Influência do número de nódulos de grafita nas propriedades mecânicas do ferro fundido nodular austemperado

• Main Author: Clenio Silva
• Other Authors: Dagoberto Brandao Santos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2005
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DUH7V

=== In recente years, austempered ductile cast irons (ADI) has emerged as a major engineering material because of its excellent mechanical properties. These properties, as result of a microestructure containing spheroidal graphite and ausferrite, include high strength, ductility, toughness, good wear resistance and machinability. Through the years, the study of influence of process variation on these properties has had special attencion. However, during solidification, a high graphite nodule count exerts an important role in microestructure formation because it decreases the segregation regions contributing to obtain a homogeneous microestructures. The present work describes the influence of graphite nodule count on the ultimate tensile strenght, yield strenght, elongation and Brinell hardeness of an austempered ductile iron. It was obtained 43 samples with between 87 and 784 graphite nodule/mm2 using different cooling rate, inoculation rate and nodularization process variations. All the samples, having the same chemical composition, were austenitized at 885oC for 2 hours, then quenched and kepted in a salt bath of 360oC for 1,5 hours. Metallography, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis were performed to correlate the mechanical properties attained with the microestructural observation. The results of this insvestigation indicated a tendency of the ultimate tensile strength to increase with the nodule count while the yield strength didn´t change. It was observedthat the elongation increased significantly and the Brinell hardness decreased as nodule count was increased. === Nos últimos anos, o ferro fundido nodular austemperado emergiu como um importante material da engenharia por apresentar excelentes propriedades mecânicas. Estas propriedades, resultantes de uma microestrutura formada de nódulos de grafita e ausferrita, incluem alta resistência mecânica, ductilidade, tenacidade, boa resistênciaao desgaste e boa usinabilidade. Ao longo dos anos, tem havido uma atenção especial no estudo da influência das variações de processo nessas propriedades. No entanto, sabe-se que, durante o processo de solidificação, um maior número de nódulos de grafita desempenham um papel importante na formação da microestrutura por diminuírem as regiões de segregação promovendo, assim, a formação de microestruturas mais homogêneas. Apresenta-se neste trabalho a influência do número de nódulos de grafita no limite de resistência à tração, limite de escoamento, alongamento e na dureza Brinell de umferro fundido nodular austemperado. Foram obtidas 43 amostras com uma variação de 87 a 784 nódulos de grafita/mm2 utilizando variações na velocidade de resfriamento, na taxa de inoculação e no tipo de processo de nodularização. Todas as amostras, apresentando a mesma composição química, foram austenitizadas na temperatura de 885oC por 2 horas, resfriadas e mantidas em banho de sais na temperatura de 360oC por 1,5 horas. Análises metalográficas por microscopia óptica, análises por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X foram realizadas com o objetivo de correlacionar aspropriedades mecânicas obtidas com a microestrutura. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostraram uma tendência no aumentodo limite de resistência à tração à medida que se aumentou o número de nódulos de grafita. Já o limite de escoamento se mostrou sem alterações. Foram observados que o alongamento aumentou sensivelmente e a dureza Brinell diminuiu gradativamente com o aumento do número de nódulos de grafita.