Ferros Fundidos são ligas Fe–C–Si e se caracterizam, em geral, por elevada resistência mecânica e ao desgaste. Os principais tipos são: Ferro Fundido Cinzento, Ferro Fundido Branco, Ferro Fundido Nodular, Ferro Fundido Maleável, Ferro Fundido Mesclado e Ferro Fundido Vermicular. Eles se diferenciam principalmente pela morfologia, definida pela composição química e tratamento térmico aplicado. No presente trabalho, através de análise via microscopia óptica, foi caracterizado uma amostra em cunha de ferro fundido. Observou-se a evolução de morfologia da grafita e a presença dos ferros fundidos branco, mesclado e cinzento.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL METALÚRGICA DE VOLTA REDONDA
VMT00010 – MICROESTRUTURA E TRATAMENTOS TÉRMICOS II
LABORATÓRIO DE MICROSCOPIA E PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS
RELATÓRIO DE METALOGRAFIA
DADOS
Data de entrega: 04/06/2017
Título do experimento: Análise Microestrutural “Ferro Fundido”
Alunos: Alan Vieira, Alan Lima, Harison Ventura, Paulo Victor Cerqueira.
RESUMO
Ferros Fundidos são ligas Fe–C–Si e se caracterizam, em geral, por elevada resistência mecânica e
ao desgaste. Os principais tipos são: Ferro Fundido Cinzento, Ferro Fundido Branco, Ferro Fundido
Nodular, Ferro Fundido Maleável, Ferro Fundido Mesclado e Ferro Fundido Vermicular. Eles se
diferenciam principalmente pela morfologia, definida pela composição química e tratamento térmico
aplicado. No presente trabalho, através de análise via microscopia óptica, foi caracterizado uma
amostra em cunha de ferro fundido. Observou-se a evolução de morfologia da grafita e a presença
dos ferros fundidos branco, mesclado e cinzento.
OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é a caracterizaçãomicroestruturala fim de determinar o tipo de ferro fundido
e matriz, bem como realizar análise quantitativa. Além de esboçar as sequencias de transformação
de fase que se fizeram presentes no material do líquido até a temperatura ambiente.
MATERIAL (TIPO DEMATERIAL METÁLICO OUNÃO METÁLICO INVESTIGADO)
O material metálico analisado neste trabalho foi uma cunha de ferro fundido.
MÉTODOS (EQUIPAMENTOS, MATERIAIS DECONSUMO UTILIZADOS EDESCRIÇÃO
DO PROCEDIMENTO EMPREGADO PARACONDUZIRO EXPERIMENTO)
A amostra em cunha foi dividida em 10 zonas conforme figura 1, onde realizou-se análise
microestrutural em cada zona, com a amostra nas condições: (1) Amostra sem ataque e (2) Amostra
atacada com Nital 3%.

2. Páginá2
Figura 1. Ilustração do perfil em cunha para análise das fases.
A análise da condição sem ataque permitiu identificar a fração de grafita presente e a análise na
condição atacada com Nital permitiu identificar o tipo de ferro fundido pela morfologia das fases
presentes.
Para a realização das análises metalográficas, utilizou-se o seguinte procedimento:
1. A amostras foram lixadas passando pelas lixas de 120, 220, 400, 600, 1200;
2. O polimento foi dividido em duas etapas: polimento grosso com alumina de 0,1 µm e
polimento fino com alumina de 0,05 µm;
3. Foram retiradas 10 fotos da amostra para análise sem ataque;
4. A amostra foi atacada com Nital 3%;
5. Mais 10 fotos foram retiradas para análise de microestrutura.
Para a quantificações das frações volumétricas utlizou-se o softwareImageJ® e, para a classificação
da morfologia da grafita, utlizou-se como referência, a norma ASTM A247, conforme figuras 2 e 3:
Figura 2. Classificação da grafita conforme ASTM 247.

3. Páginá3
Figura 3. Tipos de grafita em ferros fundidos cinzentos conforme ASTM 247.
RESULTADOS EDISCUSSÕES
As figuras 4 e 5 apresentam o aspecto da zona A1, nas condições sem ataque e atacada com nital,
respectivamente. Observa-se a presença de grafita lamelar do tipo A e regiões de agrupamento de
grafita. Na análise com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e na matriz, perlita
e cementita. A tabela 1 apresenta a quantificação dos constituintes identificados.
Figura 4. Amostra Zona A1 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 5. Amostra Zona A1 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 1 – Constituintes presentes na zona A1.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 12
Perlita 78
Cementita 10
As figuras 6 e 7 apresentam o aspecto da zona A2, nas condições sem ataque e atacada com nital,
respectivamente. Observa-se a presença de grafita lamelar do tipo A distribuída na região analisada.
Na análise com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e na matriz, perlita,
cementita e uma região de ledeburita. A tabela 2 apresenta a quantificação dos constituintes
identificados.

