Título

AVALIAÇÃO TERMODINÂMICA DO EFEITO DAS ADIÇÕES DE Mn, Si E Cr EM FERRO SOBRE A FORMAÇÃO DE ÓXIDOS SUPERFICIAIS DURANTE O RECOZIMENTO SOB ATMOSFERA N2-H2

THERMODYNAMIC ASSESSEMENT OF THE EFFECT OF Mn, Si AND Cr ADDITIONS IN PURE IRON ON THE SUPERFICIAL OXIDES FORMATION DURING THE ANNEALING UNDER N2-H2 ATMOSPHERES

Autoria

Oliveira, Augusto César Lacerda de; Ferreira, Flávio; Rios, Paulo Rangel

DOI

10.5151/2594-5327-0321

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Resumo

O recozimento dos aços em atmosferas compostas pelos gases N2 e H2 permite a obtenção de uma superfície isenta de óxidos de ferro, contudo, podem ocorrer ainda outras reações de oxidação, reações de nitretação ou descarbonetação. Para os materiais galvanizados a quente, estes fenômenos deterioram a molhabilidade do zinco no ferro e causam problemas como pontos sem revestimento e estéticos. A alteração da composição química superficial é uma forte barreira tecnológica para o desenvolvimento dos aços galvanizados avançados de alta resistência, pois estes possuem grandes quantidades de elementos de liga em solução sólida. Neste trabalho, foram realizadas simulações termodinâmicas do recozimento de ligas de ferro, sem a presença de carbono, com adições sistemáticas de Mn, Si e Cr. As análises comparativas dos resultados obtidos com aqueles reportados na literatura por meio de técnica experimental (Espectroscopia fotoeletrônica de raios-X – XPS) demonstraram que as simulações termodinâmicas são capazes de prever, com boa precisão, a natureza química da superfície das ligas de ferro recém recozidas. Desta forma, constitui ferramenta potencial para a otimização do projeto dos aços avançados galvanizados a quente.

 

The annealing of steels under H2/N2 atmospheres allows the production of a surface absent of iron oxides; however, other reactions can take place like oxidation, decarburizing and nitritation. In respect of the hot dip galvanized materials, these phenomenons deteriorate the zinc wetability and are the major causes for the occurrence of bare spot and aesthetic defects. The change of surface chemical composition is a technological barrier to the development of the AHSS (Advanced High Strength Steels), since these grades possess high levels of solid solutions. In this work, were carried out thermodynamics assessments of iron alloys, in absence of carbon solid solution, by applying a systematic methodology for the additions of Mn, Si and Cr. The comparative analysis in respect of those reported by the literature (XPS evaluations) showed that the thermodynamic approach is able to foresee, with good accuracy, the surface chemical composition of the soon annealed iron alloys. Finally, we can state that this technique could figure as a practical tool for the improvement of the hot dip galvanized AHSS.

Palavras-chave

Recozimento; Termodinâmica computacional.

Annealing; Computational thermodynamics.