Grafita em lâminas · ABNT NBR 6589
Ferro fundido cinzento em Cambé
O ferro fundido cinzento é o mais usado dos ferros fundidos: escorre bem no molde, encolhe pouco ao solidificar, usina com facilidade, amortece vibração e resiste ao desgaste e à compressão. Na FundBrasil, ele é o material das curvas canalizadoras 30° da linha agrícola, e também de peças sob encomenda, conforme o desenho do cliente.
Por que lâminas
A grafita decide como a peça se comporta.
Quando o ferro cinzento solidifica, boa parte do carbono se separa do metal e forma lâminas finas de grafita, interligadas como folhas dentro da peça. Ao quebrar, a superfície fica acinzentada, e é daí que vem o nome. Essas lâminas explicam tanto as qualidades quanto o limite do material.
Em volta da grafita fica a matriz de ferro, que pode ser ferrítica, mais macia, ou perlítica, mais dura e resistente. Quanto mais fina a grafita e mais perlítica a matriz, maior a classe de resistência.
Tração e compressão não se comparam
Exemplo com a classe FC-250
Catálogos técnicos estimam a resistência à compressão do cinzento em 3,4 a 4 vezes a resistência à tração, conforme a classe.
Pontas que concentram tensão
As bordas das lâminas funcionam como pequenos entalhes dentro do metal. Sob tração ou pancada, a trinca nasce ali e corre de lâmina em lâmina: o alongamento é praticamente nulo e a peça rompe sem avisar.
Rede que amortece vibração
A rede de grafita dissipa a energia da vibração muito melhor que o aço e que o ferro nodular. Por isso o cinzento é o material clássico de bases e barramentos de máquinas, carcaças e suportes de motor.
Grafita que quebra o cavaco
Na usinagem, a grafita interrompe o cavaco em pedaços curtos e lubrifica a ferramenta. O cinzento usina rápido, com bom acabamento e pouco desgaste de ferramenta.
Resistência ao desgaste
Em superfícies que deslizam ou recebem material abrasivo, a grafita ajuda a reter lubrificante e reduz o atrito. Daí o uso em guias, discos e tambores de freio, e em peças por onde o grão passa o tempo todo.
Fácil de fundir
O ferro cinzento é muito fluido no estado líquido e, ao solidificar, a grafita que se forma ocupa volume e compensa parte da contração do metal. Isso permite paredes finas, formas complexas e peças com menos defeitos de rechupe.
ABNT NBR 6589
Classes FC: o número é a resistência mínima, em MPa.
A norma brasileira classificava as peças de ferro cinzento pelo limite de resistência à tração. A designação é simples: FC seguido do valor mínimo, em megapascal, medido em corpo de prova. Escolha uma classe na régua para ver o que ela representa.
| Classe | Tração mínima | Matriz típica | Perfil de uso |
|---|---|---|---|
| FC-100 | 100 MPa | Ferrítica | A mais macia e fácil de usinar. Peças sem exigência de resistência, como contrapesos e tampas simples. |
| FC-150 | 150 MPa | Ferrítica e perlítica | Uso geral leve: tampas, carcaças e suportes pouco solicitados. |
| FC-200 | 200 MPa | Perlítica e ferrítica | Uso geral, com usinabilidade muito boa: carcaças, polias, volantes e peças de máquinas. |
| FC-250 | 250 MPa | Perlítica | Peças de máquinas e motores que pedem mais resistência, como blocos, cabeçotes, discos e tambores de freio. |
| FC-300 | 300 MPa | Perlítica | Alta resistência e boa estanqueidade: componentes hidráulicos, corpos de válvula e cabeçotes. |
| FC-350 | 350 MPa | Perlítica, grafita mais fina | A mais resistente desta tabela, para peças muito solicitadas. Exige controle rigoroso da composição e da inoculação. |
Dois cuidados ao especificar. A ABNT cancelou a NBR 6589 em outubro de 2015, sem norma substituta, mas a designação FC continua presente em desenhos e catálogos de fundição. E os valores da tabela valem para o corpo de prova: na peça, a resistência cai conforme a parede engrossa. Em catálogos técnicos, um mesmo FC-300 aparece com mínimo de 270 MPa em seções de até 27,6 mm e de 185 MPa ou menos em seções acima de 156 mm.
Na FundBrasil
Curvas canalizadoras 30° em ferro cinzento.
As curvas canalizadoras 30° da FundBrasil são fundidas em ferro cinzento, nos diâmetros de 150, 200, 240 e 320 mm. Elas ligam elevadores e transportadores aos silos e ao secador e guiam o fluxo de grão, um serviço em que o desgaste pela passagem constante do material pesa mais que o impacto. Escolha o diâmetro para ver o tamanho em escala e levar a medida para o pedido.
Outras aplicações típicas do ferro cinzento
- Bases e barramentos de máquinas
- Carcaças de motores e bombas
- Polias e volantes
- Discos e tambores de freio
- Blocos e cabeçotes
- Tampas e contrapesos
Perguntas frequentes
Dúvidas sobre ferro fundido cinzento.
Respostas sobre o material. Para a sua peça, o caminho mais rápido é mandar o desenho ou fotos com as medidas.
Por que o ferro fundido cinzento tem esse nome?
Porque a superfície da fratura fica cinza escura: ao quebrar, a peça expõe as lâminas de grafita espalhadas pelo metal. No ferro fundido branco, em que o carbono fica combinado com o ferro em carbonetos, a fratura é clara.
O ferro fundido cinzento quebra fácil?
Depende do esforço. À tração e a pancadas ele é frágil e rompe praticamente sem deformar. À compressão, resiste de três a quatro vezes mais do que à tração, e ao desgaste se sai muito bem.
Por isso vai bem em bases, carcaças e peças que trabalham apoiadas, e mal em peças que levam choque.
Qual classe de ferro cinzento pedir se o desenho não indica?
Conte onde a peça trabalha e que esforço ela sofre. Para peças de uso geral, as classes intermediárias, FC-200 e FC-250, costumam atender; as mais altas pedem matriz perlítica e controle maior da composição. Lembre que a resistência na peça cai conforme a parede engrossa.
Ferro fundido cinzento pode ser soldado?
É possível, mas difícil. O carbono alto e a fragilidade exigem pré-aquecimento, eletrodos próprios e resfriamento lento para a solda não trincar. Em muitas peças, fundir uma nova é mais seguro do que soldar a quebrada.
O ferro fundido cinzento enferruja?
Sim, como todo ferro: sem proteção, forma ferrugem na superfície em ambiente úmido. Pintura ou outra proteção resolve. Em uso interno e seco, muitas peças trabalham sem pintura.
Qual a diferença entre ferro fundido cinzento e nodular?
A forma da grafita. No cinzento ela forma lâminas, que amortecem vibração e facilitam a usinagem, mas deixam o material frágil. No nodular, um tratamento com magnésio transforma a grafita em esferas, e o material ganha resistência à tração, alongamento e tolerância a choques.
Para escolher entre os dois, use o guia de escolha ou veja a página do ferro fundido nodular.
Peça em ferro cinzento? Mande o desenho.
A classe escolhida na régua já vai na mensagem. Junte o desenho, a especificação ou fotos da peça atual com as medidas, e a quantidade.