tratamento térmico.

O ferro dúctil também possui uma resistência à tração mais alta do que o ferro cinzento e o aço fundido, bem como uma relação entre rendimento e resistência à tração mais alta do que o ferro maleável e o aço.

Além disso, possui a melhor plasticidade entre os ferros fundidos, embora sua resistência ao impacto fique entre a do aço fundido e a do ferro cinzento.

O ferro dúctil também se destaca em outras áreas, como suas excelentes propriedades em baixas temperaturas e alta resistência à fadiga, que são comparáveis ​​ao aço #45, mas com menor sensibilidade à concentração de tensões do que o aço.

Além disso, oferece boa resistência ao desgaste, ao calor e à corrosão.

Outra vantagem do ferro dúctil é a sua taxa de amortecimento de vibrações, que é de 1:1,8:4,3 quando comparado ao aço e ao ferro fundido cinzento.

Dadas essas características, o ferro dúctil é cada vez mais utilizado como um material importante para diversas aplicações, apesar de sua reputação histórica de ser propenso a defeitos.

4. Ferro grafite vermicular

As propriedades mecânicas do ferro fundido de grafite vermicular situam-se entre as do ferro fundido cinzento e do ferro dúctil, tornando-o um material com boa solidez, resistência ao calor e resistência ao desgaste.

Comparado ao ferro fundido nodular, sua qualidade de fundição é melhor e comparável à do ferro fundido cinzento.

Sua resistência é comparável ao ferro nodular e possui propriedades antivibração, condutividade térmica e desempenho de fundição semelhantes aos do ferro cinzento. No entanto, possui melhor plasticidade e resistência à fadiga do que o ferro cinzento.

O ferro fundido de grafite vermicular contém inevitavelmente uma certa quantidade de grafite esferoidal, o que aumenta sua resistência e rigidez, mas pode comprometer a fundibilidade do ferro fundido. Isto também pode diminuir a processabilidade e a condutividade térmica das peças fundidas.

5. Aço fundido

O desempenho de fundição do aço fundido é frequentemente considerado ruim devido à sua baixa fluidez e alto encolhimento.

No entanto, possui propriedades mecânicas abrangentes, incluindo excelente resistência, tenacidade e plasticidade. Na verdade, a resistência à tração do aço fundido é quase igual à sua resistência à compressão.

Além dessas propriedades, os aços fundidos especiais possuem características únicas como resistência ao calor e resistência à corrosão.

6. Liga de alumínio fundido

A densidade das ligas de alumínio é apenas um terço da do ferro, tornando-as uma escolha ideal para a fabricação de estruturas leves.

Algumas ligas de alumínio podem ser ainda mais reforçadas através de tratamento térmico, melhorando as suas propriedades globais.

7. Bronze fundido

O bronze é classificado em dois tipos: bronze de estanho e bronze sem estanho. O bronze de estanho apresenta excelente resistência ao desgaste e à corrosão, alta resistência e dureza.

No entanto, tem baixo desempenho de fundição e é suscetível à segregação e à porosidade de contração. A têmpera não melhora sua resistência.

O bronze sem estanho é normalmente feito de bronze de alumínio ou bronze de chumbo, que apresenta desempenho de fundição inferior. O bronze de alumínio possui alta resistência e apresenta resistência significativa ao desgaste e à corrosão.

Por outro lado, o bronze de chumbo possui alta resistência à fadiga, boa condutividade térmica e excelente resistência a ácidos.

8. Latão fundido

Grande encolhimento, alta resistência geral, boa plasticidade, boa resistência à corrosão e resistência ao desgaste.

Bom desempenho de corte.

Comparação de materiais comuns de ferro fundido