O que é CI Casting?

Os componentes da liga afetam sua cor ao rachar:o ferro fundido branco contém impurezas de carboneto que criam formas para a liga rachar e fluir. E o ferro fundido cinzento pode possuir lascas de grafite que simulam as rachaduras. Isso inicia inúmeras novas rachaduras quando o material se rompe, e o ferro dúctil são "nódulos" esféricos de grafite que inibem o desenvolvimento de fraturas adicionais.

Carbono (C) em uma quantidade de 1,8 a 4% em peso. E silício (Si) 1-3% em peso Estes são os principais ingredientes de liga do ferro fundido. Apenas as ligas de ferro específicas e uma quantidade mínima de carbono são definidas como aço. O ferro fundido é frágil, exceto o ferro fundido maleável. Devido ao ponto de fusão relativamente baixo, isso se relaciona com boa fluidez. E isso está relacionado à excelente usinabilidade, resistência à deformação e resistência ao desgaste.

Os ferros fundidos tornaram-se um material de engenharia com uma ampla gama de aplicações e são usados ​​em tubulações, máquinas e peças automotivas. As aplicações típicas são cabeçotes, blocos de motor e caixas de engrenagens. Também é resistente a danos de oxidação, o que aumenta sua utilidade.

A história do elenco de CI

Os primeiros artefatos de ferro fundido datam do século V aC e foram descobertos por arqueólogos no que hoje é Jiangsu, na China. Os pesquisadores acreditam que o uso do ferro fundido começou há muito tempo na China continental. Eles acreditam que foi usado para criar produtos para fazendas, casas e combates.

No século 15, o ferro fundido foi usado para canhões na Borgonha, França e Inglaterra durante a Reforma. As quantidades de ferro fundido usadas para as armas exigiam produção em larga escala.

A primeira ponte de ferro fundido foi construída em 1770 por Abraham Darby III e é conhecida como The Iron Bridge em Shropshire, Inglaterra. O ferro fundido também foi usado para a construção de muitos edifícios. O amplo uso dele em um cenário arquitetônico começou a ser muito prevalente.

Uso de CI na produção em massa na indústria

O ferro fundido é criado principalmente a partir do ferro-gusa fundido ou por refusão do ferro-gusa. Isso ocorre frequentemente, também com quantidades substanciais de ferro, aço, calcário, carbono (coque) e várias etapas para remover contaminantes indesejáveis. Quando a aplicação é considerada, os teores de carbono e silício são ajustados para os níveis desejados, que podem ser de 2 a 3,5% e 1 a 3%, respectivamente.

O ferro fundido é feito de ferro gusa, e este é o subproduto da fusão do minério de ferro do alto-forno.

O fósforo e o enxofre podem satisfazer ao serem queimados do ferro fundido, mas isso também elimina o carbono, que deve ser substituído. Se desejado, outros elementos são então fornecidos ao fundido antes que a forma final seja produzida por fundição. O ferro fundido às vezes é derretido em um tipo único de alto-forno e é chamado de cúpula.

No entanto, em aplicações modernas, é mais frequentemente fundido em fornos elétricos de indução ou fornos elétricos a arco. Quando a fusão é finalizada, o ferro fundido fundido é despejado em uma fornalha ou panela.

Propriedades do Ferro Fundido

As propriedades do ferro fundido são alteradas pela adição de vários elementos de liga ou ligas. Além do carbono, o silício é a liga mais importante, pois desloca o carbono da solução. A baixa porcentagem de silício permite que o carbono permaneça em solução, formando carboneto de ferro e produzindo ferro fundido branco.

Uma alta porcentagem de silício desloca o carbono da solução, criando grafite e produzindo ferro fundido cinzento. Outros elementos de liga, manganês, cromo, molibdênio, titânio e vanádio, neutralizam o silício e promovem a retenção de carbono e a formação desses carbonetos. O níquel e o cobre aumentam a resistência e a usinabilidade, mas não alteram a quantidade de grafite produzida.

