Neste trabalho foi analisado o comportamento do ferro fundido nodular austemperado (Austempered Ductile Iron - ADI) quando submetido a esforços mecânicos, considerando variações de composição química e três diferentes temperaturas de tratamento térmico de austêmpera. O objetivo do trabalho foi analisar o comportamento mecânico do ferro fundido nodular nas condições de processo estudadas e obter correlações entre a microestrutura e as propriedades mecânicas. Para esse desenvolvimento foram realizadas três corridas de ferro fundido nodular com variações de composição química, considerando como base a Liga FE 70002. O teor de cromo no ferro fundido será mantido em 0,5% nas três composições e variações de níquel de 0 % a 2,0 %. As temperaturas de tratamento térmico utilizadas foram 900 ºC para austenitização e 310 ºC, 290 ºC e 260ºC para austêmpera, de acordo com os procedimentos industriais aplicados na produção em larga escala. A análise das amostras obtidas nas três corridas apresentou composição química compatível com a matriz metálica desejada, com microestrutura composta basicamente por nódulos de grafita, perlita e carbonetos. As análises apontam um aumento gradual significativo dos valores de dureza com o aumento do teor de níquel, associados as variações de temperatura dos ciclos térmicos de austêmpera. Esse aumento gradual foi decorrente da formação de carbonetos em áreas de segregação intercelular dispersos na matriz metálica das amostras com 2% Ni antes e após a austêmpera, não apresentados nas amostras sem níquel e com 1% Ni no estado bruto de fusão. Os valores correspondentes a tenacidade e a resistência à tração permaneceram ligeiramente superiores nas amostras com 1% Ni se comparado aos corpos de prova sem adição de níquel e com 2% Ni. Contudo, os corpos de prova com 2% Ni apresentaram resistência mecânica ao impacto superior às demais quando analisadas individualmente, em função dos ciclos térmicos aplicados. Outro aspecto relevante é a sanidade dos nódulos de grafita quanto ao seu tamanho, formato e quantidade. O ferro fundido com 2% Ni apresentou maior degeneração dos nódulos de grafita e menor nodularidade, desta maneira contribuindo para perda de propriedades mecânicas.

In this work, the behavior of austempered ductile iron (ADI) when subjected to mechanical stress was analyzed, considering variations in chemical composition and three different temperatures of austempering heat treatment. The objective of this work was to analyze the mechanical behavior of ductile cast iron under the studied process conditions and to obtain correlations between the microstructure and the mechanical properties. For this development, three runs of nodular cast iron were carried out with variations in chemical composition, considering the alloy FE 70002 as a base. The chromium content in the cast iron will be maintained at 0.5 wt % in the three compositions and nickel variations from 0 % to 2.0 wt%. The heat treatment temperatures used were 900 ºC for austenitization and 310 ºC, 290 ºC and 260 ºC for austempering, according to industrial procedures applied in large-scale production. The analysis of the samples obtained in the three runs showed a chemical composition compatible with the desired metallic matrix, with a microstructure basically composed of graphite, perlite and carbide nodules. The analyzes point to a significant gradual increase in the hardness values with the increase in the nickel content, associated with the temperature variations of the austempering thermal cycles. This gradual increase was due to the formation of carbides in areas of intercellular segregation dispersed in the metallic matrix of the samples with 2 % Ni before and after austempering, not present in the samples without nickel and with 1 % Ni in the crude melting state. The values corresponding to toughness and tensile strength remained slightly higher in samples with 1 % Ni compared to specimens without addition of nickel and with 2 % Ni. However, the specimens with 2 % Ni showed higher mechanical resistance to impact than the others when analyzed individually, depending on the thermal cycles applied. Another relevant aspect is the health of graphite nodules in terms of size, shape and quantity. Cast iron with 2 % Ni showed greater degeneration of graphite nodules and less nodularity, thus contributing to the loss of mechanical properties.