Title

ESTUDO TERMODINâMICO DA LIGA FENB E SUA DISSOLUçãO DURANTE A FABRICAçãO DE AçOS

THERMODYNAMIC ASSESSMENT OF FENB AND ITS DISSOLUTION DURING STEELMAKING

Authorship

CALLEGARI, BRUNA; LIMA, TIAGO NUNES; MILANEZI, BRUNO PALHARES; CAIXETA, DANIEL EVANGELISTA; GODOY, VINÍCIUS ELIAS DE; COELHO, RODRIGO SANTIAGO; SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

CALLEGARI, BRUNA

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CAIXETA, DANIEL EVANGELISTA

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GODOY, VINÍCIUS ELIAS DE

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COELHO, RODRIGO SANTIAGO

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SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

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DOI

10.5151/2594-5300-40679

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Abstract

A LIGA FERRONIóBIO (FENB) é A MATéRIA-PRIMA USADA PARA ADICIONAR NIóBIO (NB) AOS AçOS, PARA OBTENçãO DE MELHORIAS EM PROPRIEDADES MECâNICAS E DE CORROSãO. A LIGA é MAJORITARIAMENTE FORMULADA COM BASE NO SISTEMA EUTéTICO FE-65%P NB E CONTéM OUTROS ELEMENTOS ASSOCIADOS à SUA ORIGEM MINERAL E AO PROCESSAMENTO POR REDUçãO ALUMINOTéRMICA. ESTES ELEMENTOS PODEM AFETAR A MICROESTRUTURA DA LIGA E, CONSEQUENTEMENTE, SEU COMPORTAMENTO DE DISSOLUçãO DURANTE A FUNDIçãO DO AçO. SIMULAçõES TERMODINâMICAS PODEM SER UTILIZADAS PARA ENTENDER A MICROESTRUTURA E PREVER SEUS POSSíVEIS EFEITOS NO COMPORTAMENTO DE DISSOLUçãO. NESTE TRABALHO, UM ESTUDO TERMODINâMICO DE UMA LIGA FENB COMERCIAL FOI CONDUZIDO EM UMA TENTATIVA DE DEFINIR MODELOS ADEQUADOS PARA PREDIçãO DA MICROESTRUTURA, TEMPERATURAS DE TRANSIçãO E COMPORTAMENTO DE DISSOLUçãO. A ADEQUAçãO DO MODELO PARA PREVER A CINéTICA DE INCORPORAçãO DO NB FOI VALIDADA POR TESTES FíSICOS DE DISSOLUçãO DO FENB EM AçO FUNDIDO. OS RESULTADOS MOSTRAM QUE A SELEçãO DE UMA BASE DE DADOS APROPRIADA FORNECE RESULTADOS PRóXIMOS à MICROESTRUTURA REAL DO AçO; PORéM, MELHORIAS AINDA SãO NECESSáRIAS. O MODELO DE DISSOLUçãO, POR SUA VEZ, TAMBéM APRESENTA LIMITAçõES PARA PREVER A CINéTICA COMPLETA DE DISSOLUçãO.

FERRONIOBIUM (FENB) ALLOY IS THE RAW MATERIAL USED TO ADD NIOBIUM (NB) TO STEELS, TO ACHIEVE IMPROVEMENTS IN MECHANICAL PROPERTIES AND CORROSION RESISTANCE. THE ALLOY IS MOSTLY FORMULATED AROUND THE FE-65WT%NB EUTECTIC SYSTEM AND CONTAINS OTHER ELEMENTS ASSOCIATED WITH ITS MINERAL ORIGIN AND MANUFACTURING PROCESS BY ALUMINOTHERMIC REDUCTION. THESE ELEMENTS CAN AFFECT THE ALLOY’S MICROSTRUCTURE AND CONSEQUENTLY ITS DISSOLUTION BEHAVIOR DURING STEELMAKING. THERMODYNAMIC SIMULATIONS CAN BE USED TO UNDERSTAND THE MICROSTRUCTURE AND PREDICT ITS POSSIBLE EFFECTS ON THE DISSOLUTION BEHAVIOR. IN THIS WORK, A THERMODYNAMIC EVALUATION OF A COMMERCIAL FENB ALLOY HAS BEEN CARRIED OUT IN AN ATTEMPT TO DEFINE ACCURATE MODELS FOR PREDICTION OF MICROSTRUCTURE, TRANSITION TEMPERATURES AND DISSOLUTION BEHAVIOR. THE ADEQUATION OF THE MODEL TO PREDICT NB INCORPORATION KINETICS WAS VALIDATED BY PHYSICAL TESTS OF FENB DISSOLUTION IN MOLTEN STEEL. RESULTS SHOW THAT THE SELECTION OF AN APPROPRIATE THERMODYNAMIC DATABASE YIELDS RESULTS CLOSE TO THE REAL MICROSTRUCTURE OF THE ALLOY; IMPROVEMENTS ARE STILL NEEDED, HOWEVER. THE DISSOLUTION MODEL, IN TURN, ALSO PRESENTS LIMITATIONS TO PREDICT FULL DISSOLUTION KINETICS.

Keywords

Ferronióbio; Simulação termodinâmica; Dissolução; Aciaria

Ferroniobium; Thermodynamic simulation; Dissolution; Steelmaking.