Ciência do ferro fundido
O termo ferro fundido se refere a uma família de ligas de ferro que consistem em ferro, carbono (com uma proporção de 2,1 a aproximadamente 4,5%) e silício (até 3,5%). A adição de carbono reduz o ponto de fusão do metal e o torna mais fluido, proporcionando excelente capacidade de fundição e permitindo a produção de peças com formas complexas a um custo menor.
Se o carbono estiver presente no ferro fundido na forma de grafite, ele é chamado de ferro fundido cinzento, que é usado principalmente na área de usinagem.
Mais informações sobre materiais de fundição
É comum distinguir entre o ferro fundido cinza, com aparência cinza na fratura, e o ferro fundido preto, com aparência branca na fratura.
Devido à sua excelente capacidade de fundição, o ferro fundido branco é frequentemente usado para a produção de objetos sólidos (radiadores, fogões, bigornas etc.) ou obras de arte.
No campo da usinagem, o ferro fundido cinzento é usado principalmente devido à sua facilidade de usinagem e aos custos de produção mais baixos em comparação com outras ligas de ferro fundido.
Ao contrário da crença popular, o ferro fundido não é mais pesado do que o aço. Sua densidade é até um pouco menor.
Visão geral
Definição de ferro fundido
O ferro fundido é uma liga de ferro-carbono com um teor de carbono superior a 2% e outros teores da liga, como o silício. O ferro fundido é derretido e selado como ferro-gusa, materiais reciclados ou materiais de reciclagem em fornos de cúpula ou fornos elétricos. O grupo do ferro fundido cinzento inclui o ferro fundido com grafita lamelar e o ferro fundido com grafita esferoidal.
O ferro fundido com grafita lamelar, também conhecido como GJL, é mais comumente usado na indústria. O ferro fundido com grafita lamelar também é conhecido como ferro fundido cinzento.
No ferro fundido com grafite esferoidal (também conhecido como GJS), o grafite é integrado à matriz metálica na forma de esferas. O formato esférico evita os picos de tensão que ocorrem nos discos de grafite.
Propriedades do ferro fundido
- Resistente à corrosão
- Boa usinabilidade
- Qualidade antivibratória
- Resistente à temperatura
- Boa estabilidade dimensional
- Resistente ao desgaste
- Boa condutibilidade térmica
- Boa capacidade de fundição
As propriedades especiais do ferro fundido são responsáveis por seu uso contínuo em uma ampla variedade de áreas.
Resistente à corrosão - por que o ferro fundido é resistente à corrosão?
As peças de ferro fundido com revestimento intacto têm boa resistência à corrosão, que pode ser estendida com a adição de silício, cromo e níquel ou com pintura ou revestimento.
Resistente ao desgaste - por que o ferro fundido tem alta resistência ao desgaste?
As lamelas formam uma ramificação tridimensional no ferro fundido e, assim, garantem uma ductilidade muito baixa, por um lado, e uma alta resistência ao desgaste, por outro.
Classificação ferro fundido cinzento
- Ferro fundido com grafita lamelar (GJL): EN-GJL-200, EN-GJL-250, EN-GJL-300
- Ferro fundido com grafita esferoidal (GJS): EN-GJS-400
| Classificação | Visão geral | Exemplos de produtos |
|---|---|---|
| Ferro fundido com grafita lamelar (GJL) | EN-GJL-200 | |
| EN-GJL-250 | ||
| EN-GJL-300 | Consoles em ferro fundido cinzento com perfurações em intervalos | |
| Ferro fundido com grafite esferoidal (GJS) | EN-GJS-400 |
Áreas de aplicação do ferro fundido
O ferro fundido cinzento tem excelentes propriedades de fundição e é altamente econômico. Todas essas propriedades positivas garantem que o ferro fundido seja usado em vários setores diferentes. Além da fabricação clássica de dispositivos, o ferro fundido é usado no setor automotivo e na fabricação de geometrias complexas.
Os títulos explicam quais propriedades permitem o uso na respectiva área de aplicação.
Ferro fundido na fabricação de dispositivos
As propriedades mais importantes necessárias para a usinagem de ferro fundido são:
- Alta capacidade de amortecimento
- Alta resistência à corrosão
- Absorção de ruído
- Alta rigidez
Essas propriedades tornam o ferro fundido cinzento o material ideal como elemento básico na fabricação de dispositivos.
Os elementos básicos da norelem:
O ferro fundido na indústria automotiva
Devido à sua produção simples e barata, o ferro fundido é usado em uma ampla gama de aplicações industriais. Cerca de metade do ferro fundido produzido é usado na indústria automotiva, por exemplo, em:
- Árvores de manivelas
- Eixo de comando de válvulas
- Braços de suspensão
- Pinças de freio
- Cubos de roda
Os componentes de ferro fundido estão estabelecidos na indústria automotiva devido ao seu enorme desempenho. As propriedades especiais antivibratórias e a excelente estabilidade dimensional têm um efeito positivo no uso na indústria automotiva.
Ferro fundido para componentes com geometrias complexas
- Devido à sua capacidade de fundição, o ferro fundido é ideal para a fabricação de componentes com geometrias muito complexas. Desde componentes delicados de paredes finas até peças complexas que pesam várias toneladas. Geometrias altamente complexas com materiais particularmente resistentes podem ser produzidas com alta estabilidade de processo.
- Além de suas diversas formas e excelentes propriedades mecânicas, o material é totalmente reutilizável.