Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE FERRO FUNDIDO AMORFIZÁVEL COM ADIÇÕES DE Nb E B OBTIDOS ATRAVÉS DE SOLIDIFICAÇÃO RÁPIDA

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF AMORFIZABLE CAST IRON WITH Nb AND B ADITIONS OBTAINED THROUGH RAPID SOLIDIFICATION

Authorship

LUCENA, FELIPE AMÉLIO DE; ANANIAS, MAURÍCIO JUNIOR DA SILVA; BOLFARINI, CLAUDEMIRO; AFONSO, CONRADO RAMOS MOREIRA

LUCENA, FELIPE AMÉLIO DE

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ANANIAS, MAURÍCIO JUNIOR DA SILVA

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BOLFARINI, CLAUDEMIRO

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AFONSO, CONRADO RAMOS MOREIRA

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DOI

10.5151/1516-392X-26358

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Abstract

Ligas amorfas e nanocristalinas à base de ferro apresentam propriedades excepcionais, como alta dureza e resistência ao desgaste com taxa de resfriamento entre 103 e 105 K/s. Assim, este trabalho objetiva a solidificação rápida (SR) da liga à base de ferro fundido (FoFo) com adições de Boro e Nióbio, resultando na composição química (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.). A liga foi processada através de melt-spinning, no forno Discovery® Plasma e Conformação por Spray (CS) e caracterizada por: DSC, DRX, MEV e microdureza Vickers. Foram obtidos: fitas amorfas (40 μm) através de melt-spinning, chapas (1,0 e 2,0 mm) por (SR) e CS da liga (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4, com depósito (1,0 e 2,0 mm) e pós overspray (20 até 180 μm). A caracterização mostrou fitas amorfas, pós overspray nanocristalinos e chapas (SR) e depósito (CS) cristalinos com as fases: Fe-α, Fe-ɣ, Cr7C3, FeNbB e Fe2B, com respectivas microdureza Vickers de 1044 ± 102 (HV1) para o depósito CS e 1480 HV para a chapa de 2,0 mm, mostrando alta dureza.

Amorphous and nanocrystalline Fe-based alloys present excellent properties, such as high hardness and wear resistance, with cooling rates of 103 to 105 K/s. Thus, this study aims obtain nanocrystalline or metastable structure through rapid solidification (RS) of white cast iron with B and Nb additions, resulting in composition (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.). The Fe-based alloy was processed through "meltspinning", the Discovery® Plasma furnace and Spray Forming (SF) and characterized by: DSC, XRD, SEM and Vickers microhardness. It was obtained: ribbons (40 μm thick) through "melt-spinning", plates (1.0 and 2.0 mm) (RS) and SF of (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.) alloy with deposit (mm) and overspray powders (20 to 180 μm). The characterization showed amorphous ribbons, nanocrystalline powders, plates (RS) and deposit (SF) with crystalline phases: α-Fe, ɣ-Fe, Cr7C3, FeNbB e Fe2B, with high values of Vickers microhardness (HV1) of 1044 HV to SF deposit and 1480 HV to 2.0 mm plate.

Keywords

Ferro fundido, spray forming, solidificação rápida, microestrutura

Cast Iron, Spray forming, Rapid Solidification, Characterization