Fundição de Ferro Sob Encomenda: Processo, Tipos e Aplicações

Fundição de Ferro Maleável Sob Encomenda

Durante o processo de fundição de ferro, o fabricante deposita ferro fundido e ligas de ferro em um molde. Este material solidifica à medida que esfria, eventualmente endurecendo na forma definida pela cavidade do molde. O processo de fundição promove importantes mudanças microestruturais nas peças fundidas.

Ferro Fundido

A fundição hoje cria muitos produtos de grande importância comercial. Três tipos populares de fundição frequentemente contribuem para a produção e montagem de peças metálicas. Estes incluem ferro fundido cinzento, nodular e maleável.

• Ferro Cinzento: Fundições de ferro cinzento, conhecidas por sua cor cinzenta distinta, encontraram uso generalizado em muitas aplicações industriais modernas.
• Ferro Nodular: Fabricantes produzem ferro nodular depositando magnésio sobre os metais de ferro usados na produção de ferro fundido cinzento. Fundições de ferro nodular mostram inclusões de carbono no nível granular no ferro nodular, o que contribui para maior ductilidade.
• Ferro Fundido Maleável: Este produto de ferro fundido contém menos carbono que o ferro fundido cinzento convencional. Proporciona plasticidade e resistência, mas às vezes encolhe ao resfriar.

Sobre Ferro Fundido Maleável

Fabricantes produzem ferro fundido maleável fundindo primeiro um produto frágil conhecido como "ferro branco". O ferro branco contém inclusões de carbono e proporciona dureza superficial. O uso de tratamento térmico de recozimento especial faz o metal perder sua fragilidade, enquanto muda a microestrutura interna para torná-lo mais flexível.

Fabricantes devem ter cuidado durante o processo de recozimento para evitar a re-formação de ferro frágil nas fundições de ferro nodular.

Esta etapa às vezes envolve reaquecer seções finas de material fundido para garantir que as inclusões de carbono formem estruturas de forma irregular referidas como "nódulos de grafita de revenimento" ou "nódulos de carbono de revenimento" em nível microestrutural. As altas temperaturas relatadamente se aproximam de 1.700 graus Fahrenheit durante operações de reaquecimento prolongadas.

Em alguns casos, fabricantes reaquecerão o ferro branco por períodos mais longos (até 100 horas) durante a produção de ferro maleável. Nesta etapa, eles podem adicionar minério de ferro extra ao metal fundido.

Como empresas com fundições tanto de "baixa tecnologia" quanto "alta tecnologia" produzem ferro fundido maleável, claramente existem diferenças nos métodos de produção no mercado comercial atual.

Propriedades do Ferro Fundido Maleável

O ferro fundido maleável é mais dúctil que o ferro fundido cinzento e, embora duro, carece da fragilidade do ferro branco. Embora não seja tão facilmente fundido quanto o ferro cinzento ou nodular, funde-se melhor que alguns outros materiais, incluindo o ferro branco.

Além disso, o ferro fundido maleável proporciona excelente endurecimento superficial. É resistente a arranhões e abrasões. Tem melhor resistência à tração comparado ao ferro cinzento, embora muito menor resistência à tração que o ferro nodular.

Sua ductilidade significa que o ferro fundido maleável permite uma variedade de operações de "trabalho a frio" durante o processo de acabamento. Sua ductilidade aumentada torna o ferro fundido maleável bem adequado à usinagem. Podemos dobrar, endireitar ou estampar este metal para criar itens vendáveis. O ferro fundido maleável tolerará estas operações.

Uma propriedade do ferro maleável é uma desvantagem de seu uso em algumas aplicações comerciais. Às vezes ele contrai ao resfriar. A perda de estabilidade dimensional torna-o inadequado para a fabricação de produtos que exigem faixas de tolerância altas.

No entanto, muitos fabricantes usam ferro fundido maleável para fazer fundições finas e chapas pequenas.

Aplicações do Ferro Maleável

O ferro fundido maleável existe há séculos. Alguns dos produtos usando este metal fundido remontam a tempos antigos.

Por exemplo, uma escavação arqueológica descobriu supostamente artefatos de ferro fundido maleável datando da Dinastia Tang. No entanto, seu uso se tornou generalizado apenas após a Revolução Industrial.

Hoje, fabricantes ainda podem usar ferro fundido maleável em uma variedade de produtos onde a produção de grandes números de peças uniformes dentro de tolerâncias apertadas não é um problema predominante.

Frequentemente cria peças pequenas para extensas operações subsequentes de usinagem e acabamento.

Aplicações de ferro maleável hoje existem em muitos setores industriais, incluindo agricultura, eletrônicos, bens de consumo e construção.

Produtos de ferro maleável incluem:

• Equipamentos de cercamento
• Conexões de tubos
• Equipamentos agrícolas
• Itens domésticos
• Pequenas peças de máquinas
• Joias de fantasia
• Equipamentos elétricos
• Etiquetas industriais estampadas
• Obras de arte, etc.

