O documento discute diferentes tipos de ferro fundido, incluindo suas propriedades, composições químicas típicas e aplicações. É descrito o ferro fundido cinzento, dúctil, branco, maleável e grafítico, além de detalhar a abundância e obtenção do ferro em geral.

1. Ferro FundidoFerro Fundido
Alexandre DepolloAlexandre Depollo
Devson NogueiraDevson Nogueira
Vinícius TorezaniVinícius Torezani
Wander PortoWander Porto

2. IntroduçãoIntrodução
 O ferro é um dos elementos mais abundantesO ferro é um dos elementos mais abundantes
do Universodo Universo
 O ferro tem sido historicamente importanteO ferro tem sido historicamente importante
 O ferro, atualmente, é utilizado extensivamenteO ferro, atualmente, é utilizado extensivamente
para a produção de açopara a produção de aço

3. DefiniçãoDefinição
 É o termo genérico utilizado para as ligas Ferro-É o termo genérico utilizado para as ligas Ferro-
Carbono nas quais o conteúdo de CarbonoCarbono nas quais o conteúdo de Carbono
excede o seu limite de solubilidade na Austenitaexcede o seu limite de solubilidade na Austenita
na temperatura do eutéctico. A maioria dosna temperatura do eutéctico. A maioria dos
ferros-fundidos contém no mínimo 2% deferros-fundidos contém no mínimo 2% de
carbono, mais silício (entre 1 e 3%) e enxofre,carbono, mais silício (entre 1 e 3%) e enxofre,
podendo ou não haver outros elementos de liga.podendo ou não haver outros elementos de liga.

4. Características principaisCaracterísticas principais
 É um metal maleável, tenaz, de coloração cinzaÉ um metal maleável, tenaz, de coloração cinza
prateado apresentando propriedadesprateado apresentando propriedades
magnéticas; é ferromagnético a temperaturamagnéticas; é ferromagnético a temperatura
ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto.ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto.
 É encontrado na natureza fazendo parte daÉ encontrado na natureza fazendo parte da
composição de diversos minerais, entre elescomposição de diversos minerais, entre eles
muitos óxidosmuitos óxidos

5. Abundância e obtençãoAbundância e obtenção
 O ferro é encontrado em numerosos minerais,O ferro é encontrado em numerosos minerais,
destacando-se:destacando-se:
 A hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4), aA hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4), a
limonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a piritalimonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a pirita
(FeS2) e a ilmenita (FeTiO3). Pode-se obter o(FeS2) e a ilmenita (FeTiO3). Pode-se obter o
ferro a partir dos óxidos com maior ou menorferro a partir dos óxidos com maior ou menor
teor de impurezas. Muitos dos minerais de ferroteor de impurezas. Muitos dos minerais de ferro
são óxidos.são óxidos.
 A redução dos óxidos para a obtenção do ferroA redução dos óxidos para a obtenção do ferro
é efetuada em fornos denominadosé efetuada em fornos denominados alto fornoalto forno ouou
forno altoforno alto. Nele são adicionados os minerais de. Nele são adicionados os minerais de
ferro, em presença de coque, e carbonato deferro, em presença de coque, e carbonato de
cálcio, CaCO3, que atua como escorificante.cálcio, CaCO3, que atua como escorificante.

6. Maiores Produtores de Minério de FerroMaiores Produtores de Minério de Ferro
CANADÁ
35,9
VENEZUELA
17,4
MAURITÂNIA
11,4
SUÉCIA - 20,6
BRASIL
193,3
AUSTRÁLIA
176,3
ÁFRICA DO SUL
33,7
Fonte: UNCTAD, Maio/2001
ÍNDIA
75,0
EUA
63,0
Ex-URSS
157,0
CHINA
96,1MÉXICO
12,7
CHILE
8,0
PERU
4,1
TOTAL: 938 MtTOTAL: 938 Mt
Mt

