Aço e ferro fundido são os metais ferrosos mais utilizados na construção. Como eles se diferenciam e são classificados? Comente sobre cada tipo de aço e ferro fundido.
Passo 1
O enunciado pergunta como diferenciar e classificar os metais ferrosos mais usados na construção: o aço e o ferro fundido. Para responder, vamos primeiro definir cada um, apontar suas principais diferenças (teor de carbono, microestrutura e propriedades) e depois apresentar as classes de aços e de ferros fundidos, comentando brevemente cada tipo.
Passo 2
Definição e diferenças gerais
- Aços são ligas de ferro com teor de carbono geralmente até
. São dúcteis, soldáveis e apresentam ampla variação de propriedades conforme o teor de carbono e outros elementos de liga. - Ferros fundidos têm teor de carbono acima de
(até ) e silício elevado. A microestrutura exibe grafita (ou cementita), conferindo maior fluidez no estado fundido, mas menor ductilidade.
Principais diferenças:
- Teor de carbono: aço (até
) × ferro fundido ( ). - Microestrutura: aço com perlita, martensita, ferrita; ferro fundido com grafita lamelar, nodular ou cementita.
- Propriedades mecânicas: aços têm maior tenacidade e capacidade de deformação plástica; ferros fundidos têm boa usinabilidade e alta resistência à compressão, mas são frágeis à tração.
Passo 3
Classificação dos aços
• Aços carbono (teor de carbono e microestrutura determinam uso):
– Aço de baixo carbono ( C): muito dúctil, fácil de soldar, usado em estruturas metálicas e chapas automotivas.
– Aço de médio carbono ( C): equilíbrio entre resistência e ductilidade; aplicações em eixos, engrenagens e peças forjadas.
– Aço de alto carbono ( C): maior dureza e resistência ao desgaste; usado em ferramentas de corte, molas e rolamentos.
• Aços de baixa liga: até de elementos de liga (Ni, Cr, Mo etc.), melhoram tenacidade e resistência em elevadas temperaturas; usados em indústrias petroquímica e automotiva.
• Aços inoxidáveis (geralmente Cr): formam camada passiva de óxido de cromo, com excelente resistência à corrosão; há versões austeníticas, ferríticas e martensíticas.
• Aços-ferramenta: alto teor de C e elementos de liga (W, Mo, V), projetados para manter dureza em temperaturas elevadas (tungstênio, HSS).
• Aços carbono (teor de carbono e microestrutura determinam uso):
– Aço de baixo carbono (
– Aço de médio carbono (
– Aço de alto carbono (
• Aços de baixa liga: até
• Aços inoxidáveis (geralmente
• Aços-ferramenta: alto teor de C e elementos de liga (W, Mo, V), projetados para manter dureza em temperaturas elevadas (tungstênio, HSS).
Passo 4
Classificação dos ferros fundidos
• Ferro fundido cinzento: grafita em lâminas; boa usinabilidade e amortecimento de vibrações; usado em blocos de motor e carcaças.
• Ferro fundido branco: ausência de grafita livre, riqueza em cementita; muito duro e resistente ao desgaste, mas quebradiço; usado em trituradores e revestimentos de moinhos.
• Ferro fundido nodular (dúctil): grafita em nódulos; combina resistência à tração e ductilidade; usado em componentes automotivos e tubulações de alta pressão.
• Ferro fundido maleável: começa como branco e é submetido a recozimento para formar grafita em aglomerados esferoidais; tem ductilidade moderada; aplica-se em conexões e ferragens.
• Ferros fundidos especiais: ligas com Ni, Cr, Cu para aumentar resistência à corrosão ou ao calor (ferro fundido cinzento austêmperavel, por exemplo).
• Ferro fundido cinzento: grafita em lâminas; boa usinabilidade e amortecimento de vibrações; usado em blocos de motor e carcaças.
• Ferro fundido branco: ausência de grafita livre, riqueza em cementita; muito duro e resistente ao desgaste, mas quebradiço; usado em trituradores e revestimentos de moinhos.
• Ferro fundido nodular (dúctil): grafita em nódulos; combina resistência à tração e ductilidade; usado em componentes automotivos e tubulações de alta pressão.
• Ferro fundido maleável: começa como branco e é submetido a recozimento para formar grafita em aglomerados esferoidais; tem ductilidade moderada; aplica-se em conexões e ferragens.
• Ferros fundidos especiais: ligas com Ni, Cr, Cu para aumentar resistência à corrosão ou ao calor (ferro fundido cinzento austêmperavel, por exemplo).
Resposta
Aços e ferros fundidos diferenciam-se principalmente pelo teor de carbono, microestrutura e propriedades mecânicas. Os aços (até
C) são classificados em carbono (baixo, médio e alto teor), baixa liga, inoxidáveis e ferramenta. Os ferros fundidos (
C) se dividem em cinzento, branco, nodular, maleável e variantes ligadas, cada um com características próprias de usinabilidade, resistência e ductilidade.