56º Congresso anual da ABM

Adalberto Bierrenbach de Souza Santos - Membro da ABM, engenheiro Metalurgista, Mestre em Engenharia Metalúrgica e

doutor em Engenharia. Diretor da Metal Consult Ltda., Joinville (SC). Ricardo Mery

- Membro da ABM, Técnico em Fundição. Técnico em Processo de Fundição. Farina S. A. Fundição e Metalurgia,

Bento Gonçalves (RS). José Moacir Razera da Silva

- Membro da ABM, Administrador de empresas. Gerente de Fundição Farina S. A. Fundição e Metalurgia, Bento Gonçalves (RS).

Júlio César Pilloti - Membro da ABM, engenheiro Mecânico. Gerente de Garantia de Qualidade

Farina S. A. fundição e Metalurgia, Bento Gonçalves (RS). Delmar Tesser

- Membro da ABM, engenheiro Mecânico. Gerente Indústria Farina S. A. Fundição e Metalurgia, Bento Gonçalves (RS).

ALGUNS EFEITOS DE MANGANÊS E ENXOFRE EM FERROS FUNDIDOS CINZENTOS.

(Trabalho a se apresentado no 56º Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais – ABM, 16 a 20 de julho de 2.001, Belo Horizonte (MG)).

RESUMO. Apresenta-se uma revisão da literatura referente às principais influências de manganês e

enxofre em ferros fundidos cinzentos, considerando as reações eutéticas e eutetóide. Na parte experimental do trabalho, desenvolvida na Farina S. A. Fundição e Metalurgia,

foram experiências para dois níveis de concentração de enxofre (0,080 e 0,120%) e para quatro diferentes teores de manganês, correspondente à relação estequiométrica (1,7 x %S) e a excesso de manganês ( Mn = %Mn – 1,7 x %S) de 0,1, 0,2 e 0,3%.

Para essas condições experimentais são apresentados e discutidos os efeito do manganês e do enxofre na forma da grafita, matriz metálica, número de células eutéticas, dureza Brinell e limite de resistência à tração.

1. INTRODUÇÃO.

Os ferros fundidos cinzentos utilizados industrialmente em uma grande variedade de

aplicações são, em sua grande maioria, de composição hipoeutética. O carbono e silício são os principais elementos químicos nesses materiais, por definirem a

seqüência de solidificação dessas ligas, as quantidades de austenita primária e do eutético, a porcentagem de grafita presente na estrutura e ainda por influenciarem a transformação da austenita no esfriamento. Além desses elementos, a composição química dos ferros fundidos cinzentos menciona ainda as concentrações de manganês, enxofre e fósforo, que estão sempre presentes nessas ligas.

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O manganês tem efeito tato na reação eutético com na eutetóide em ferros fundidos cinzentos. O enxofre influencia a seqüência de solidificação, nessas fases de nucleação e de crescimento das células eutéticas e tem efeito na transformação da austenita no estado sólido. Esses dois elementos são rejeitados para o líquido durante o crescimento das células eutéticas.

O manganês em ferros fundidos cinzentos é geralmente utilizado em teores de 0,20 a 1,20%, mais freqüentemente entre 0,40 e 0,80%, sendo um de seus efeitos mais importante o de neutralizar o enxofre formando sulfeto de manganês, ao invés de sulfeto de ferro.

A reação de formação do sulfeto de manganês é:

[Mn] + [S] MnS

Para neutralizar o enxofre, o equilíbrio dessa reação tem que estar deslocado para a direita sendo necessário utilizar um teor mais elevado de manganês em relação ao determinado pela estequiometria (cálculo) (%Mn = 1,7 x %S). Dessa forma, utiliza-se sempre excesso de manganês para assegurar eu o enxofre esteja na forma combinada.