7. SÃO PAULO
Aços Villares - Pindamonhangaba
Aços Villares - Mogi das Cruzes
Belgo-Mineira - Piracicaba
Cosipa
Gerdau - São Paulo (2005)
Villares Metals
CEARÁ
Gerdau - Cearense
PERNAMBUCO
Gerdau - Açonorte
BAHIA
Gerdau - Usiba
RIO DE JANEIRO
Barra Mansa
CSN
Gerdau - Cosigua
Gerdau - Aços Especiais Rio (2007)
PARANÁ
Gerdau - Guaíra
RIO GRANDE DO SUL
Gerdau - Piratini
Gerdau - Riograndense
MINAS GERAIS
Acesita
Gerdau Açominas - Ouro Branco
Belgo-Mineira - Monlevade
Belgo-Mineira - Juiz de Fora
Gerdau - Barão de Cocais
Gerdau - Divinópolis
Usiminas
V&M do Brasil
ESPÍRITO SANTO
Belgo-Mineira - Grande Vitória
CST
Fonte: IBS
Siderúrgicas - Parque existenteSiderúrgicas - Parque existente

8. ClassificaçãoClassificação
 CinzentoCinzento
 DúctilDúctil
 MaleávelMaleável
 GrafíticoGrafítico
 BrancoBranco

9. TipoTipo CC SiSi MnMn PP SS
CinzentoCinzento 2,5 - 4,0 %2,5 - 4,0 % 1,0 – 3,0 %1,0 – 3,0 % 0,2 – 1,0 %0,2 – 1,0 % 0,002 – 1,0 %0,002 – 1,0 % 0,02 – 0,25 %0,02 – 0,25 %
GrafíticoGrafítico 2,5 - 4,0 %2,5 - 4,0 % 1,0 – 3,0 %1,0 – 3,0 % 0,2 – 1,0 %0,2 – 1,0 % 0,01 – 0,1 %0,01 – 0,1 % 0,01 – 0,03 %0,01 – 0,03 %
DúctilDúctil 3,0 – 4,0 %3,0 – 4,0 % 1,8 – 2,8 %1,8 – 2,8 % 0,1 – 1,0 %0,1 – 1,0 % 0,01 – 0,1 %0,01 – 0,1 % 0,01 – 0,03 %0,01 – 0,03 %
BrancoBranco 1,8 – 3,6 %1,8 – 3,6 % 0,5 – 1,9 %0,5 – 1,9 % 0,25 – 0,8 %0,25 – 0,8 % 0,06 – 0,2 %0,06 – 0,2 % 0,06 – 0,2 %0,06 – 0,2 %
MaleávelMaleável 2,2 – 2,9%2,2 – 2,9% 0,9 – 1,9 %0,9 – 1,9 % 0,15 – 1,2 %0,15 – 1,2 % 0,02 – 0,2 %0,02 – 0,2 % 0,02 – 0,2 %0,02 – 0,2 %
Composição do Ferro FundidoComposição do Ferro Fundido

10. Ferro Fundido CinzentoFerro Fundido Cinzento
 Material frágil e quebradiçoMaterial frágil e quebradiço
 Não serve muito bem a aplicações queNão serve muito bem a aplicações que
requeiram elevada resistência à traçãorequeiram elevada resistência à tração
 Sua resistência e ductilidade são maiores sobSua resistência e ductilidade são maiores sob
compressão, além de terem excelentescompressão, além de terem excelentes
capacidades de amortecimento de vibrações ecapacidades de amortecimento de vibrações e
elevada resistência ao desgaste mecânico Sãoelevada resistência ao desgaste mecânico São
aplicados como componente estrutural deaplicados como componente estrutural de
máquinas e equipamentos pesados sujeitos àmáquinas e equipamentos pesados sujeitos à
vibração, peças fundidas de vários tipos quevibração, peças fundidas de vários tipos que
não necessitam de elevada resistêncianão necessitam de elevada resistência
mecânicamecânica

11.  São usados em pequenos blocos cilíndricos,São usados em pequenos blocos cilíndricos,
pistões, cilindros, discos de embreagem e peçaspistões, cilindros, discos de embreagem e peças
fundidas de motores a diesel.fundidas de motores a diesel.

