Title

AVALIAÇÃO DA LIMPEZA E REOXIDAÇÃO DE UM AÇO SAE 1055 MODIFICADO

STEEL CLEANLINESS AND REOXIDATION EVALUATION OF MODIFIED SAE 1055 STEEL

Authorship

Alves, Pedro Cunha; Pereira, Julio Aníbal Morales; Rocha, Vinicius Cardoso da; Bielefeldt, Wagner Viana; Vilela, Antônio Cezar Faria

Alves, Pedro Cunha

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Pereira, Julio Aníbal Morales

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Rocha, Vinicius Cardoso da

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Bielefeldt, Wagner Viana

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Vilela, Antônio Cezar Faria

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DOI

10.5151/2594-5300-33780

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Abstract

A limpeza e a reoxidação de um aço SAE 1055 modificado foram avaliadas durante a sua produção em uma aciaria elétrica. Escória A no sistema óxido CaO-SiO2-MgO-Al2O3-CaF2 (CSMA-F) e escórias B e C no sistema óxido CaO-SiO2-MgO-Al2O3 (CSMA) foram analisadas. Duas amostras de aço foram coletadas em ambiente industrial: forno panela e barra laminada. ASPEX Explorer foi utilizado para obter informações sobre as inclusões, organizando-as por composição química, tamanho, densidade e tipo. FactSage v7.2 calculou as inclusões formadas durante a solidificação do aço, fração líquida e sólida das escórias e viscosidade da fração líquida. Após o refino secundário, o tipo mais comum de inclusão encontrada foram os aluminatos de cálcio. Na barra laminada, o espinélio foi o tipo de inclusão mais frequente, indicando um possível produto de reoxidação. Sua formação pode ser causada devido a interação com os materiais utilizados no distribuidor e molde. A redução da temperatura também favorece a formação de espinélios, como demonstrado pelo FactSage. As inclusões de espinélio foram analisadas pelo método Função de Densidade Populacional (PDF), que identificou que as corridas A1, A2, C1 e C2 apresentavam inclusões de espinélio formadas por reoxidação. Uso de escória no sistema CSMA é indicado já que eventos de reoxidação foram diminuídos nas corridas B1 e B2. No entanto, é necessária uma análise mais profunda dos materiais utilizados no distribuidor e molde para melhorar a limpeza do aço SAE 1055.

Steel cleanliness and reoxidation of a modified SAE 1055 steel were evaluated during its production on an electric steel mill. Slag A in CaO-SiO2-MgO-Al2O3-CaF2 (CSMA-F) oxide system and slags B and C in CaO-SiO2-MgO-Al2O3 (CSMA) oxide system were analyzed. Two steel samples were collected in industrial environment: ladle furnace and rolled bar. An ASPEX Explorer was used to obtain information about inclusions, organizing them by chemical composition, size, density and type. FactSage v7.2 calculated inclusions formed during steel solidification, liquid and solid fraction of slags and liquid viscosity. After secondary refining, most common type of inclusion was calcium aluminate. At rolled bar, spinel was the more frequent type of inclusion, indicating a possible reoxidation product. Their formation could be caused by interactions with tundish and mold materials. Reduction of temperature also favors formation of spinel as shown by FactSage. Spinel inclusions were analyzed by Population Density Function (PDF) method, which identified that heats A1, A2, C1 and C2 had spinel inclusions formed by reoxidation. Usage of slag in CSMA system is indicated since reoxidation was diminished in heats B1 and B2. Nevertheless, it would be necessary a deep analysis on tundish and mold materials to improve steel cleanliness of SAE 1055 steel.

Keywords

Reoxidação; Inclusões não-metálicas; Escória; FactSage.

Reoxidation; Non-metallic inclusions; Slag; FactSage.