Title

ESTUDO DE UMA ROTA DE PROCESSAMENTO PARA OBTENÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS DÚPLEX

STUDY OF A PROCESS ROUTE FOR OBTAINING DUPLEX STAINLESS STEEL

Authorship

Alves, João Ricardo Ortega; Magnabosco, Rodrigo

Alves, João Ricardo Ortega

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Magnabosco, Rodrigo

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DOI

10.5151/2594-5327-22846

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Abstract

A obtenção de peças de aços inoxidáveis dúplex (AID) por fundição pode ser complicada, dada à complexidade da metalurgia física desse sistema. O sucesso dependerá do controle eficaz da etapa de resfriamento na solidificação para evitar a formação de fase sigma. Logo, este trabalho teve como objetivo estudar uma rota de processamento em forno de indução convencional para obtenção aços dúplex a partir de suas sucatas e ferro-ligas. Foi projetado um sistema lingote-massalote com as devidas proporções para o vazamento do aço líquido a partir de um forno de indução de 25 kg de capacidade. A rota de processo imposta durante a etapa de fusão utilizou a injeção de argônio para minimizar a oxidação do metal líquido, procedimento considerado satisfatório já que a composição química real da liga obtida apresentou valores muito próximos daquele esperado a partir do balanço de massa das cargas utilizadas. Concluiu-se ser possível obter um aço inoxidável dúplex utilizando os recursos disponíveis no Centro Universitário da FEI pelo processo de fundição em molde de areia evitando a precipitação de fase sigma, obtendo-se as frações de ferrita e austenita esperadas, e previamente simuladas com auxílio do software Thermo-Calc. O material produzido foi caracterizado por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difratometria de raios-X, além de quantificação de ferrita por ferritoscópio.

The production of duplex stainless steels (DSS) by casting can be quite complicated due to the complex physical metallurgy of this system. Successful production depends on the effective control of the solidification cooling path to prevent the formation of sigma phase. Thus, this work studies a process route in conventional induction furnace for obtaining duplex steel using its scrap and ferroalloys. It was designed an ingot with the proper proportions for casting from an induction furnace with 25 kg capacity of liquid steel. During melting, it was used argon injection to minimize oxidation of the molten metal, and this procedure was considered satisfactory due to the chemical composition of the obtained alloy was very close to those expected from the mass balance of the raw materials. It was possible to obtain a duplex stainless steel using the resources available at the FEI University through sand cast molding, avoiding the precipitation of sigma phase, and obtaining the fraction of ferrite and austenite previously predicted by Thermo-Calc simulation. The material produced was characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, and quantification of ferrite by ferritscope.

Keywords

Aço dúplex; Fase sigma; Metalurgia física; Fundição.

Duplex steel; Sigma phase; Physical metallurgy; Casting.