12. Ferro Fundido DúctilFerro Fundido Dúctil
 Maior resistência mecânica e ductilidadeMaior resistência mecânica e ductilidade
ao material, aproximando suasao material, aproximando suas
características das do açocaracterísticas das do aço
 Suas aplicações incluem válvulas carcaçaSuas aplicações incluem válvulas carcaça
de bombas, virabrequins, engrenagens,de bombas, virabrequins, engrenagens,
pinhões, cilindros e outros componentespinhões, cilindros e outros componentes
de máquinas e automóveisde máquinas e automóveis

14. Ferro Fundido BrancoFerro Fundido Branco
 Extremamente duro e frágil, chegando a serExtremamente duro e frágil, chegando a ser
inadequado para a usinagem em algunsinadequado para a usinagem em alguns
momentosmomentos
 Sua aplicação é restrita aos casos em queSua aplicação é restrita aos casos em que
dureza elevada e resistência ao desgaste sãodureza elevada e resistência ao desgaste são
necessárias, como nos cilindros de laminaçãonecessárias, como nos cilindros de laminação
 Geralmente, é utilizado como um processoGeralmente, é utilizado como um processo
intermediário na produção do ferro fundidointermediário na produção do ferro fundido
maleável.maleável.

15. Ferro Fundido MaleávelFerro Fundido Maleável
 Produto da transformação do ferro fundidoProduto da transformação do ferro fundido
branco após tratamento térmico em temperaturabranco após tratamento térmico em temperatura
e atmosfera adequadae atmosfera adequada
 Apresenta características de elevada resistênciaApresenta características de elevada resistência
mecânica e consideráveis ductilidade emecânica e consideráveis ductilidade e
maleabilidademaleabilidade
 É aplicável tanto em temperaturas normaisÉ aplicável tanto em temperaturas normais
quanto mais elevadas. Flanges, conexões paraquanto mais elevadas. Flanges, conexões para
tubos, peças para válvulas ferroviárias e navais,tubos, peças para válvulas ferroviárias e navais,
e outras peças para indústria pesada sãoe outras peças para indústria pesada são
algumas das aplicações típicas do ferro fundidoalgumas das aplicações típicas do ferro fundido
maleávelmaleável

17. Ferro Fundido GrafíticoFerro Fundido Grafítico
 Suas propriedades variam entre as do ferroSuas propriedades variam entre as do ferro
fundido cinzento e as do dúctilfundido cinzento e as do dúctil
 Em comparação com os ferros fundidosEm comparação com os ferros fundidos
cinzentos, os grafíticos compactos possuemcinzentos, os grafíticos compactos possuem
maior resistência mecânica, maiores ductilidademaior resistência mecânica, maiores ductilidade
e tenacidade e menor oxidação a temperaturase tenacidade e menor oxidação a temperaturas
elevadaselevadas
 Já na comparação com os ferros fundidosJá na comparação com os ferros fundidos
dúcteis, possuem menor coeficiente dedúcteis, possuem menor coeficiente de
expansão térmica, maior condutibilidadeexpansão térmica, maior condutibilidade
térmica, maior resistência ao choque térmico,térmica, maior resistência ao choque térmico,
maior capacidade de amortecimento, melhormaior capacidade de amortecimento, melhor
fundibilidade e melhor usinabilidadefundibilidade e melhor usinabilidade

18.  Dentre as aplicações típicas, podem ser citadas:Dentre as aplicações típicas, podem ser citadas:
base para grandes motores a diesel, cárteres,base para grandes motores a diesel, cárteres,
alojamentos de caixas de engrenagens,alojamentos de caixas de engrenagens,
alojamentos para turboalimentadores, suportesalojamentos para turboalimentadores, suportes
de rolamentos, rodas dentadas para correntesde rolamentos, rodas dentadas para correntes
articuladas, engrenagens excêntricas, moldesarticuladas, engrenagens excêntricas, moldes
para lingotes, coletores de descarga de motorespara lingotes, coletores de descarga de motores
e discos de freioe discos de freio