As relações normalmente usadas para a determinação da concentração de manganês necessárias para neutralizar o enxofre são (1):

%Mn = 1,7 x %S + 0,25 ou %Mn = 1,7 x %S + 0,30

O manganês, em concentrações crescentes, a exemplo de outros elementos que promovem a

formação de carbonetos na solidificação de ferros fundidos (Cr, Mo, V, W, Nb e Ti), desloca a porcentagem de carbono correspondente ao eutético para teores mais elevados. A influência do manganês, para um determinado teor considerado, é menor que a de cromo, vanádio e titânio (2, 3).

O manganês diminui o intervalo entre as temperaturas dos eutéticos. Aumentando-se o teor de manganês observa-se a diminuição das temperaturas dos dois eutéticos (2–5), tendo, portanto, uma influência diferente de outros elementos que também promovem a formação de carbonetos, como é o caso de cromo, vanádio e titânio, que reduzem a temperatura do eutético estável e elevam a do metaestável (2–4). Durante o crescimento das células eutéticas o manganês concentra-se no líquido residual, aumentando assim ainda mais a tendência à formação de carbonetos eutéticos nos contornos das células, pela diminuição do intervalo entre as temperaturas dos dois eutéticos (2, 5).

Na transformação da austenita no estado sólido, teores crescentes de manganês dissolvidos causam diminuição das temperaturas dos eutetóides estável e metaestável (5, 6), tendo, portanto efeito semelhante a níquel e cobre. A influência do manganês e da maioria dos elementos de liga perlitizantes é a de deslocar as curvas de esfriamento contínuo para a direita (maiores tempos de transformação) e para menores temperaturas (6, 7). Dessa forma, pela adição desse elemento é possível diminuir a porcentagem de ferrita livre na microestrutura (5).

Para teores de manganês superiores aos necessários para neutralizar o enxofre (cerca de 1,7 x %S + 0,30) verifica-se seu efeito perlitizante em ferros fundidos cinzentos. O manganês é mais eficiente que outros perlitizantes (Sn, Sb, As, Cu e Ni) no que se refere a promover o refino da perlita (3).

O enxofre em ferros fundidos cinzentos geralmente se situa entre 0,02 e 0,016%. A presença desses elementos no intervalo de 0,06 a 0,12% favorece a solidificação de acordo com o sistema estável e a formação de grafita do tipo A, o que contribui para a obtenção de matriz perlítica, em decorrência das maiores distancia par a difusão na transformação eutetóide (8, 9).

O aumento da concentração de enxofre dissolvido no ferro causa diminuição da velocidade de crescimento das células e, portanto contribui para o acréscimo do super-resfriamento para a reação

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eutética. Assim para porcentagens mais elevadas de enxofre, superiores a cerca de 0,15%, esse efeito de diminuição da velocidade de crescimento torna-se preponderante, aumentando o super-resfriamento necessário para a solidificação e conseqüentemente a tendência à obtenção do eutético metaestável (8), o que pode causar a formação de ferro fundido branco, ferro fundido mesclado, ou ainda fundido cinzento apresentando, carbonetos na microestrutura.

Os sulfetos que podem se formar em ferros fundidos cinzentos, com o MnS e o CaS, atuam com centro efetivos para a nucleação da grafita (1, 10-13).

Para a relação %Mn = 1,7 x %S + 0,25, Muzumdar e Wallace (12) constataram a maior redução na altura de coquilhamento. A partir desse resultado esses autores admitiram que o sulfeto de manganês teria efeito na nucleação da grafita.

Outro trabalho desses autores (13) examinou a influência de inoculante que contém elementos formadores de sulfeto em feros fundidos cinzentos, concluindo que o inoculante era tanto mais eficiente quando mais estável fosse o sulfeto formado pelo elemento presente no inoculante.

Dessa, forma os inoculantes contendo estrôncio e cério seriam mais eficientes porque esses elementos formam sulfeto mais estável. Os inoculantes com cálcio ou bário eram menos efetivos que os anteriores, sendo ainda menos eficientes os que contêm titânio ou zircônio, cuja energia livre de Gibbs para formação de sulfetos por átomos gama de enxofre é ainda menor e semelhante a que corresponde ao sulfeto de manganês (13).

