Tratamento térmico de austêmpera em ferro fundido nodular com adições de nióbio e de cromo

Abstract

RESUMOO ferro nodular austemperado (ADI) é indicado para aplicações que demandam alta resistência ao desgaste abrasivo. Uma de suas variações é o CADI (Carbidic Austempered Ductile Iron), que contém em sua microestrutura carbonetos eutéticos livres. A adição de nióbio em ferro nodular também resulta em formação de carbonetos, porém mais duros e estáveis do que os carbonetos presentes em CADI. Macroadições de nióbio em ADI mostram-se promissoras. O presente trabalho estudou a influência da adição de nióbio no tratamento de austêmpera. Cinco composições distintas, ferro nodular sem adições, ferro nodular com cromo e ferro nodular com três adições de nióbio, foram austemperadas a duas temperaturas e cinco tempos distintos. Os valores de teor de austenita retida foram estimados por metalografia. A adição de nióbio provocou a formação de carbonetos primários poligonais, ao passo que a adição de cromo provocou a formação de carbonetos de padrão dendrítico encontrados nas regiões intercelulares. Verificou-se que as adições de nióbio e, mais intensamente a de cromo, aumentam o teor de austenita retida resultante do tratamento de austêmpera, bem como alteram a morfologia da microestrutura ausferrítica.Palavras-chave: austêmpera, ferro fundido nodular, nióbio, cromo. ABSTRACTThe austempered ductile iron (ADI) finds applications in abrasive wear resistant parts. CADI (Carbidic Austempered Ductile Iron) is one type of ADI, which contains free eutectic carbides in its microstructure. The addition of niobium in ductile iron also results in the formation of carbides, but harder and more stable than the CADI carbides. Macro additions of niobium are promising. The present work studied the influence of the addition of niobium in the austempering treatment. Five different compositions, ductile iron, ductile iron with chromium and ductile iron with three niobium additions, were austempered at two temperatures for five different times. The retained austenite were estimated by metallography. The addition of niobium caused the formation of primary polygonal carbides while the addition of chromium caused the formation of carbides of dendritic morphology in intercellular regions. The results shows that the additions of niobium and, more intensively, of chromium result in the increasing of the retained austenite content. The additions also affect the morphology of the ausferritic microstructure.

Desenvolvimento de liga de ferro fundido cinzento modificado com Nióbio para fabricação de discos de freio

“…Os valores da tabela mostran que o disco 4 apresenta a menor perda de massa em relação aos outros discos, com 31% a menos de desgaste se comparado ao disco 1 sem Nb, ou seja, maior vida útil do disco de freio quando adicionado 0,26% Nb. A menor perda de massa do disco 4 pode ser atribuída pelo refinamento das grafitas, da matriz metálica, da perlítica, maior precipitação de NbC que são bem distribuídos devido ao fato de serem a primeira fase a solidificar [12] e também pela temperatura menor, Tabela 7.…”

Development of Carbidic Austempered Ductile Iron (CADI)

“…The analysis of the microstructure of irons with niobium revealed satisfactory homogeneous distribution of niobium carbides. On chromium carbides, they are classified as eutectic carbides [7], that is they Recent Advances in Materials Science and Engineering II have a dendritic pattern. The chromium carbides are revealed in metallographic under attack Fig 3(b).…”

“…They are eutectic carbides of type M7C3, where M would be Fe and Cr. Niobium carbides are formed first, polygonal and smaller than chromium carbides due to the low solubility of Nb in iron [7] as presented in Fig. 3(a).…”