Estudo das propriedades do ferro fundido cinzento com adição de nióbio para trabalho a quente

Um dos principais materiais utilizados na fabricação de peças automobilísticas é o ferro fundido cinzento. Este material é amplamente utilizado na fabricação de discos de freios. A proposta deste estudo foi avaliar o comportamento mecânico e físico de quatro ligas de ferro fundido cinzento de matriz perlítica. Para tanto, quatro ligas denominadas: liga base, liga base + 0,10% Nb, liga base + 0,20% Nb e liga base + 0,15% Mo, foram fundidas e posteriormente avaliadas quanto à: composição química, resistência à tração nas temperaturas de 22°C, 380°C, 480°C, 580°C e 680°C, dureza, microestrutura e difusividade térmica. Nos ensaios de resistência à tração nas temperaturas de 22°C a 680°C, pôde-se observar que quando adicionados na liga base, os elementos nióbio e molibdênio elevam o limite de resistência do ferro fundido cinzento, pois são formadores de carbonetos e promovem o refino da perlita. A adição de Nb ou Mo elevou também a dureza das ligas em relação à liga base. Com relação à microestrutura, foi possível observar também que as ligas com adição de Nb ou Mo apresentaram grafita levemente mais refinada que a liga base. Através dos ensaios de difusividade, pôde-se observar que a liga denominada liga base + 0,10% Nb apresenta um resultado melhor de difusividade em todas as temperaturas testadas (380°C, 480°C, 580°C e 680°C). Este fato pode ser atribuído à maior quantidade de grafita e à adição de nióbio no teor de 0,10%.