Propriedades Mecânicas do Ferro Fundido Cinzento
Ferros fundidos são ligas ferrosas que possuem teores de carbono superiores a 2%. Embora os ferros fundidos possam ter uma percentagem de carbono entre 2 e 6,67, o limite prático é normalmente entre 2 e 4%. Estes são importantes principalmente devido às suas excelentes qualidades de fundição. Os ferros fundidos cinzentos e os ferros fundidos dúcteis (também chamados de ferro fundido nodular ou ferro grafite esferoidal).
Quando o ferro fundido é resfriado lentamente, a cementita se decompõe em ferro e carbono na forma de grafite, que é chamada de grafitização. Os ferros fundidos onde uma grande porcentagem de cementita é decomposta por grafitização são chamados de ferros fundidos cinzentos. Ferro fundido em que não ocorreu grafitização, i. e, todo o carbono está na forma combinada, é chamado de ferro fundido branco. O processo de grafitização requer tempo e, portanto, quando o ferro fundido líquido é resfriado rapidamente, resultaria em ferro fundido branco. O ferro fundido branco é comparável em propriedades às dos aços com alto teor de carbono. No entanto, é altamente frágil e, como tal, não é utilizado em peças estruturais. É útil para peças onde há desgaste abrasivo. A resistência à tração varia entre 170 e 345 MPa e geralmente é de cerca de 240 MPa. A dureza varia de 350 a 500 BHN. Tendo em vista a dureza muito elevada, a usinabilidade é fraca e geralmente o acabamento é feito por retificação.
O carbono dissociado está na forma de grafite que é muito macio e sem qualquer resistência. Assim, reduz a dureza e aumenta a usinabilidade do ferro fundido. A forma da grafite presente nos ferros fundidos afetaria muito a sua resistência. Quando tem a forma de flocos-como no ferro fundido cinzento, o grafite quebra a continuidade do ferro e o enfraquece bastante. Mas também auxilia na absorção de energia vibracional, por isso o ferro fundido cinzento é normalmente utilizado em bases de máquinas-ferramentas. O ferro fundido cinzento é facilmente usinável e é a forma mais barata de ferro fundido. Devido à sua baixa temperatura de fusão, maior fluidez e contração insignificante-no resfriamento, ele é amplamente utilizado em processos de fundição.
A seguir listamos as propriedades mecânicas do ferro fundido cinzento em termos de dureza, resistência ao escoamento, resistência à tração, alongamento e outros desempenhos mecânicos.
| Acordo de itemconforme DIN EN 1561 | Medir | Unidade | PT-GJL-150 | PT-GJL-200 | PT-GJL-250 | PT-GJL-300 | PT-GJL-350 |
| PT-JL 1020 | PT-JL 1030 | PT-JL 1040 | PT-JL 1050 | PT-JL 1060 | |||
| Resistência à tracção | Rm | AMP | 150-250 | 200-300 | 250-350 | 300-400 | 350-450 |
| 0,1% de resistência ao rendimento | Rp0,1 | AMP | 98-165 | 130-195 | 165-228 | 195-260 | 228-285 |
| Força de alongamento | A | % | 0,3 – 0,8 | 0,3 – 0,8 | 0,3 – 0,8 | 0,3 – 0,8 | 0,3 – 0,8 |
| Resistência à Compressão | σdB | MPa | 600 | 720 | 840 | 960 | 1080 |
| 0,1% de resistência à compressão | σd0,1 | MPa | 195 | 260 | 325 | 390 | 455 |
| Resistência à Flexão | σbB | MPa | 250 | 290 | 340 | 390 | 490 |
| Schuifspanning | σaB | MPa | 170 | 230 | 290 | 345 | 400 |
| Tensão de cisalhamento | TtB | MPa | 170 | 230 | 290 | 345 | 400 |
| Módulos de elasticidade | E | GPa | 78 – 103 | 88 – 113 | 103 – 118 | 108 – 137 | 123 – 143 |
| Número de Poisson | v | – | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 |
| Dureza Brinell | HB | 160 – 190 | 180 – 220 | 190 – 230 | 200 – 240 | 210 – 250 | |
| Ductilidade | σbW | MPa | 70 | 90 | 120 | 140 | 145 |
| Mudança de tensão e pressão | σzdW | MPa | 40 | 50 | 60 | 75 | 85 |
| Força de ruptura | Klc | N/mm3/2 | 320 | 400 | 480 | 560 | 650 |
| Densidade | g/cm3 | 7,10 | 7,15 | 7,20 | 7,25 | 7,30 |
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