Título

ESTUDO DA OTIMIZAçãO DE ADIçãO DE FIOS DE LIGA APóS A DESGASEIFICAçãO à VáCUO PARA O AçO DIN 33MNCRB5-2

STUDY OF OPTIMIZATION OF ALLOY WIRE ADDITION TIMING AFTER VACUUM DEGASSING FOR DIN 33MNCRB5-2 STEEL

Autoria

CARMO, JOÃO VICTOR GOSSON DO; OLIVEIRA, MARIVALDO JUNIOR MONTEIRO DE

CARMO, JOÃO VICTOR GOSSON DO

Eu sou esse autor

OLIVEIRA, MARIVALDO JUNIOR MONTEIRO DE

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DOI

10.5151/2594-5300-42026

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Resumo

A produção de aços especiais para aplicações automotivas enfrenta diversos desafios, especialmente no que se refere à obtenção de um nível adequado de limpeza do aço, fundamental para garantir maior vida em fadiga, propriedades mecânicas superiores e segurança dos componentes. Nesse contexto, a metalurgia secundária desempenha um papel essencial na obtenção dessas propriedades, por meio do ajuste fino da composição química e da promoção da limpeza do aço. Uma abordagem promissora para melhorar a limpeza de inclusões é o tratamento com fio de cálcio após a desgaseificação a vácuo, o qual promove a globularização das inclusões, tornando-as líquidas e deformáveis à temperatura do aço líquido. Isso facilita sua flotação para a escória, contribuindo significativamente para a melhoria da limpeza do aço. Neste estudo, o tempo de adição dos fios após a desgaseificação foi modificado, e realizou-se uma comparação entre o processo atual e o processo melhorado. Para isso, utilizou-se espectrometria de emissão óptica com excitação por centelha (S-OES) para determinação da composição química, enquanto a análise por MEV-ASPEX foi empregada na caracterização da limpeza de inclusões. Adicionalmente, ensaios Jominy foram conduzidos para avaliação da temperabilidade do aço. Os resultados demonstraram que o novo tempo de adição e a homogeneização adequada permitiram manter a composição química dentro da faixa especificada pela norma DIN 33MnCrB5-2, além de reduzir a variabilidade nos teores de oxigênio e enxofre solúveis. As análises por MEV-ASPEX revelaram melhorias nas inclusões do tipo espinélio e aluminato de cálcio, embora as inclusões de titânio tenham apresentado comportamento variável entre as corridas. As inclusões de alumina permaneceram inalteradas.

THE PRODUCTION OF SPECIAL STEELS FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS FACES MULTIPLE CHALLENGES, PARTICULARLY IN ACHIEVING ADEQUATE CLEANLINESS TO ENSURE SUPERIOR FATIGUE LIFE, MECHANICAL PROPERTIES, AND COMPONENT SAFETY. IN THIS CONTEXT, SECONDARY METALLURGY PLAYS A CRITICAL ROLE IN ATTAINING THESE PROPERTIES BY FINE-TUNING CHEMICAL COMPOSITION AND ENSURING STEEL CLEANLINESS. ONE PROMISING APPROACH TO IMPROVE INCLUSION CLEANLINESS IS CALCIUM WIRE TREATMENT AFTER VACUUM DEGASSING, WHICH PROMOTES THE GLOBULARIZATION OF INCLUSIONS, RENDERING THEM LIQUID AND DEFORMABLE AT MOLTEN STEEL TEMPERATURES. THIS FACILITATES INCLUSION FLOTATION INTO THE SLAG, THEREBY ENHANCING STEEL CLEANLINESS. IN THIS STUDY, THE TIMING OF WIRE ADDITIONS AFTER VACUUM DEGASSING WAS MODIFIED, AND A COMPARISON WAS MADE BETWEEN THE CURRENT AND IMPROVED PROCESSES. S-OES WAS USED TO DETERMINE THE CHEMICAL COMPOSITION OF SAMPLES, WHILE SEM-ASPEX ANALYSIS CHARACTERIZED INCLUSION CLEANLINESS. ADDITIONALLY, JOMINY TESTING EVALUATED STEEL HARDENABILITY. RESULTS DEMONSTRATED THAT THE ADJUSTED ADDITION TIMING AND HOMOGENIZATION MAINTAINED THE CHEMICAL COMPOSITION WITHIN THE DIN 33MNCRB5-2 STANDARD RANGE WHILE REDUCING VARIABILITY IN SOLUBLE OXYGEN AND SULFUR CONTENT. SEM-ASPEX DATA REVEALED IMPROVED SPINEL AND CALCIUM-ALUMINATE INCLUSIONS, THOUGH TITANIUM INCLUSIONS EXHIBITED VARIABLE BEHAVIOR ACROSS HEATS. ALUMINA INCLUSIONS REMAINED UNCHANGED.

Palavras-chave

Refino secundário, Inclusões não metálicas, Tratamento de cálcio, Engenharia de inclusões

Secondary refining, Non-metallic inclusions, Calcium treatment, Steel deoxidation, Inclusion engineering