Título

EFEITO DA ADIÇÃO DE NIÓBIO NA MICROESTRUTURA E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE UM FERRO FUNDIDO NODULAR DA CLASSE 70002

EFFECT OF NIOBIUM ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF AN AS-CAST 70002 DUCTILE CAST IRON

Autoria

Pereira, Carlos Henrique; Mendes, Meire Figueira; Júnior, Adonias Ribeiro Franco; Hupalo, Marcio Ferreira

DOI

10.5151/2594-5327-0305

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Resumo

O presente trabalho avalia a influência do nióbio sobre a microestrutura e propriedades mecânicas de um ferro fundido nodular de classe perlítica. Estuda-se o efeito de adições crescentes de nióbio, variando na faixa entre 0,2 e 1,0% (% em peso). Os materiais estudados foram obtidos por meio de três fusões em um forno de indução de média freqüência, utilizando-se uma liga base de ferro fundido nodular da classe 70002. Para confecção dos corpos de prova foram utilizados blocos Y de uma polegada. Amostras no estado bruto de fusão foram caracterizadas com auxílio de microscopia óptica e medidas de metalografia quantitativa. As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de dureza, tração e impacto. As amostras com adição de nióbio são caracterizadas pela presença de partículas de Nb(C,N) dispersas em uma matriz predominantemente perlítica. A fração volumétrica e o tamanho destas partículas são maiores para teores mais elevados de Nb. A adição de nióbio aos ferros fundidos nodulares causa aumento do limite de resistência e dureza, com conseqüente diminuição do alongamento e da tenacidade.

 

The present work evaluates the influence of niobium addition on the microstructure and mechanical properties of an as-cast perlitic ductile cast iron. Five heats were produced with niobium content in the range 0.2-1.0%. The ductile irons were melted in a 350 kg capacity medium-frequency induction furnace. Materials characterization in the as-cast condition was undertaken by optical microscopy and image analysis. Mechanical properties were investigated by tensile, impact and Brinell hardness tests. The microstructure in the as-cast condition is characterized by Nb(C,N) particles dispersed in a predominantly perlitic matrix. The volume fraction of carbide inclusions is higher for increasing niobium levels. Increasing amounts of niobium raises the tensile properties and hardness, as the ductility and impact values are reduced.

Palavras-chave

Ferro fundido nodular; Nióbio; Microestrutura; Propriedades mecânicas.

Ductile cast iron; Niobium; Microstructure; Mechanical properties.