| Fases das ligas à base de ferro |
|---|
Austenita (ferro-γ rígido) |
| Tipos de aço |
Ferro-carbono (menos de 2,1% de carbono) |
| Outros materiais à base de ferro |
Ferro fundido (>2,1% de carbono) |
O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de ferro, carbono (entre 2,11 e 6,67%), silício (entre 1 e 3%), podendo conter outros elementos químicos. Sua diferença para o açoé que este também é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,008 e 2,11%.
Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: branco, cinzento e nodular.
Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata); elevada usinabilidade, devida à presença de grafite livre em sua microestrutura; Alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação.
Este tipo de material é utilizado em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras. A presença de veios de grafite em sua microestrutura proporciona diversas características que tornam do ferro fundido cinzento quase que insubstituível na fabricação de carcaças de motores e bases de equipamentos. A grafite, entrecortando a matriz metálica, absorve vibrações, facilita a usinagem e confere ao ferro fundido uma melhor estabilidade dimensional.
Existem diversas classes de ferro fundido cinzento, com diferentes tipos, tamanhos e quantidades de grafite e diferentes tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita ecementita). Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em geral, são utilizados nos estados normalizado ou recozido.
Menos comum que o ferro fundido cinzento, o branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência a abrasão. Este tipo de ferro fundido não possui grafita livre em sua microestrutura. Neste caso o carbono encontra-se combinado com o ferro, resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares.
O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido, onde o carbono (grafite) permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. Este formato da grafite faz com que aductilidade seja superior, conferindo ao material características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material.
O ferro fundido nodular é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, característica que os ferros fundidos cinzentos comuns não possuem à temperatura ambiente.
A ARTE DO FERRO FUNDIDO EM PORTUGAL NO SÉCULO XIX
A pouca bibliografia existente em Portugal sobre artes do ferro debruça-se somente sobre o ferro forjado, sendo geralmente desactualizada, muito insipiente e, por vezes, meramente diletante.
Ainda não se publicou nada verdadeiramente relevante em Portugal sobre a arte do ferro fundido, exceptuando-se dois ou três trabalhos sobre estruturas arquitectónicas em ferro - tema que se afasta um pouco da vertente artística - e alguns artigos por Francisco Queiroz. O mesmo autor tem percorrido as várias terras portuguesas, fotografando exemplos de arte do ferro forjado e, sobretudo, do ferro fundido (grades, portões, varandas, bandeiras, estátuas, mobiliário urbano oitocentista, etc.), confrontando essas peças com dados de arquivo.
O objectivo desta pesquisa é duplo:
- Por um lado, pretendemos publicar a médio prazo um álbum sobre a “Arte do ferro fundido em Portugal”, de modo a preencher uma lacuna grave no panorama editorial português. A arte do ferro fundido é bastante plástica, apelativa à vista e ainda relativamente abundante pelo país (especialmente nas cidades), sem que a generalidade das pessoas repare nela ou possua informação histórica e técnica para a compreender e avaliar artisticamente. No livro em formato de álbum que se pretende editar, mostrar-se-ão alguns dos melhores exemplos desta arte em Portugal, com explicações técnicas, artísticas e socioculturais, focando também a história das várias fábricas no país que produziram as mais interessantes obras.
- Por outro lado, pretendemos aprofundar a história de algumas das principais fábricas no país que produziram as mais interessantes obras em ferro fundido. Possivelmente, será feita uma edição sobre a história das principais fábricas portuguesas de fundição do século XIX, referindo não só as principais obras mas também os seus mentores. Previsivelmente, a primeira parte desta edição será sobre a Companhia de Artefactos de Metais, cuja pesquisa está praticamente pronta. A médio prazo serão também publicados dados históricos sobre a Fundição do Bicalho (do Porto), a Fundição de Massarelos (do Porto), a Fundição do Ouro (do Porto), a Fundição Colares (de Lisboa) e as várias fundições de Crestuma (Gaia).
Está previsto que a consecução deste nosso objectivo passe em parte por um projecto de investigação interdisciplinar, no âmbito do grupo de investigação em História de Arte do CEPESE, intitulado "A fundição de ferro em Portugal, 1790-1890" (título provisório), de modo a:
- compreender as origens e a consolidação do trabalho em ferro em Portugal, particularmente na região Norte do País;
- demonstrar como esta indústria gerou, no século XIX, um importante desenvolvimento industrial (tecnologia e equipamento industrial) e estético (arquitectura e mobiliário urbano);
- conhecer a história das fábricas, dos empresários, e a sua importância ao nível da produção e do capital (nomeadamente a sua ligação à indústria do vinho);
- publicar estudos sobre os mais antigos e mais importantes projectos industriais deste sector em Portugal.