Ferro fundido de liga: graus, propriedades e aplicações

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Ferro ligado é um material que é produzido por fundição em altos-fornos. Pode conter diferentes quantidades de carbono. Dependendo do conteúdo quantitativo desta substância, distinguem-se dois tipos de ferro fundido. A primeira é chamada de conversão, ou branca, e a segunda é cinza, ou fundição.

Descrição dos tipos de ferro fundido

O primeiro tipo é o ferro gusa. Este é o nome de um material no qual o carbono se apresenta na forma de uma substância como a cementita. Em uma pausa tem uma cor branca, daí o seu nome. Tal ferro fundido é caracterizado por alta dureza e fragilidade. É muito difícil de usinar. Ao mesmo tempo, cerca de 80% de todo o ferro-gusa fundido é branco. O principal objetivo deste tipo de material é a refusão em aço.

O ferro fundido de liga cinza é um metal no qual o carbono está presente na forma de grafite dúctil. Em uma pausa, sua cor é cinza, o que também determinou seu nome. A fragilidade e dureza de tal ferro fundido é menor que a do ferro fundido branco, mas é muito melhor usinado.

As propriedades do ferro fundido de liga deste tipo são as seguintes:

• Em primeiro lugar, resiste muito bem a cargas de compressão.
• Em segundo lugar, este metal é insensível a defeitos de superfície, e também tem uma boa resistência à falha por fadiga.

No entanto, o ferro fundido com liga de fundição tem uma resistência ao impacto bastante fraca, bem como baixa ductilidade. Devido a essas duas desvantagens, é muito difícil usar esse material para fins estruturais.

Descrição geral dos graus de ferro fundido cinzento

Hoje, existem os tipos de ferro fundido cinzento ligado: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 e vários outros. As letras SCh na marcação indicam que é ferro fundido cinzento, e os próximos dois dígitos indicam a carga máxima que o metal pode suportar quando esticado. A resistência à tração neste caso é medida em MPa.

Variedades de ferro fundido cinzento

Fundição de ferro fundido tem vários subtipos. Um deles era o ferro dúctil. Esse nome condicional foi dado ao material, que se distingue pelo fato de ser mais macio e mais viscoso que o cinza. Obtê-lo de ferro fundido branco. Para fazer isso, use o procedimento de recozimento, que dura muito tempo. As marcações aqui são aproximadamente as mesmas, por exemplo KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. As letras indicam que este ferro fundido é maleável e os próximos dois números determinam a resistência à tração. Mas quanto aos últimos um ou dois dígitos, eles caracterizam o alongamento relativo máximo, quemedido como uma porcentagem.

Outro subtipo de liga de ferro fundido é modificado. Para obtê-lo, você precisa adicionar elementos especiais ao cinza. Tais modificadores são adicionados antes de derramar a substância. Alumínio, silício, cálcio e outros podem ser usados como aditivos. Esses aditivos aumentam significativamente o número de centros de cristalização. Em outras palavras, eles contribuem para a redução significativa de grafite.

Graças a esses aditivos, o ferro fundido de liga especial é caracterizado por características de maior resistência, menor fragilidade e maior resistência a trincas. Vale acrescentar que todos os melhores graus desta liga são obtidos a partir de um material tão modificado.

Tipos de liga de liga

O que significa ferro fundido de liga? A liga é uma operação para introduzir várias impurezas na composição de um material que podem melhorar suas características. Para ferro fundido, titânio, cromo, vanádio e outros tornaram-se tais aditivos. A introdução de elementos de liga na composição pode aumentar características como resistência, dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e muitas outras.

Hoje, dependendo da quantidade de elementos de liga no ferro fundido, três tipos podem ser distinguidos:

1. Se os aditivos estiverem contidos em quantidades de até 2,5% da massa total, então este é ferro fundido de baixa liga.
2. Materiais de liga média são aqueles materiais cujo conteúdo de substâncias está na faixa de2,5 a 10%.
3. O último tipo é altamente ligado, se o teor de modificadores no total exceder 10%.

Substâncias para liga, marcação

De acordo com o GOST, o ferro fundido ligado deve conter uma certa quantidade de substâncias para uso em uma determinada área. Além disso, a rotulagem também é padrão. Por exemplo, ChN15D7Kh é uma liga de alta resistência contendo 15% de níquel, 7% de cobre e aproximadamente 1% de cromo. Como você pode ver, na marcação, os elementos de liga são marcados com uma letra, seguida de um número que indica o teor quantitativo do aditivo. No entanto, também pode ser que a figura esteja f altando, como depois do cromo. Isso significa que o conteúdo da substância na composição é de cerca de 1%.

