Ferro Fundido vs Aço Fundido: Composição Química e Principais Diferenças Explicadas

Escolher entre ferro fundido e aço fundido é uma decisão fundamental na engenharia e na manufatura. Embora ambos sejam ligas ferrosas produzidas por meio de fundição, suas composições químicas distintas—principalmente o teor de carbono—resultam em propriedades e aplicações muito diferentes.

Composição Química e Microestrutura
A diferença principal reside no teor de carbono. Ferro Fundido normalmente contém de 2% a 4% de carbono, juntamente com de 1% a 3% de silício. Esse alto teor de carbono faz com que o excesso de carbono precipite na forma de lamelas de grafita (no ferro cinzento) ou nódulos (no ferro nodular) dentro de uma matriz de ferro. Aço fundido , por outro lado, possui um teor de carbono muito mais baixo, geralmente abaixo de 0,5%, mantendo o carbono em solução ou como carboneto de ferro, resultando em uma microestrutura predominantemente perlítica ou martensítica.

Propriedades Mecânicas e de Desempenho
Essa divergência estrutural define seu desempenho:

• Resistência e Ductilidade:  Aço fundido oferece resistência à tração superior, maior resistência ao impacto e ductilidade. Pode suportar deformações significativas antes da falha, sendo ideal para cargas dinâmicas. Ferro Fundido , especialmente o ferro cinzento, é resistente à compressão, mas relativamente frágil à tração, com baixa resistência ao impacto.

• Dureza e Desgaste: Algumas ferros fundidos, como o ferro branco, oferecem dureza excepcional e resistência à abrasão. Embora o aço fundido possa ser endurecido superficialmente, o ferro fundido geralmente proporciona melhor resistência ao desgaste em certas aplicações.

• Amortecimento e Usinabilidade:  Ferro Fundido possui excelente capacidade de amortecimento de vibrações devido às suas lascas de grafite e é geralmente mais fácil de usinar. Aço fundido amortece as vibrações com menor eficácia, mas oferece melhor soldabilidade e resistência da solda.

Considerações sobre Aplicação e Custo

• Aplicações típicas:

  • Ferro Fundido: Utilizado em blocos de motor, discos de freio, bases de máquinas-ferramenta, tubos e utensílios de cozinha, onde rigidez, amortecimento ou resistência ao desgaste são críticos.

  • Aço Fundido: Empregado em componentes estruturais, engrenagens, peças de maquinário pesado, vasos de pressão e suspensões automotivas, onde são exigidos alta resistência, tenacidade e resistência à fadiga.

• Custo: Geralmente, os custos de matéria-prima e produção de ferro fundido básico são mais baixos do que para aço fundido. O processo de fabricação de aço é mais intensivo em energia, e a fundição de aço frequentemente exige tecnologia de molde mais sofisticada e tratamento térmico pós-fundição para alcançar as propriedades desejadas.

Em resumo, ferro Fundido é a escolha para componentes econômicos que necessitam de rigidez, amortecimento e resistência ao desgaste. Aço fundido é selecionado para peças de alto desempenho submetidas a choques, tensões e cargas dinâmicas onde a tenacidade é fundamental. A decisão depende, em última instância, de uma avaliação precisa dos requisitos mecânicos, condições de serviço e custo total.