Como substituto do aço, o ferro dúctil foi desenvolvido em 1949. O aço fundido contém menos de 0,3% de carbono, enquanto o ferro fundido e o ferro dúctil contêm pelo menos 3% de carbono. O baixo teor de carbono no aço fundido é tal que o carbono presente como grafite livre não forma flocos estruturais. A forma natural do carbono no ferro fundido é na forma de flocos de grafite livres. No ferro dúctil, esses flocos de grafite são transformados em minúsculas esferas por um tratamento especial. Essa esfera aprimorada faz com que o ferro dúctil tenha propriedades físicas mais excelentes do que o ferro fundido e o aço. É essa microestrutura esférica de carbono que torna o ferro dúctil mais dúctil e resistente ao impacto, enquanto a forma de flocos dentro do ferro fundido torna o ferro fundido menos dúctil. A ductilidade ideal é obtida através de uma matriz ferrítica, portanto, todas as peças carregadas sob pressão de ferro dúctil NIBCO são tratadas com um ciclo de recozimento de ferritização. A estrutura esférica dentro do ferro dúctil também pode eliminar o fenômeno de rachadura que o grafite em flocos dentro do ferro fundido é fácil de produzir. Em micrografias de ferro dúctil, as rachaduras podem ser vistas viajando para bolas de grafite e terminando. Dentro da indústria de ferro dúctil, esses nódulos de grafite são conhecidos como "crack stoppers" devido à sua capacidade de evitar fraturas. O ferro dúctil é às vezes referido como o metal "melhor dos dois mundos", o que significa que possui a resistência do aço fundido e a excelente resistência à corrosão do ferro fundido.
Comparação de ferro dúctil e ferro fundido (ferro cinzento) Comparado com o ferro fundido, o ferro dúctil tem uma vantagem absoluta em termos de resistência. A resistência à tração do ferro dúctil é de 60k, enquanto a do ferro fundido é de apenas 31k. O limite de escoamento do ferro dúctil é de 40k, enquanto o ferro fundido não apresenta limite de escoamento e eventualmente quebra. A relação resistência-custo do ferro dúctil é muito superior à do ferro fundido. (consulte a página 83 para uma comparação abrangente das propriedades mecânicas). O ferro dúctil é o mesmo que o ferro fundido em termos de resistência à corrosão.
Ferro dúctil versus aço fundido A resistência do ferro dúctil é comparável à do aço fundido. O ferro dúctil tem um limite de escoamento mais alto, com um limite de escoamento mínimo de 40k, enquanto o aço fundido tem um limite de escoamento de apenas 36k. (consulte a página 83 para uma comparação abrangente das propriedades mecânicas). Na maioria das aplicações municipais, como: água, água salgada, vapor, etc., a resistência à corrosão e à oxidação do ferro dúctil excede a do aço fundido. Devido à microestrutura esférica de grafite do ferro dúctil, o ferro dúctil é superior ao aço fundido em termos de capacidade de amortecimento de vibração, por isso é mais propício à redução do estresse. Uma razão importante para a escolha do ferro dúctil é que o ferro dúctil é mais barato que o aço fundido. O baixo custo do ferro dúctil torna este material mais popular, fundição mais eficiente e menor custo de usinagem do ferro dúctil.
