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ferro dúctil se distingue dos ferros fundidos cinzentos tradicionais
por suas notáveis características mecânicas (elasticidade,
resistência aos impactos, alongamento...). Estas características
são devidas a forma esferoidal da grafita. |
Veja a seguir:
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DEFINIÇÃO
Uma classificação
de produtos ferrosos pode ser estabelecida em função do
teor de carbono no metal de base:
-
ferro:
0 a 0,1% de C,
-
aço:
0,1 a 1,7% de C,
-
ferro
fundido: 1,7 a 5% de C.
Abaixo
de 1,7% de carbono, a solidificação passa por uma fase austenítica,
dentro da qual todo o carbono está em solução sólida.
Acima de 1,7% de carbono, este não pode ser diluído em sua
totalidade dentro da estrutura do ferro e desse modo se solidifica sob
a forma de uma segunda fase, seja da grafita (C puro), seja de carboneto
de ferro (Fe3C). O ferro é um material polifásico
de estrutura complexa: os constituintes principais são a ferrita
(Fe ) e a perlita (Fe
+ Fe3C).
Outros elementos, presentes no ferro em proporções muito
baixas, têm uma influência sobre a estrutura e as propriedades
mecânicas e de moldabilidade do metal. O silício (habitualmente
em teores de 1 a 3%) desempenha um papel particular e, na realidade, transforma
o ferro fundido em uma liga ternária: ferro, carbono e silício.
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DIFERENTES TIPOS DE FERRO
FUNDIDO
0 termo ferro fundido
cobre uma larga variedade de ligas Fe-C-Si. Ele é classificado
em famílias segundo a forma da grafita, com uma diferenciação
suplementar devida a estrutura da matriz metálica (ferrita, perlita...).
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INFLUÊNCIA DA FORMA
DA GRAFITA |
Nos ferros fundidos
cinzentos, a grafita se apresenta sob a forma de lamelas, de onde se deriva
o seu nome metalúrgico: ferro fundido com grafita lamelar. Cada uma
dessas lamelas de grafita pode, sob uma concentração de esforços
anormais em certos pontos, provocar o início de uma fissura.
Os metalurgistas procuraram uma forma de diminuir ou até eliminar
estes efeitos, alterando o tamanho ou a forma dessas lamelas. A centrifugação
permitiu obter lamelas muito finas que aumentaram sensivelmente as qualidades
mecânicas do ferro. Um passo decisivo foi dado em 1948, quando as
pesquisas feitas nos Estados Unidos e na Grã-Bretanha permitiram
a obtenção de um ferro com grafita esferoidal, mais conhecido
pelo nome de ferro dúctil.
A grafita deixa de ter a forma de lamelas, cristalizando-se sob a forma
de esferas. As linhas de propagação das possíveis rupturas
são assim eliminadas.
A cristalização da grafita sob a forma de esferas é
obtida pela inoculação controlada de uma pequena quantidade
de magnésio, em um ferro gusa previamente dessulfurado.
Ferro fundido
cinzento
Ferro fundido
dúctil
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CARACTERÍSTICAS DO
FERRO FUNDIDO COM GRAFITA ESFEROIDAL
A forma esferoidal da grafita
acrescenta as já conhecidas vantagens do ferro fundido cinzento,
notáveis características mecânicas:
-
resistência
à tração,
-
resistência
aos impactos,
-
elevado
limite elástico,
-
alongamento
elevado.
Estas características podem ser ainda melhoradas pelo controle da
análise química e do tratamento térmico da matriz metálica.
O ferro fundido dúctil conserva ainda as qualidades mecânicas
tradicionais dos ferros fundidos, provenientes de seu alto teor de carbono:
-
resistência
à compressão,
-
facilidade
de moldagem,
-
resistência
à corrosão,
-
usinabilidade,
-
resistência
à fadiga.
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O FERRO DÚCTIL
Todos os tubos, conexões,
válvulas e acessórios de canalização para
adução de água fabricados pela Saint-Gobain Canalização
são em ferro dúctil, conforme as normas NBR 6916, NBR 7675
e ISO 2531. Mediante acordo entre o fabricante e o cliente, o limite convencional
de elasticidade a 0,2% (R p 0,2) pode ser medido.
Ele não deve ser inferior a:
-
270
MPa quando A > 12% para os DN 80 a 1000 ou > 10%
para o DN > 1000,
-
300
MPa nos outros casos.
A
dureza Brinell não deve exceder a 230 HB para os tubos e 250 HB
para as conexões, válvulas e acessórios. Para os
componentes fabricados por soldagem, uma dureza Brinell mais elevada é
admissível na zona afetada termicamente pela solda.
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Tipos de Peças |
Resistência
à Tração Mínima Rm (MPa) |
Alongamento Mínimo após Ruptura A (%) |
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DN 80 a 2000 |
DN 80 a 1000 |
DN 1100 a 2000 |
| Tubos Centrifugados
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420 |
10 |
7 |
| Tubos Não Centrifugados
Conexões e Acessórios |
420 |
5 |
5 |
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