Caracterização e avaliação do comportamento mecânico em flexão do ferro fundido cinzento e nodular após tratamentos térmicos e termoquímico
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2022
Autores IPEN
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24.
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Resumo
O ferro fundido cinzento e nodular é utilizado na indústria automotiva na fabricação de blocos de
motor a diesel, discos e tambores de freios e diversas engrenagens. Em função da variedade de
aplicações possíveis com propriedades mecânicas diversas, o objetivo deste trabalho é avaliar o
comportamento mecânico do ferro fundido cinzento FC 300 e ferro fundido nodular FE 45012. Para
isso foram executados diversos tratamentos térmicos nesses ferros fundidos visando um melhor
entendimento da influência desses tratamentos na microestrutura e nas propriedades mecânicas
em flexão e dureza. Os tratamentos térmicos executados nos ferros fundidos foram: normalização a
885 °C por 2 horas e resfriamento ao ar; têmpera após permanência a 880°C/2 h com resfriamento
em óleo e revenimento a 500°C/3 h; martêmpera após permanência a 860°C/2 h; nitretação em
banho de sais a 590°C/2 h. Para os ensaios de flexão, medidas de dureza e caracterização
microestrutural, corpos de prova e amostras foram retiradas e usinadas de barras de 76 mm de
diâmetro de ferro fundido cinzento e nodular em regiões, para investigação da microestrutura
foram retiradas amostras das regiões central, intermediária e externa. Foi realizada a análise da
composição química, ensaio de dureza, microscopia óptica e de varredura para verificação da
forma, tamanho e quantidade de grafita, cálculo das porcentagens de nodularização, de ferrita,
perlita e martensita, e análise das superfícies das fraturas. A resistência à flexão de ambos os ferros
fundidos, cinzento FC 300 e nodular FC 45012, aumentou significativamente em decorrência dos
tratamentos térmicos de normalização e de têmpera e revenimento em relação ao material bruto
de fusão. A deformação obtida nos ensaios de flexão foi significativamente maior no ferro fundido
nodular em comparação com o cinzento, em todas as condições de tratamentos térmicos. O
aumento da fração de perlita e a redução do número de nódulos de grafita após o tratamento de
têmpera e revenimento conduziu a um aumento na resistência à flexão e dureza do ferro fundido
nodular. O ferro fundido cinzento apresentou uma grafita em forma lamelar e uma fratura frágil
após ensaios de flexão. A superfície de fratura dos corpos de prova do ferro fundido nodular
ensaiados em flexão apresentou grafita de aspecto esférico e regiões com presença de
microcavidades com destacamento dos nódulos, característicos de fratura dúctil. A nitretação
acarretou camadas superficiais da ordem de 100 μm, sendo que as propriedades mecânicas
obtidas em ensaios de flexão para ambos os ferros fundidos não diferenciaram significativamente
em comparação com os outros tratamentos térmicos.
Como referenciar
VITOR, E.; ALMEIDA, G.F.; COUTO, A.A.; VATAVUK, J. Caracterização e avaliação do comportamento mecânico em flexão do ferro fundido cinzento e nodular após tratamentos térmicos e termoquímico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33770. Acesso em: 30 Dec 2025.
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