Quanto à fabricação de tal ferro fundido, é bastante barato. Ao mesmo tempo, o produto final possui propriedades de desempenho suficientemente altas. Graças a esses dois fatores, o escopo do material descrito está aumentando constantemente.

Tipos de liga de liga

É natural que a adição de qualquer substância à composição aumente qualquer característica particular. Portanto, várias classes de materiais de liga são distinguidas.

Então, o ferro fundido pode ser resistente ao desgaste. O material pertencente a este grupo caracteriza-se por apresentar uma maior resistência à abrasão, que ocorre durante o atrito superficial. Esta categoria inclui ferro fundido antifricção e fricção. O primeiro deles tem um valor muito baixocoeficiente de fricção. Devido a isso, a principal aplicação do ferro fundido ligado do tipo citado é a produção de peças como mancais de deslizamento, buchas para eles e outras peças com requisitos semelhantes.

O material de atrito, pelo contrário, é caracterizado por um coeficiente de atrito bastante alto e, portanto, é mais usado na produção de dispositivos de freio para uma variedade de mecanismos, equipamentos, etc.

Ferro fundido inox

Muitas pessoas sabem que existe um metal chamado aço inoxidável. Na verdade, esta não é uma definição muito precisa. Apenas essas ligas diferem porque sua resistência à corrosão é bastante alta. O ferro fundido nomeado foi mais amplamente utilizado na construção naval. Se mais de 12% de cromo for adicionado à composição do ferro como elemento de liga e o teor de carbono for reduzido o máximo possível, essa liga será obtida como resultado.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 tornaram-se suas marcas mais comuns. Diferenciam-se por manterem alta resistência à corrosão mesmo em ambientes agressivos, boa resistência à cavitação e ao desgaste em ambiente vapor-água.

Um grupo pequeno, mas ainda bastante popular, é o ferro fundido resistente ao calor. A principal vantagem do material é que ele é bastante difícil de oxidar e também mantém suas qualidades em temperaturas elevadas.

Introdução do cobre

Atualmentetempo, mais e mais frequentemente começam a usar ferro fundido com a adição de cobre. A introdução deste aditivo na liga melhora significativamente suas qualidades de fundição. O melhor de tudo é que isso afeta a fluidez do material. Além disso, a tendência à porosidade de rachaduras e retração é bastante reduzida.

A incorporação de 0,5% Cu (cobre) torna o ferro fundido adequado o suficiente para ser fundido em peças com espessuras de parede que variam de 10 a 25 mm. Se for necessário aumentar a espessura da parede de elementos futuros, será necessário aumentar o teor quantitativo de cobre, bem como seus complexos. Vale ress altar aqui que o efeito da adição de cobre pode ser potencializado se elementos como antimônio ou bismuto forem introduzidos na liga.

Se o carbono equivalente aumentar, a influência do cobre na cristalização do grafite diminuirá. A liga de ferro fundido com cobre também pode evitar o branqueamento nas camadas superficiais e também aumentar muito a dureza em direção ao meio. Isso é bastante perceptível ao fundir camisas de cilindro, cabeças de bloco de ferro fundido e outros itens.

Ferro fundido de liga complexa

Para fundir com sucesso o ferro fundido que pode ser usado para a fundição de camisas de cilindro, é necessário usar não apenas uma variedade de ferroligas, mas também um forno de indução. Para realizar a fundição dessas peças, são utilizadas as marcas IChKhN4, ChN1KhMD e ChNMSh e vários outros tipos. Sua característica distintiva é que todas as peças são fundidas em um molde maciço ou de paredes finas.

Agulhaestrutura e material de alta resistência

Uma pequena variedade de ferro fundido cinzento, que pertence ao grupo resistente ao desgaste, é um material com estrutura acicular. O grau de dopagem em tal material é bastante baixo. O conteúdo de silício e carbono também é bastante baixo. Neste caso, a quantidade de substâncias como cobre, molibdênio, níquel e alguns outros modificadores aumenta dependendo da espessura de parede resultante necessária, bem como dependendo do método de fundição a ser usado.

Outra variedade é um material de alta resistência. Esta é uma pequena variedade de ferro fundido cinzento, que se distingue pelo conteúdo de grafite nodular. Para obter tal estrutura, é necessário introduzir magnésio, cério e bismuto na liga. A adição desses três elementos de liga transforma a grafite dúctil do material de fundição em uma grafite esferoidal. Este tipo difere porque suas qualidades mecânicas são muito superiores às de outros tipos de ferro fundido. Até o momento, estão sendo produzidos aproximadamente 10 graus diferentes da liga desta categoria. Tal material pode ser perfeitamente utilizado na construção naval ao invés do tipo maleável. E o tipo mais comum de ferro dúctil é o magnésio (com grande quantidade de magnésio na composição).