Foi estudada a resistência ao desgaste de três ferros fundidos cinzentos, normalmente usados na fabricação de tambores e discos de freio (um da classe 250 - Fe250, outro de alto teor de carbono - FeAC e outro ligado com titânio - FeTi) e de um ferro fundido com grafita vermicular, usado na fabricação de blocos de motores. Os ensaios de desgaste foram realizados numa máquina de desgaste pino contra disco, sendo o pino fabricado de material utilizado em pastilhas de freio de automóveis, submetidos a pressões normais cíclicas de 4, 2 e 0,7 MPa, velocidade de rotação dos discos de 500 rpm e resfriamento por convecção forçada. O desgaste foi analisado através das medidas da perda de massa dos discos e das pastilhas. Foram medidas, também, as temperaturas alcançadas pelas pastilhas durante os ciclos de frenagem, e calculadas as forças e os coeficientes de atrito no decorrer de cada ensaio. Os resultados mostraram que a resistência ao desgaste apresentada pelos ferros fundidos cinzentos para cada condição de carregamento foi praticamente igual para todos eles, enquanto que o ferro fundido vermicular foi o que mais se desgastou. Entretanto, foi observado também, que o desgaste dos pinos foi praticamente igual em todos os casos, independentemente do tipo de material usado como disco de freio. Verificou-se também, que nos ferros fundidos cinzentos, as forças de atrito e as temperaturas foram praticamente iguais para todos eles e para o ferro fundidovermicular estes valores foram muito maiores. Ensaios de desgaste, realizados somente com o ferro fundido vermicular, usando-se forças de atrito semelhantes àquelas alcançadas pelos ferros fundidos cinzentos, mostraram que o nível de desgaste era praticamente igual ao observado nos discos de ferro fundido cinzento. Verificou-se também, que as temperaturas alcançadas durante estes ciclos de frenagem foram igualmente semelhantes. ) O ferro fundido vermicular foi submetido também, a tratamentos térmicos de ferritização e têmpera, visando estudar a influência da microestrutura na resistência ao desgaste deste material. Os resultados mostraram que os ferros fundidos vermiculares com matriz ferrítica desgastaram mais do que os vermiculares com matriz perlítico-ferrítica (bruta de fundição), apesar disso, tendo alcançado os mesmos níveis de temperatura e força de atrito que os discos no estado bruto de fundição. No caso do vermicular com matriz martensítica, o desgaste foi menor e as temperaturas e forças de atrito, também foram menores. Em todos os ensaios de desgaste realizados, foi observado que, os principais mecanismos de desgaste atuantes nas superfícies desgastadas dos discos, foram: abrasivo, oxidativo e de fadiga. No caso das pastilhas de freio, o desgaste foi provocado, principalmente, por processos abrasivos e de desgaste por fadiga e delaminação. Análises comparativas das superfícies desgastadas, obtidas através dos ensaios realizados nolaboratório e as superfícies desgastadas de um disco de freio real, mostraram que, o aspecto das duas superfícies era muito parecido e que os mecanismos de desgaste atuantes em ambos os casos foram os mesmos. O trabalho permite concluir que o ferro fundido vermicular poderia ser usado em discos de freio de veículos automotores, obtendo-se com eles níveis de desgaste e de forças de frenagem semelhantes às obtidas com os tradicionais ferros fundidos cinzentos, mas sendo necessário utilizar pressões de frenagem menores.

The wear resistance of three different types of gray cast iron (gray iron grade 250, high carbon gray iron and titanium alloyed gray iron), used in brake disc rotors, was studied and compared with the results obtained with a compact graphite iron. The wear tests were carried out in a pin-on-disc wear-testing machine, being the pin manufactured from friction material usually used in light truck brake pads. The rotating discs (500 rpm) were submitted to cyclical pressures of 0.7, 2 and 4 MPa and forced cooled. The wear was measured by weighing discs and pads before and after the test. The operating temperatures and friction forces were also monitored during each test. The results showed that compact graphite iron reached the higher maximum temperatures and friction forces as well as greater mass losses than the three gray irons to any pressure applied. However, when compact graphite iron was tested with lower applied pressures and same friction forces sustained by the gray iron rotors, CGI presented the same performance the gray cast iron did.