Ficou assim estabelecida não só a hipótese de que os sulfetos poderiam atuar como centros efetivos para a nucleação da grafita em ferros fundidos como ainda uma explicação para a eficiência de diferentes compostos grafitizantes, baseada na formação de sulfeto (1).

Para concentração de enxofre superior aos teores que estariam balanceados pelo manganês observa-se a formação de lamelas de grafita dos tipos “mesh e spiky” (14) e aumenta a tendência à formação de carbonetos, pela diminuição da velocidade de crescimento das células eutéticas.

Os resultados de variação do número de células eutéticas em função da concentração de enxofre em ferros fundidos cinzentos, apresentados na figura 1 evidenciam aumento do número de células com o acréscimo da porcentagem de enxofre, tendo-se ainda verificado que o aumento do número de células resultava em maior tendência a porosidade de concentração (15). De maneira recíproca, o acréscimo da concentração de manganês resultou em diminuição do número de células eutéticas e melhoria da sanidade do material (15).

Figura 1 – Número de células eutéticas em função do teor de enxofre (15).

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A variação da profundidade de coquilhamento para diferentes relações entre os teores de manganês e enxofre, desde concentrações em que há insuficiência de manganês em relação à estequiometria (portanto com excesso de enxofre) até condições em que há concentração maior de manganês, é mostrada na figura 2.

Figura 2 – Profundidade de coquilhamento em função do excesso de manganês (16).

Observa-se na figura 2 que a menor profundidade de coquilhamento corresponde a cerca de 0,2% de excesso de manganês (16), evidenciando mais uma vez a necessidade de se utilizar uma concentração de manganês da ordem de 0,2 a 0,3% maior que a estequiométrica para neutralizar o enxofre. A situação de excesso de enxofre quando comparado à relação estequiométrica, que corresponde aos valores negativos de excesso de manganês, indica que teores crescentes de enxofre causam acréscimo da altura de coquilhamento. Para concentrações mais elevadas de manganês a profundidade de coquilhamento aumenta o que pode ser atribuído ao efeito desse elemento de promover a formação de carbonetos.

Oldfield (17) mostrou que o aumento da porcentagem de enxofre causava aumento do número e diminuição da velocidade de crescimento das células eutéticas, aumentado o super resfriamento e a tendência à formação de carbonetos.

Os efeitos do manganês para teores que 1,7 z %S + 0,25 a 0,30 são bem conhecidos em ferros fundidos cinzentos (1, 9, 18–20).

O objetivo deste trabalho é o de examinar o efeito de teores crescentes de manganês, a partir da relação estequiométrica com o enxofre até cerca de 0,3% de excesso, na microestrutura e propriedades mecânicas de ferro fundido cinzento, para doIs diferentes níveis de enxofre.

2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.

Foram realizadas experiências para avaliação da influência do aumento do teor de manganês

na microestrutura e propriedades mecânicas de feros fundidos cinzentos, para dois diferentes níveis de enxofre (0,08 e 0,12%), que corresponde a concentrações que são empregadas nas fundições para a fabricação de peças em fornos elétricos à indução e forno cubilô, respectivamente.

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As experiências foram realizadas na Fundição Piloto da Farina S. A. Fundição e Metalurgia, em Bento Gonçalves (RS), utilizando-se um forno elétrico à indução, de 75 KW, freqüência de 2.000 Hz, 50 Kg de capacidade do cadinho, com revestimento ácido.

A carga do forno era composta por sucata de aço SAE 1010 / 1020, ferro gusa para nodular, carburante grafítico, Fe-Si (75% si) e pirita.

A composição final objetivada era 3,2% C e 2,10%, /resultando em CE = 3,9%. As cargas foram calculadas para resultar em porcentagem de manganês de cerca de 0,14%

para o nível de enxofre de 0,08% e 0,20% para concentração de enxofre de 0,12%, que correspondem aos teores estequiométricos para a formação do sulfeto de manganês, pela expressão %Mn = 1,7 x %S. Em cada série de experiências pretendia-se obter mais três teores de manganês, correspondentes a 0,1 , 0,2 e 0,3% de excesso em relação ao valor estequiométrico. Foram realizadas duas séries de experiências, cada uma corresponde a um nível de concentração de enxofre.

