A estrutura da matriz do ferro fundido nodular QT450-10 apresenta teor de perlita inferior a 30% e teor de fósforo eutético inferior a 1%. A alteração da estrutura da matriz tem pouco efeito sobre as propriedades mecânicas do ferro fundido nodular. No entanto, a morfologia da grafita no ferro fundido nodular, ou seja, o grau de esferoidização da grafita, desempenha um papel decisivo na alteração das propriedades mecânicas do ferro fundido nodular.
A distribuição de grafita no ferro fundido nodular raramente se apresenta de forma homogênea na mesma peça fundida. As quatro formas básicas mais comuns são esférica, granulosa, lamelar e em flocos espessos. A combinação dessas formas de grafita pode gerar situações complexas.
De acordo com os resultados da análise metalográfica estatística e os dados dos testes de propriedades mecânicas, para o ferro fundido nodular QT450-10, quando sua estrutura matricial apresenta teor de perlita <30%, teor de fósforo eutético <1% e tamanho de grafita dentro de 3 níveis, as propriedades mecânicas do ferro fundido nodular QT450-10 com diferentes níveis de esferoidização (morfologia da grafita) podem ser representadas pela figura a seguir.
Nível de esferoidização
Nível de esferoidização do ferro fundido nodular QT450-10 – curva de propriedades mecânicas
Conclusão
1. O ferro fundido nodular QT450-10 com diferentes estruturas metalográficas também apresenta diferenças. Dentre elas, o fator que mais impacta as propriedades mecânicas do ferro fundido nodular é o grau de esferoidização da grafita. Se a estrutura da matriz do ferro fundido nodular QT450-10 estiver dentro da faixa de teor de perlita <30% e teor de eutético de fósforo <1%, a alteração da estrutura da matriz tem pouco efeito sobre as propriedades mecânicas do ferro fundido nodular.
2. O ferro fundido nodular QT450-10 apresenta propriedades mecânicas qualificadas quando seu nível de esferoidização da grafita é de 1 a 4, sob as condições de teor de perlita <30%, eutético de fósforo <1% e tamanho de grafita dentro de 3 níveis, e atende aos requisitos de σb≥450 MPa, δ5≥10%, aK≥30 J/cm2 e HB de 160-200. Quanto maior o nível de esferoidização, melhores as propriedades mecânicas.
3. Quando o grafite do ferro fundido nodular QT450-10 se apresenta principalmente na forma de flocos espessos, suas propriedades mecânicas são relativamente complexas. Se o grafite em flocos espessos estiver completamente disperso, ou seja, se o nível de esferoidização do grafite for 5, as propriedades do ferro fundido nodular se aproximam dos requisitos. Para peças estáticas, como carcaças de motores, seu uso pode ser considerado, desde que o grafite esteja completamente disperso após amostragem e análise da peça. Se mais de 70% do grafite em flocos espessos estiver disperso, as propriedades do ferro fundido nodular são ligeiramente reduzidas. Quando o grafite em flocos espessos está misturado e aglomerado, as propriedades mecânicas do ferro fundido nodular são muito ruins. De modo geral, para peças dinâmicas, quando o grafite do ferro fundido nodular se apresenta principalmente na forma de flocos espessos, deve ser considerado sucata.
