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EFEITO DE PR, DY E Y SOBRE O COMPORTAMENTO DE OXIDAÇÃO DAS LIGAS FE-20CR

EFEITO DE PR, DY E Y SOBRE O COMPORTAMENTO DE OXIDAÇÃO DAS LIGAS FE-20CR

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FERNANDES, STELA MARIA DE C.; RAMANATHAN, LALGUDI V.

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RAMANATHAN, LALGUDI V.

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DOI

10.5151/2594-5327-C00777

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Abstract

As ligas à base de ferro com elevado teor de cromo são resistentes à oxidação em temperaturas elevadas devido à formação de óxidos protetores. A adição de terras-raras tem mostrado uma melhoria na resistência à oxidação de ligas formadoras de cromia. As terras-raras adicionadas a estas ligas podem ser na forma metálica ou como óxidos, sendo também utilizadas como recobrimentos superficiais. O objetivo deste trabalho é entender melhor os mecanismos de atuação das terras-raras sobre o comportamento de oxidação de ligas Fe-20Cr. Ensaios de oxidação isotérmicos foram realizados ao ar, na faixa de 900 a 1100°C, por períodos de 5, 10, 20 e 40 horas. A caracterização microestrutural das superfícies antes e após a oxidação foi feita por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Observou-se que, se a adição de terras-raras, aumenta a resistência à oxidação das ligas pela diminuição na velocidade de oxidação e aumento da aderência da camada oxidada. Verificou-se que, a adição de terras-raras, resultou na rápida formação de uma camada de óxido rica em cromo perto da interface metal/óxido. Foi observada a segregação de íons de terras-raras para os contornos de grão no óxido, mostrando que a difusão de ânions torna-se predominante. Entre as três terras-raras estudadas, o praseodímio teve a maior influência sobre a resistência à oxidação das ligas Fe-20Cr.

As ligas à base de ferro com elevado teor de cromo são resistentes à oxidação em temperaturas elevadas devido à formação de óxidos protetores. A adição de terras-raras tem mostrado uma melhoria na resistência à oxidação de ligas formadoras de cromia. As terras-raras adicionadas a estas ligas podem ser na forma metálica ou como óxidos, sendo também utilizadas como recobrimentos superficiais. O objetivo deste trabalho é entender melhor os mecanismos de atuação das terras-raras sobre o comportamento de oxidação de ligas Fe-20Cr. Ensaios de oxidação isotérmicos foram realizados ao ar, na faixa de 900 a 1100°C, por períodos de 5, 10, 20 e 40 horas. A caracterização microestrutural das superfícies antes e após a oxidação foi feita por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Observou-se que, se a adição de terras-raras, aumenta a resistência à oxidação das ligas pela diminuição na velocidade de oxidação e aumento da aderência da camada oxidada. Verificou-se que, a adição de terras-raras, resultou na rápida formação de uma camada de óxido rica em cromo perto da interface metal/óxido. Foi observada a segregação de íons de terras-raras para os contornos de grão no óxido, mostrando que a difusão de ânions torna-se predominante. Entre as três terras-raras estudadas, o praseodímio teve a maior influência sobre a resistência à oxidação das ligas Fe-20Cr.

Keywords

oxidação, ligas de ferro, terras-raras, resistência à oxidação, óxidos protetores

oxidação, ligas de ferro, terras-raras, resistência à oxidação, óxidos protetores