A tabela I apresenta o planejamento das experiências realizadas.

Tabela I – Planejamento das Experiências.

Séries %C %Si %S %Mn esteq. %Mn

I 3,2 2,1 0,80 0,14

0,14 0,24

0,34 0,44

II 3,2 2,1 0,120 0,20

0,20 0,30

0,40 0,50

Após a fusão da carga retirava-se uma amostra para análise química e efetuava-se o

superaquecimento a 1480 – 1500°C, por 5 minutos. As porcentagens de carbono, silício, enxofre e manganês eram corrigidos no forno para

obtenção dos teores que constituíram o objetivo inicial. Efetua-se a seguir o primeiro vazamento, que correspondia ao menor teor de manganês examinado (% Mn estequiométrica = 1,7 x %S). Realizava-se então a adição de 0,10%Mn ao ferro base, por meio de FE – Mn (75%Mn), e efetuava-se o superaquecimento do metal líquido nas mesmas condições descritas anteriormente e, a seguir o vazamento correspondente ao segundo teor de manganês. Esse procedimento foi então repetido para o dois teores mais elevados de manganês, completando-se assim cada série de experiências.

Em todas as experiências foi utilizada inoculação com Fe – Si (75 Si, CA, Al). Foram vazados conjuntos de corpos de prova cilíndricos de 30 mm de diâmetro, moldados em

areia aglomerada com silicato de sódio /CO2. A cada vazamento retirava-se também uma amostra para análise química.

Determinou-se a dureza Brinell nos corpos de prova, a 50 mm da extremidade inferior, utilizando-se carga de 3000 Kgf e penetrador de 10 mm de diâmetro. Foram efetuados ensaios de tração referentes aos corpos de prova de 30 mm de diâmetro.

Os exames metalográficos foram realizados nos corpos de prova de tração, verificando-se as formas de grafita presentes na microestrutura e a constituição da matriz metálica, efetuando-se a

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avaliação das porcentagens de ferrita e perlita, utilizando-se padrões de referência. Efetuo-se também a determinação do número de células eutéticas, por meio de média de 5 contagens efetuadas em área real de 10,2 mm2, no ,es,o corpo de prova empregado para exame metalográfico, utilizando reativo de Marble.

3. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS.

Os resultados das análises químicas são apresentados na tabela II.

Tabela II – Resultados da análise químicos das séries de experiência realizada.

Série %C %Si %S %Mn %P %Cr %Cu %Ni %Sn %Ti %Al %Pb %V I 3,26 2,12 0,085 0,15 0,49 0,008 0,005 0,015 0,016 0,018 0,001 0,001 0,004 II 3,23 2,13 0,124 0,23 0,050 0,007 0,006 0,016 0,019 0,021 0,001 0,001 0,009

Esses resultados indicam que foram obtidos porcentagens de carbono, silício, manganês e

enxofres próximos ao objetivo estabelecido. A tabela III mostra os resultados das análises de manganês, os teores de manganês

estequiométrico (%MN est.), as diferenças (Mn = 1,37 x %S), os resultados de porcentagem de perlita (% perlita), número de células eutéticas por centímetro quadrado, dureza Brinell (HB) e limite de resistência à tração (LRT) para corpos de prova de 30 mm de diâmetro.

Tabela III – Resultados das séries de experiências realizadas.