O carbono na forma de grafite torna o ferro mais macio, reduz o encolhimento, diminui a resistência e reduz a densidade. O enxofre, se presente principalmente como impureza, forma sulfeto de ferro, o que impede a formação de grafite e aumenta a dureza.

O problema com o enxofre é que ele cria o ferro fundido derretido é pegajoso, o que causa defeitos. Para neutralizar os efeitos do enxofre, o manganês é adicionado, pois ambos formam sulfetos de manganês em vez de sulfeto de ferro. O sulfeto de manganês é mais leve que o fundido, então tende a fluir do fundido para a escória.

A quantidade de manganês necessária para neutralização do enxofre é de 1,7 x teor de enxofre + 0,3%. Se mais manganês do que isso for adicionado, carboneto de manganês é formado, o que aumenta a dureza e o resfriamento, exceto para ferro fundido cinzento, onde até 1% de manganês aumenta a resistência e a densidade.

Materiais Refinados para Fundição

O níquel é um dos elementos de liga mais comuns, pois refina a estrutura da perlita e da grafite, melhora a ductilidade e equaliza as diferenças de dureza entre as espessuras das seções.

O cromo é adicionado em pequenas quantidades para reduzir o grafite livre, torná-lo fresco e porque é um forte estabilizador de carboneto; o níquel é frequentemente adicionado em conjunto. Os ingredientes leves podem ser adicionados como um substituto para 0,5% de cromo.

O cobre é adicionado na panela ou no forno em uma quantidade de 0,5-2,5% para reduzir o frio, refinar o grafite e aumentar a fluidez.

O molibdênio é adicionado em uma quantidade de 0,3 a 1% para aumentar o frescor e melhorar a estrutura de grafite e perlita; é frequentemente adicionado em combinação com níquel, cobre e cromo para produzir ferro de alta resistência.

O titânio quando introduzido como desgaseificador e desoxidante, mas também aumenta a fluidez. 0,15-0,5% de vanádio é adicionado ao ferro fundido para estabilizar a cementita, aumentar a dureza e aumentar a resistência ao desgaste e ao calor. 0,1-0,3% de zircônio ajuda a formar grafite, desoxigena e aumenta a fluidez.

Em fundidos de ferro maleável, o bismuto é adicionado em uma escala de 0,002 a 0,01% para aumentar a quantidade de silício adicionado. O boro é adicionado ao ferro branco para auxiliar a produção de ferro fundido maleável; também reduz o efeito grosseiro do bismuto.

O tipo mais comum é o ferro fundido cinzento

O ferro fundido cinzento é caracterizado por uma microestrutura de grafite que faz com que as rachaduras no material pareçam cinza. É o ferro fundido mais utilizado e o material de fundição mais utilizado em peso. A maioria dos ferros fundidos tem uma composição química de 2,5 a 4,0% de carbono, 1 a 3% de silício e o restante é ferro.

O ferro fundido cinzento tem menor resistência à tração e resistência ao impacto do que o aço, mas sua resistência à compressão é comparável ao aço de baixo e médio carbono. Estas propriedades mecânicas são controladas pelo tamanho e forma dos flocos de grafite presentes na microestrutura e podem ser caracterizadas de acordo com as orientações da ASTM.

Então, no geral, a fundição CI é realmente apenas ferro fundido. Este ferro fundido é apenas uma parte do grupo especializado de ligas de ferro e carbono. Só preste atenção ao teor de carbono se for superior a 2%. E lembre-se o que isso significa é que tem um ponto de fusão muito baixo.

Os ingredientes da liga alteram a cor ao rachar:o ferro fundido branco contém impurezas de carboneto que permitem que as rachaduras se movam diretamente. O ferro fundido cinzento tem flocos de grafite e isso faz com que ele apenas reflita a rachadura e inicie muitas novas rachaduras quando o material se rompe, e o ferro dúctil é "nódulos" esféricos de grafite que inibem o desenvolvimento de fraturas. Isso é tudo sobre fundição CI!