Diferencie aços de ferros fundidos tendo por base a sua constituição (composição química);
Passo 1
O enunciado pede para diferenciarmos aços de ferros fundidos com base na composição química. O conteúdo envolvido é o diagrama de fases ferro–carbono e os limites de concentração de carbono e elementos de liga que definem cada material.
Passo 2
No sistema ferro–carbono, o limiar que separa aço de ferro fundido é o teor de carbono:
Esse valor
corresponde à composição eutetoide de
(austenita).
Passo 3
Constituição química típica dos aços:
- Carbono
em até , controlando dureza e resistência. - Silício
em a como desoxidante. - Manganês
em a para melhorar resistência e usinabilidade. - Fósforo
e Enxofre em traços (até ).
Na microestrutura, o carbono forma:
- Ferrita
quase pura, até de . - Perlita, mistura lamelar de ferrita e cementita
.
Passo 4
Constituição química típica dos ferros fundidos:
- Carbono acima de
até . - Silício em
a , que favorece a formação de grafita. - Manganês em
a . - Fósforo até
e enxofre até .
Na microestrutura, o excesso de carbono pode aparecer como:
- Grafita (ferro fundido cinzento ou nodular).
- Cementita não reduzida (ferro fundido branco).
Passo 5
Implicações das diferenças químicas:
- Aços (menor
) têm maior ductilidade e soldabilidade; estruturas dominadas por ferrita e perlita. - Ferros fundidos (maior
e ) têm maior fluidez no molde e resistência à compressão; grafita ou cementita definem propriedades de usinagem e tenacidade.
Resposta
Aços
- Teor de carbono até
. - Fases principais: ferrita e perlita (e eventualmente martensita).
- Silício e manganês em teores moderados; fósforo e enxofre em traços.
- Boa ductilidade, soldabilidade e variedade de tratamentos térmicos.
Ferros fundidos
- Teor de carbono entre
e . - Silício alto (1,5–4 %) que promove grafita; tipos: cinzento, nodular, branco.
- Grafita ou cementita dominam a microestrutura, conferindo maior rigidez e fluidez no fundido.
- Menor ductilidade, mas boa usinabilidade (no cinzento) e resistência à compressão.