Série %S %Mn % Mn est. Mn % Perlita N.cel. / cm2 HB LRT (MPa)

I 0,085

0,15 0,25

0,34 0,44

0,14

0,01 0,11

0,20 0,30

100 100

98 95

537 491

413 338

229 222

197 182

278 265

238 222

II 0,124

0,23 0,31

0,40 0,51

0,21

00,2 0,10

0,19 0,29

100 100

100 98

648 589

521 452

225 221

207 198

275 260

240 223

Os exames metalográficos efetuados para as séries I e II evidenciaram que a grafita obtida para os menores teores de manganês apresentava-se mais fina, com ocorrência dos tipos A e D. O acréscimo da concentração do manganês, para as duas séries, provocou diminuição da quantidade de grafita do tipo D e um engrossamento das lamelas. As figuras 3 e 4 mostram exemplos dessa constatação para série I, que se referem, respectivamente, a microestruturas sem ataque e com ataque de Nital.

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Figura 3 – Microestrutura sem ataque dos corpos de prova com 0,85% para dois teores de manganês, 100X.

Figura 4 – Microestruturas com ataque dos corpos de prova com 0,085%S para dois teores de

manganês, Nital, 100 X.

A obtenção de grafita mais grosseira com o aumento do excesso de manganês em relação ao enxofre até cerca de 0,030% é uma evidência de que ocorre diminuição do superaquecimento para a reação eutética. Os resultados de diminuição da altura de coquilhamento com o aumento da concentração de manganês no intervalo desde a relação estequiométrica até cerca de 0,2 a 0,3% (16), mostrados na figura 2, indicam também que o super-resfriamento diminui.

No que se refere a matriz metálica, como mostram os resultados da tabela III para concentração de manganês muito próximo a correspondente a relação estequiométrica, verificou-se que a matriz obtida era totalmente perlítica. O aumento do teor de manganês para uma dada concentração de enxofre promoveu formação de pequena quantidade de ferrita livre.

Na série I (0,085 %S) a matriz metálica obtida para 0,15 e 0,25% Mn foi totalmente perlítica, enquanto para 0,34 e 0,44% Mn obteve-se, respectivamente, cerca de 2 e 5 % de ferrita livre. Na série II (0,124 %S) para concentração de manganês de 0,23–0,31 e 0,40% obteve-se matriz totalmente perlítica, enquanto para 0,51% Mn resultou a formação de cerca de 2 % de ferrita. Na figura 4, que apresenta microestruturas com ataque relativas a série I, fica evidenciado o efeito de

3 a – 0,085 %S e 0,15% Mn 3 b – 0,085 %S e 0,44% Mn

4 a – 0,085 %S e 0,15% Mn 4 b – 0,085 %S e 0,44% Mn

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formação de pequena porcentagem de ferrita livre (cerca de 5%) para o teor mais elevado de manganês.

Os resultados relativos à influência dos teores de manganês e enxofre na forma da grafita lamelar e na constituição da matriz metálica acima citada estão em acordo com os obtidos por Fuller (14). Para cerca de 0,25 a 0,30% de excesso de manganês em relação ao teor estequiométrico, o enxofre seria neutralizado, formando sulfeto, de modo que para menores porcentagens de manganês (0,15–0,25 e 0,34 %Mn para 0,85 %S e 0,23–0,31 e 0,40% %Mn para 0,214 %S) deve restar enxofre não combinado que causa diminuição da velocidade de crescimento das células eutéticas, tanto maior quanto menor o teor de manganês, promovendo aumento do super-resfriamento para a solidificação e formação de grafita mais fina. O enxofre dissolvido tem efeito perlitizante, razão pela qual a medida que a concentração desse elemento diminui, por sua neutralização pelo manganês, resta menor teor dissolvido, ocorrendo a formação de áreas de ferrita livre na microestrutura.

A figura 5 apresenta os resultados de variação do número de células eutéticas com o teor de manganês, para as duas concentrações de enxofre examinadas neste trabalho.

Figura 5 – Variação do número de células eutéticas com a porcentagem de manganês para as Séries

de Experiências I e II.

Os resultados da figura 5 mostram que o número de células eutéticas diminui com o acréscimo do teor de manganês, confirmando também resultado de Fuller (14). Essa diminuição do número de células foi de 37%, para o nível de enxofre de 0,085% e de 30% para o 0,124%S.

