Materiais de ferro fundido
Ferro fundido cinzento (GJL), ferro fundido nodular (GJS) e os desafios da soldagem de reparo
AI generated O ferro fundido contém mais de 2% de , que é separado como grafita durante a solidificação. A forma da grafita – lamelar, nodular ou compacta – determina as propriedades: ferro fundido cinzento é frágil, mas resistente à compressão e amortecido de vibrações; ferro fundido nodular é tenaz e deformável. A soldagem de reparo exige cuidado especial devido à tendência a endurecimento e trincas.
O ferro fundido não é um único material, mas uma família inteira – e a diferença está na forma do . Ao contrário do aço, o teor de carbono aqui é superior a 2%, e o excesso de se separa durante a solidificação como . Se a grafita cresce como lamelas, nódulos ou vermiculares, decide todo o resto.
No ferro fundido cinzento (GJL), o cresce como finas veias de . As lamelas agem como inúmeras pequenas entalhes – elas tornam o material frágil e praticamente indeformável. Em compensação, é amortecido de vibrações, bem fundível e excelente em resistência à compressão. Ferro fundido cinzento você encontra em bases de máquinas, carcaças, discos de freio e motores antigos. No ferro fundido nodular (GJS), a grafita é forçada, por meio do , a se tornar : pouco antes do vazamento, a massa fundida recebe um pouco de magnésio, que impede o de crescer como lamelas frágeis. Nódulos não são entalhes – o material se torna tenaz, e deformável, quase como aço. Ferro fundido nodular suporta virabrequins, braços de suspensão e tubulações. Além disso, existe o ferro fundido com grafita compacta (GJV) com vermicular como um compromisso, e o ferro fundido branco, , no qual o não está como grafita, mas sim como cementita dura.
Por que aqui é tão delicado? Duas razões. Primeiro: onde o funde o ferro fundido e a massa esfria rapidamente em seguida, forma-se na exatamente o que o fundidor queria evitar – dura e frágil e ledeburita. A fica dura como vidro e trinca com a menor . Segundo: o ferro fundido é poroso e frequentemente impregnado de óleo, graxa e ferrugem – durante a , essas impurezas escapam como gases e arruínam a solda.
A estratégia de reparo, portanto, é: controlar o calor. Ou você solda "a frio" com pouco calor e eletrodos especiais de , que permanecem macios e , ou você pré-aquece a peça inteira a 300–600 °C, solda a quente e deixa esfriar extremamente devagar no forno. Em ambos os casos vale: a e o resfriamento lento são o mais importante. Quem solda uma trinca de ferro fundido cinzento antigo "rapidamente" com um eletrodo comum de aço estrutural, geralmente só torna a trinca maior.
⚠️ A armadilha dos 20 graus: No ferro fundido, uma diferença de apenas cerca de 20 °C entre o ponto frio e a zona que você está soldando no momento já é suficiente para provocar uma . A região quente se contrai ao esfriar e puxa o resto frio – e o ferro fundido frágil não consegue aliviar essa tensão. Portanto: mantenha o gradiente de temperatura pequeno, quer você solde a frio ou a quente.
🧊 Soldar a frio exige paciência: Se você solda ferro fundido no estado frio, tenha calma. Faça apenas cordões curtos e deixe a peça esfriar até entre um cordão e outro, antes de depositar o próximo. Quem se apressa e deposita cordão sobre cordão eleva a temperatura – e é exatamente aí que a armadilha dos 20 graus ataca.