Title

AVALIAÇÃO DE INCLUSÕES NÃO METÁLICAS EM AÇOS BAIXO CARBONO HSLA TRATADOS COM CA: UMA ABORDAGEM COMBINADA MEV-EDS E MODELAMENTO TERMODINÂMICO

EVALUATION OF NON-METALLIC INCLUSIONS IN CA-TREATED LOW-CARBON HSLA STEELS: A COMBINED SEM-EDS AND THERMODYNAMIC MODELING APPROACH

Authorship

MELO, GILBERSON MENDONÇA STORCK DE; MAIA, JULIANA DE FATIMA; NASCIMENTO, ANDRE AFONSO; BOCK, MIGUEL LISKA; COSTA, AFRANIO MARCIO

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NASCIMENTO, ANDRE AFONSO

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BOCK, MIGUEL LISKA

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COSTA, AFRANIO MARCIO

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DOI

10.5151/2594-5300-41962

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Abstract

Uma investigação industrial foi conduzida em corridas industriais de aço HSLA de baixo carbono tratado com Ca para avaliar a composição das inclusões. Amostras de pirulito foram retiradas do distribuidor e analisadas usando espectroscopia de emissão óptica (OES), análise de combustão para oxigênio total e MEV-EDS para caracterização das inclusões. Os compostos de inclusão foram classificados com base em regras estequiométricas e avaliados usando diagramas ternários Ca-Al-S. A distribuição das inclusões dentro desses diagramas foi comparada aos equilíbrios de fases aço-inclusão calculados pelo FactSage. Inclusões localizadas principalmente na base do diagrama ternário indicaram altos níveis de aluminatos de cálcio em fase líquida (CA e C12A7) e formação mínima de CaS. O mapeamento de raios X por SEM-EDS indicou morfologia das inclusões e distribuição elementar consistentes com as fases previstas. Este estudo combina a análise típica industrial (OES e combustão), análise por SEM-EDS e modelagem termodinâmica para identificar com alto grau de confiança o padrão de distribuição das inclusões em amostras de distribuidor de rotina.

AN INDUSTRIAL INVESTIGATION WAS CONDUCTED ON INDUSTRIAL HEATS OF CA-TREATED LOW-CARBON HSLA STEEL TO ASSESS INCLUSION COMPOSITION. LOLLIPOP SAMPLES WERE TAKEN FROM THE TUNDISH AND ANALYZED USING OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY (OES), COMBUSTION ANALYSIS FOR TOTAL OXYGEN, AND SEM-EDS FOR INCLUSION CHARACTERIZATION. INCLUSION COMPOUNDS WERE CLASSIFIED BASED ON STOICHIOMETRIC RULES AND EVALUATED USING TERNARY CA-AL-S DIAGRAMS. INCLUSION DISTRIBUTION WITHIN SUCH DIAGRAMS WERE COMPARED TO STEEL-INCLUSION PHASE EQUILIBRIA CALCULATED BY FACTSAGE. INCLUSIONS PRIMARILY LOCATED AT THE BASE OF THE TERNARY DIAGRAM INDICATED HIGH LIQUID-PHASE CALCIUM ALUMINATES (CA AND C12A7) AND MINIMAL CAS FORMATION. SEM-EDS X-RAY MAPPING INDICATED INCLUSION MORPHOLOGY AND ELEMENTAL DISTRIBUTION CONSISTENT WITH PREDICTED PHASES. THIS STUDY BRINGS A COMBINED USE OF INDUSTRIAL TYPICAL ANALYSIS (OES AND COMBUSTION), SEM-EDS ANALYSIS, AND THERMODYNAMIC MODELING TO IDENTIFY WITH HIGH DEGREE OF CONFIDENCE INCLUSION DISTRIBUTION PATTERN FROM ROUTINE TUNDISH SAMPLES

Keywords

Inclusões não metálicas, Análises MEV-EDS, Equilíbrio de fases aço-inclusão, Tratamento com cálcio

Non-metallic inclusions, SEM-EDS analysis, Steel-inclusion phase equilibria, Calcium treatment