Por que o ferro cinza é o material de forjamento mais popular?

O ferro cinzento é fácil de usinar, pois possui alta resistência à compressão, baixa resistência à tração e sem ductilidade. Uma propriedade positiva do ferro cinzento é que a grafite livre atua como lubrificante em sua estrutura. Para este propósito, é adequado para seções onde a ação de deslizamento é necessária.

As peças fundidas de ferro cinzento são comumente usadas em armários de máquinas-ferramenta, acessórios para tubos e tubos, blocos de cilindros automotivos e equipamentos agrícolas. Neste artigo, você pode aprender por que, até hoje, o ferro cinza ainda é o material de forjamento mais popular.

Propriedades do ferro fundido cinza

O ferro fundido cinzento pode ser produzido por vários processos metalúrgicos e de núcleo diferentes, incluindo fundição de areia e pressão. A escolha do processo de fundição preferido depende muito do tamanho do ciclo de produção e das características preferidas da peça final.

As aplicações típicas de fundição de ferro cinzento nas indústrias OEM, automotiva e aeroespacial incluem válvulas, forjas, compressores, bombas e muito mais. ferro fundido cinzento como ferro disponível comercialmente geralmente tem a seguinte composição:

• Carbono - 3 a 35 por cento
• Silício - 1 a 2,75 por cento
• Manganês - 0,40 a 1%
• Fósforo - 0,15 a 1 por cento
• Enxofre - 0,02 a 0,15%
• E o resto é ferro puro

Vantagens do Ferro Cinzento

Então, quais são as principais razões pelas quais o ferro cinzento como material de forjamento é tão popular hoje? Bem, em primeiro lugar, há sua capacidade de fazer estruturas complexas e seu baixo custo e suas excelentes propriedades, sobre as quais queremos falar mais detalhe abaixo:

Resistência à compressão excepcional

Essa resistência é caracterizada como a capacidade de qualquer metal ou liga de suportar forças de compressão. O ferro fundido cinzento possui alta resistência à compressão e também é comumente usado em colunas e colunas de edifícios. Além disso, sua resistência à compressão pode ser tão forte quanto a de alguns aços macios.

Potência de tração

Existem vários tipos de ferro fundido cinzento e sua resistência à tração varia de acordo. Algumas variedades têm uma resistência à tração de 5 toneladas por polegada quadrada, enquanto outras têm uma resistência à tração de 19 toneladas por polegada quadrada em média. No entanto, a adição de vanádio pode aumentar a resistência do ferro fundido cinzento.

Deformação e resistência à oxidação

O ferro fundido cinzento é muito resistente à deformação e oferece uma estrutura rígida. No entanto, mesmo uma estrutura de ferro fundido cinzento irá quebrar se houver um problema de projeto. O ferro fundido cinzento é muito resistente à ferrugem, que é formada pela reação entre o oxigênio e o ferro. Esta é a solução ideal para evitar um problema de corrosão.

Aplicações de ferro cinza

Os fundidos de ferro cinzento podem variar em tamanho de alguns gramas a várias toneladas, a complexidade de formas de simples a complexas, de pedidos únicos (triturador de papel) à produção em massa. A precisão dimensional desejada e o acabamento superficial podem ser alcançados pela seleção e controle do processo.

As fundições permitem que vários componentes sejam incorporados em um produto, eliminando a montagem e o estoque e reduzindo os custos em 50% ou mais em comparação com as peças usinadas. Em comparação com os plásticos, as peças fundidas podem ser recicladas de forma fácil e completa. Atualmente, as fundições são usadas em quase todos os campos da vida.

Abaixo está uma lista parcial de aplicações em que os setores de transporte e máquinas pesadas respondem por mais de 50% dos fundidos produzidos:automobilístico, aeroespacial, ferroviário, naval, agrícola, mineração, usinagem, fundição, moldagem, forjamento, estamparia e moldagem, motores, turbinas, bombas e muito mais.

Ferro Cinzento Classe 300

Pode ser utilizado na produção de máquinas-ferramentas pesadas, cama, prensas, peças hidráulicas de alta pressão, chassis, engrenagens, buchas, anéis de pistão, cames, virabrequim, bloco de cilindros, cabeçote.

Ferro cinzento classe 200 e 250

Pode ser utilizado na fabricação de engrenagens, cilindros, base, cama, volante, camisas de cilindro, bloco de cilindro, pistões, roda de freio, redutores, válvula de pressão, placa de acoplamento, etc.

Ferro cinzento grau 100 e 150

Adequado para o desenvolvimento do corpo da tampa, tampa protetora, estrutura, volantes, martelo, piso, alça, peito, estrutura, cama, rolamento, polias, bancada, corpo da bomba, tubulação, válvula e assim por diante.

Diferenças entre ferro cinzento e ferro dúctil

Ferro fundido cinzento e dúctil distinguem-se pelo tipo e estrutura do carbono que contêm. A questão, claro, é qual é o certo para o seu projeto? Antes de olharmos para as possíveis respostas, vamos analisar algumas das principais diferenças entre os dois ferros fundidos. Para um resumo rápido, leia o conteúdo abaixo.

Ductilidade

A ductilidade é definida pelo maior percentual de alongamento em tensão. A adição de magnésio no ferro fundido nodular significa que o grafite tem uma forma esferoidal / esférica para maior resistência e tenacidade em oposição ao ferro fundido cinzento que é em forma de flocos.

Resistência à tração e escoamento

Existem definitivamente variações na resistência à tração e ductilidade do ferro fundido cinzento e dúctil. O ferro dúctil tem uma resistência à tração mínima de 60.000 psi e uma resistência mínima de produção de 40.000 psi. Existem vários graus de ferro fundido cinzento em conformidade com ASTM A48. Embora o ferro fundido cinzento não tenha um ponto de escoamento mensurável, a faixa de resistência à tração é de 2.000 a 60.000 psi.

Resistência ao impacto e condutividade térmica

O ferro dúctil tem maior resistência ao impacto do que o ferro cinza e pode suportar um impacto de pelo menos 7 pés (em comparação com 2 lb. de ferro cinza). O ferro dúctil tem uma condutividade térmica mais baixa do que o ferro fundido cinzento.

Amortecimento de vibração

O ferro fundido cinzento é mais eficaz no amortecimento de vibrações do que o ferro fundido nodular. o ferro fundido cinzento é muito fácil de fundir e tem boa usinabilidade. É normalmente usado nas seguintes aplicações não críticas onde a resistência não é a principal propriedade necessária. O ferro dúctil, devido à sua maior resistência e ductilidade, é utilizado em aplicações mais avançadas.

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