O acréscimo do teor de manganês a partir da relação estequiométrica com o enxofre até se obter cerca de 0,30% de excesso diminui a concentração de enxofre dissolvido, porque aumenta a formação de sulfetos.

A diminuição do teor de enxofre dissolvido resulta em efeito cada vez menor desse elemento no decréscimo da velocidade de crescimento das células eutéticas, aumento do super-resfriamento e acréscimo do número de células eutéticas. Portanto, para uma dada porcentagem de enxofre, o aumento do teor de manganês resulta em diminuição do número de células eutéticas.

Considerando-se teores semelhantes de manganês, o número de células eutéticas para o nível mais elevado de enxofre (0,124%) foi maior que para 0,085% S. Esse resultado se deve ao efeito do enxofre dissolvido na diminuição da velocidade de crescimento das células eutéticas, causando aumento do super-resfriamento e conseqüente acréscimo no número de células.

A figura 6 apresenta o efeito do teor de manganês na dureza Brinell, para os dois níveis de porcentagem de enxofre examinados neste trabalho.

5 a – Série I – 0,85 % S 5 b – Série II – 0,124 % S

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Figura 6 – Variação da dureza Brinell com a porcentagem de manganês para as séries de experiências I e II.

Os resultados da figura 6 evidenciam que a dureza Brinell diminui com o aumento do teor de

manganês, para as duas séries de experiências. Para a série I o aumento da concentração de manganês de 0,15 para 0,44% causou diminuição da dureza de 229 para 182 Brinell, enquanto para a série referente a 0,124%S a redução foi de 225 para 198 Brinell.

Considerando-se uma dada concentração de enxofre a dureza diminui com o acréscimo do teor de manganês em decorrência da modificação da forma da grafita e da matriz metálica. Assim, por exemplo, para a menor porcentagem de manganês a grafita é mais fins e a matriz é totalmente perlítica, enquanto para cerca de 0,3% de excesso de manganês em relação ao teor estequiométrico as lamelas de grafita são mais grosseiras e tem-se presença de ferrita livre na matriz. Portanto a variação da dureza Brinell com o teor de manganês para um determinado nível de concentração de enxofre decorre indiretamente do efeito de diminuição do super-resfriamento para a reação eutética que é observado quando diminui a concentração de enxofre dissolvido, pela formação cada vez maior de sulfeto.

Examinando-se ainda os resultados da figura 6 verifica-se que a diminuição de dureza com o aumento de Mn de 0,01% para 0,30% para a série I (0,085% S) foi de 47 Brinell, enquanto para a nível mais elevado de enxofre (0,124% S) a variação foi de 12% (27 Brinell), tendo-se nos dois casos variações semelhantes de Mn (0,02 e 0,29%).

Para uma dada porcentagem de manganês a tendência do acréscimo do teor de enxofre é de causar aumento da dureza Brinell, pelo efeito perlitizante do enxofre dissolvido. Dessa forma, aumentando-se a concentração de enxofre reduz-se o excesso de manganês em relação ao determinado pela reação - %Mn = 1,7 x %S + 0,3 – o que causa elevação da dureza Brinell, pelo aumento do teor de enxofre dissolvido.

Na figura 7 são mostrados os resultados de ensaio de tração. Como se observa na figura 7, para os dois teores de enxofre examinados, o limite de

resistência à tração diminui com o aumento da concentração de manganês, seguindo o comportamento observado para a dureza Brinell. Esse resultado, para um determinado teor de enxofre, ode ser atribuída a diminuição do número de células eutéticas, aumento na quantidade de ferrita livre na matriz e a modificação das lamelas de grafita, que passam a ser mais grosseiras com o aumento da concentração de manganês.

6 a – série I – 0,085%S 6 b – série II – 0,124%S

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Figura 7 – Variação do limite de resistência à tração com a porcentagem de manganês para as séries de experiências I e II.