Este material funciona bem para criar fundições e chapas muito finas.

O ferro fundido maleável tem várias vantagens.

Proporciona maior ductilidade que muitos materiais de fundição alternativos, tornando-o uma excelente escolha para produtos que passarão por tratamento extensivo durante o acabamento. Embora falte a flexibilidade, resistência à tração e resistência ao impacto do ferro nodular, permite manuseio extensivo durante o processamento sem trincar.

O ferro fundido maleável permitirá que fabricantes os aplainem e martelagem durante o acabamento. Em tal situação, algumas formas concorrentes de ferro fundido trincariam. Este metal proporciona uma excelente superfície para operações de estampagem e rebarbação.

A resistência do ferro fundido maleável permite que ele compita com ambos os ferros fundidos cinzento e nodular para alguns propósitos. Ganhou ampla aplicação na indústria de fabricação de peças metálicas.

Alguns graus de ferro fundido maleável ganharam utilidade devido à boa resistência ao impacto em temperaturas muito baixas. Etiquetas feitas deste metal podem suportar condições árticas severas, por exemplo.

Alguns processos de fundição de metal e materiais usados na antiguidade ainda estão em uso hoje. Existem muitos materiais de fundição confiáveis e eficazes usados para fins industriais. Os recursos mais comumente usados são:

• ferro cinzento
• Metal resistente
• Alumínio
• Aço
• Cobre
• Zinco

Ferro Fundido Cinzento

O ferro fundido cinzento é um dos materiais de fundição mais amplamente usados na produção industrial. Com alta participação nos mercados de fundição sob pressão, é um poderoso faz-tudo. O ferro fundido cinzento é fácil de usinar, testado qualitativamente sem métodos destrutivos, formulado para atender requisitos específicos de aplicação e é custo-efetivo para grandes volumes. É adequado para uma variedade de aplicações incluindo aquelas que requerem:

• Amortecimento ou controle de vibração
• Alta relação resistência-peso
• Estabilidade dimensional
• fundição de ferro em fundição
• Fundição de ferro nodular

Para processos que requerem maior resistência que a fornecida pela fundição de ferro cinzento, a fundição de ferro nodular pode ser uma alternativa útil. O ferro nodular tem características semelhantes ao ferro fundido cinzento e, portanto, muitas das mesmas vantagens. No entanto, o ferro nodular difere da fundição de ferro cinzento da seguinte forma:

• Maior resistência
• Resistência ao desgaste melhorada
• Resistência mais forte
• Plasticidade perfeita
• Peso reduzido
• Encolhimento reduzido
• Custo menor
• Fundição de alumínio sob pressão

O alumínio também é um metal de fundição amplamente usado, em grande parte por causa de sua versatilidade excepcional. Como um dos poucos materiais que pode ser submetido à maioria dos processos de fundição de metal, o alumínio é uma substância relativamente adaptável para trabalhar. A resistência à corrosão do alumínio, alta condutividade térmica/elétrica, boas propriedades mecânicas e alta resistência à temperatura tornam-no uma escolha eficaz para:

• Fundição sob pressão
• Fundição em molde permanente
• Fundição de precisão
• Fundição em areia
• Fundição por espuma perdida
• Fundição por compressão
• Prensagem isotérmica a quente
• Fundição de aço

O aço é um material de fundição pesado que é bem adequado para produzir peças que serão expostas a desgaste extremo, impacto ou cargas pesadas. É útil para resistência à corrosão em ambiente aquoso e em aplicações envolvendo temperaturas elevadas. O aço é frequentemente misturado com cromo, ferro e níquel para melhorar ainda mais sua resistência à corrosão ou ao calor.

Fundição de Cobre

A principal vantagem do cobre como material de fundição é que ele proporciona excelente condutividade elétrica. Como resultado, a indústria da construção frequentemente usa cobre para produzir componentes elétricos. Outros benefícios do cobre incluem:

• Boa plasticidade
• Plasticidade perfeita
• Boa condução de calor

No entanto, o cobre e as fundições podem estar sujeitos a trincas superficiais, porosidade e formação de cavidades internas. Consequentemente, é frequentemente misturado com outros metais (silício, níquel, zinco, cromo, estanho e prata) para aliviar estes problemas.

Fundição de Zinco

O baixo ponto de fusão do zinco (425 graus Celsius) torna-o um material adequado para aplicações de fundição sob pressão. É relativamente fácil de fundir liga devido ao seu enchimento rápido e resfriamento rápido. Em termos de custo, o zinco pode ser uma opção econômica para fundição de peças pequenas com grande volume.

Aplicações Industriais de Fundição

A fundição é usada em muitos processos de manufatura e desempenha um papel importante na construção. A criação de produtos uniformes em muitas indústrias é altamente dependente de fundições.