4. Páginá4
Figura 6. Amostra Zona A2 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 7. Amostra Zona A2 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 2 – Constituintes presentes na zona A2.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 13
Perlita 73
Cementita 14
As figuras 6 e 7 apresentam o aspecto da zona A3, nas condições sem ataque e atacada com nital,
respectivamente. Observa-se a presença pequenas regiões de grafita lamelar e regiões de
agrupamentos de grafita. Na análise com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita
e na matriz, perlita, cementita, além da presença de uma região de ledeburita. A tabela 3 apresenta
a quantificação dos constituintes identificados.
Figura 6. Amostra Zona A3 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 7. Amostra Zona A3 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 3 – Constituintes presentes na zona A3.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 12
Perlita 74
Cementita 14

5. Páginá5
As figuras 8 e 9 apresentam o aspecto da zona A4, nas condições sem ataque e atacada com nital,
respectivamente. Observa-se a presença pequenas regiões de grafita lamelar do tipo A e regiões de
agrupamento de grafita. Na análise com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e
na matriz, perlita e cementita A tabela 4 apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 8. Amostra Zona A4 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 9. Amostra Zona A4 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 4 – Constituintes presentes na zona A4.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 9
Perlita 86
Cementita 5
As figuras 10 e 11 apresentam o aspecto da zonaA5, nas condições sem ataque e atacada com nital,
respectivamente. Observa-se a presença de regiões de grafita lamelar do tipo A. Na análise com
ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e na matriz, perlita e cementita.A tabela 5
apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 10. Amostra Zona A5 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 11. Amostra Zona A5 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.

6. Páginá6
Tabela 5 – Constituintes presentes na zona A5.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 9
Perlita 78
Cementita 13
As figuras 12 e 13 apresentam o aspecto da zona A6, nas condições sem ataque e atacada com
nital, respectivamente. Observa-se a presença de regiões de agrupamentos de grafita. Na análise
com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e na matriz, perlita e cementita. A
tabela 6 apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 12. Amostra Zona A6 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 13. Amostra Zona A6 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 6 – Constituintes presentes na zona A6.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 13
Perlita 63
Cementita 24
As figuras 14 e 15 apresentam o aspecto da zona A7, nas condições sem ataque e atacada com
nital, respectivamente. Observa-se a presença de regiões de agrupamentos de grafita. Na análise
com ataque pode-se identificar a presença dos veios de grafita e na matriz, perlita e cementita. A
tabela 7 apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 14. Amostra Zona A7 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 15. Amostra Zona A7 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.

7. Páginá7
Tabela 7 – Constituintes presentes na zona A7.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 14
Perlita 47
Cementita 39
As figuras 16 e 17 apresentam o aspecto da zona A8, nas condições sem ataque e atacada com
nital, respectivamente. Observa-se a presença de agrupamentos grafita “região cinzenta” e regiões
sem grafita “brancas”. Na análise com ataque observa-se microestrutura típica de ferro fundido
mesclado. Atabela 8 apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 16. Amostra Zona A8 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 17. Amostra Zona A8 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 8 – Constituintes presentes na zona A8.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 8
Perlita 60
Cementita 32
As figuras 18 e 19 apresentam o aspecto da zona A9, nas condições sem ataque e atacada com
nital, respectivamente. Observa-se a presença de agrupamentos grafita “região cinzenta” e regiões
sem grafita “brancas”bem definidas. Na análise com ataque observa-se microestruturatípica de ferro
fundido mesclado. Atabela 9 apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 18. Amostra Zona A9 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 19. Amostra Zona A9 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.

8. Páginá8
Tabela 9 – Fases presentes na zona A9.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 8
Perlita 45
Cementita 37
As figuras 20 e 21 apresentam o aspecto da zona A10, nas condições sem ataque e atacada com
nital, respectivamente. Observa-sea microestruturade ferro fundido branco hipoeutético. Atabela 10
apresenta a quantificação das fases identificadas.
Figura 20. Amostra Zona A10 – MO. Aumento 100x. Sem
ataque.
Figura 21. Amostra Zona A10 – MO. Aumento 100x. Ataque Nital
3%.
Tabela 10 – Constituinte presentes na zona A10.
Constituinte Fração Volumétrica (%)
Grafita 4
Perlita 52
Cementita 44
O gráfico 1 representa a evolução das fases ao longo das 10 zonas analisadas da cunha de ferro
fundido, onde verificamos três tipos de ferro fundido ao longo da mesma.
Gráfico 1. Evolução das fases ao longo da cunha de ferro fundido.
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PercentualdaFase
Zonas
EVOLUÇÃO DAS FASES PRESENTES
Grafita Perlita Cementita

9. Páginá9
O gráfico 1 representa a evolução das fases ao longo das 10 zonas analisadas da cunha de ferro
fundido, onde verificamos três tipos de ferro fundido ao longo da mesma, conforme tabela abaixo:
Tabela 11 – Evolução da fase ao longo das zonas da cunha.
INTERVALO DE ZONA TIPO DE FERRO FUNDIDO
A1-A3 CINZENTO
A4-A6 MESCLADO
A7-A10 BRANCO
Figura 22. Representação esquemática da correlação entre velocidade de resfriamento e profundidade da cunha com as
microestruturas montadas em varredura através da cunha.
Enquanto o teor de grafita permanece “constante” ao longo da cunha de resfriamento, verificamos
uma variação inversa das fases cementita e perlita, fortemente afetadas pela variação da taxa de
resfriamento, que aumenta proporcional à profundidade da cunha, conforme figura 22.
CONCLUSÕES
O teste de velocidade de resfriamento através da cunha de coquilhamento é um meio rápido e
eficiente de controlar a tendência à grafitização de um ferro fundido e corrigir em tempo as cargas
do forno de fundição, mediante adição de elementos grafitizantes ou estabilizadores.