Os efeitos da variação da porcentagem de manganês no intervalo – relação estequiométrica

com o enxofre até cerca de 0,3% de excesso – são bastante acentuados, com diferenças de 56 Mpa para 0,085% S e de 52 MPA para 0,125% S. Dessa forma, a partir de uma relação %Mn = 1,7 x %S + 0,30, a diminuição do excesso de manganês possibilitou aumento do limite de resistência à tração da ordem de 8% (quase 20 MPa) para Mn = 0,20 – 0,17% (cerca de 40 MPa) para Mn = 0,10 e 25% (mais de 50 Mpa) para Mn = 0. Portanto, a diminuição do excesso de manganês em relação ao determinado pela relação que é geralmente empregada nas fundições resulta em elevação importante da resistência à tração.

Considerando-se um determinado teor de Mn verifica-se ainda que os valores de limite de resistência à tração apresentaram pequena variação. Assim, por exemplo, para Mn = 0,01 e 0,085% de enxofre (série I) obteve-se 278 Mpa, e para Mn = 0,02% e 0,125% de enxofre (série II), o resultado foi de 275 Mpa, ou ainda para cerca de 0,2% de Mn os valores de limite de resistência à tração obtida foram de 238 Mpa (série I) e 240 Mpa (série II). Nesses casos, como mostram os resultados de forma e tamanho da grafita e os de quantidade de perlita na matriz (tabela III), as microestruras obtidas são semelhantes, razão pela qual são próximos os resultados de limite de resistência à tração.

4 . COMCLUSÕES. Em ferros fundidos cinzentos hipoeutéticos com cerca de 3,2% C e 2,1% Si com teores de

enxofre de 0,080 e 0,120% e porcentagens de manganês correspondentes à relação estequiométrica com o enxofre (%Mn = 1,7 x %S) e a excessos de manganês de cerca de 0,1 – 0,2 e 0,3%, para as condições experimentais utilizadas, pode-se concluir:

1. A grafita obtida para menores teores de manganês foi dos tipos A e D e se apresentou mais fina.

Aumentando-se a concentração de manganês, para um determinado teor de enxofre, diminuiu a quantidade de grafita do tipo D e as lamelas tornam-se mais grosseiras.

2. Para concentrações de manganês mais próximo à relação estequiométrica (Mn de 0,01 e 0,02%) a matriz obtida foi totalmente perlítica. Para uma dada porcentagem de enxofre, a elevação do teor de manganês até cerca de 0,3% de excesso em relação ao estequiométrico

7 a – Série I – 0,085% S 7 b – Série II – 0,124% S

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resultou na formação de pequena porcentagem de ferrita livre (5% para 0,085% S e 2% para 0,124% S).

3. O aumento da concentração de manganês, para um dado teor de enxofre, promoveu diminuição do número de células eutéticas. Os resultados obtidos para 0,124% S foram sempre maiores que os correspondentes a 0,085% S para valores semelhantes de Mn.

4. Para uma dada concentração de enxofre, o acréscimo da porcentagem de manganês causou diminuição da dureza Brinell.

5. O aumento do teor de manganês para uma dada porcentagem de enxofre causou diminuição do limite de resistência à tração. A diminuição do excesso de manganês, a partir de relação %Mn = 1,7 x %S + 0,30, resultou em aumento do limite de resistência à tração, obtendo-se mais de 50 Mpa para Mn = 0.

AGRADECIMENTOS. Os autores agradecem a Diretoria da Farina S. A. Fundição e Metalurgia por te autorizado a

apresentação deste trabalho, que constitui uma das Etapas do – Projeto – Desenvolvimento de Novos Processos Metalúrgicos para a Produção de Ferros Fundidos.

Agradecem também aos Senhores Adilar Sessi, Jair Sobierai, Everton Baumgardt, ao Estagiário Ismael Luzzi e a Sra. Neusa Pezzetti pela colaboração na realização das séries de experiências e nos ensaios e análise efetuada.

6. BIBLIOGRAFIA.

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cinzentos e nodulares. IPT Publicação 1.100, São Paulo, 1977, 199p. 2) SOUZA SANTOS, A.B. de – Efeitos de elementos de liga na solidificação de ferros fundidos

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