Compare os ferros fundidos cinzento e maleável em relação a Características mecânicas
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente comparar o ferro fundido cinzento com o maleável em termos de características mecânicas. Isso cai no conteúdo de Ciência e Engenharia dos Materiais – mais especificamente na parte de propriedades mecânicas de ligas de ferro-carbono. Pra resolver a gente vai precisar:
- Entender a microestrutura de cada um (tipo de grafita e matriz metálica).
- Lembrar o que cada propriedade mecânica significa (tensão de escoamento, resistência à tração, ductilidade, dureza, tenacidade etc.).
- Associar microestrutura → propriedades mecânicas.
Passo 2
Teoria básica:
- Tensões mecânicas são forças por área, tipo a resistência à tração:
ondeé a força de tração e a área da seção.
- Ductilidade é a capacidade de se deformar antes de quebrar, medida pela elongação ou estricção.
- Tenacidade é a energia absorvida até a fratura, tem a ver com resistência ao impacto.
- Dureza mede resistência à penetração, está ligada à resistência ao desgaste.
Passo 3
Ferro fundido cinzento
- Microestrutura: grafita em lâminas (flocos) distribuídas numa matriz que pode ser perlítica (mais dura) ou ferrítica (mais macia).
- Efeito da grafita em flocos: concentra tensões na ponta dos flocos → menor resistência à tração e menor tenacidade.
- Propriedades típicas:
• Resistência à tração: 200–400 MPa (baixa).
• Dureza: 150–250 HB (moderada).
• Ductilidade quase nula (fica bem quebradiço em tensão).
• Excelente capacidade de amortecimento de vibrações.
• Boa usinabilidade por causa da grafita.
Passo 4
Ferro fundido maleável
- Produção: parte-se de um cinzento rico em carbono, então faz-se um tratamento térmico que transforma a grafita de flocos em “grafita nodular” ou em aglomerados arredondados.
- Microestrutura: grafita em aglomerados (menos pontiaguda), dentro de uma matriz ferrítica ou perlítica.
- Efeito: pontos de concentração de tensão muito menores → aumenta resistência e ductilidade.
- Propriedades típicas:
• Resistência à tração: 350–500 MPa (bem maior que o cinzento).
• Dureza: 150–200 HB (sem muita mudança, depende da matriz).
• Ductilidade boa, alongamento de 5–15%.
• Maior tenacidade, aguenta mais choque sem trincar.
• Usinabilidade razoável, mas não tão boa quanto o cinzento.
Passo 5
Comparando de forma prática:
- Resistência à tração: maleável > cinzento.
- Ductilidade (elongação): maleável >> cinzento.
- Tenacidade (absorção de energia): maleável >> cinzento.
- Dureza: parecida, depende da matriz, mas cinzento às vezes é ligeiramente mais duro se for todo perlítico.
- Amortecimento de vibrações: cinzento > maleável.
- Usinabilidade: cinzento > maleável.
Resposta
O ferro fundido maleável apresenta maior resistência à tração, ductilidade e tenacidade devido à grafita aglomerada; já o cinzento, com grafita em lâminas, é mais quebradiço, tem menor resistência à tração, mas oferece melhor amortecimento e usinabilidade.