Título

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE FERRO FUNDIDO AMORFIZÁVEL COM ADIÇÕES DE Nb E B OBTIDOS ATRAVÉS DE SOLIDIFICAÇÃO RÁPIDA

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF AMORFIZABLE CAST IRON WITH Nb AND B ADITIONS OBTAINED THROUGH RAPID SOLIDIFICATION

Autoria

Lucena, Felipe Amélio de; Ananias, Maurício Junior da Silva; Bolfarini, Claudemiro; Afonso, Conrado Ramos Moreira

DOI

10.5151/1516-392X-26358

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Resumo

Ligas amorfas e nanocristalinas à base de ferro apresentam propriedades excepcionais, como alta dureza e resistência ao desgaste com taxa de resfriamento entre 103 e 105 K/s. Assim, este trabalho objetiva a solidificação rápida (SR) da liga à base de ferro fundido (FoFo) com adições de Boro e Nióbio, resultando na composição química (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.). A liga foi processada através de melt-spinning, no forno Discovery® Plasma e Conformação por Spray (CS) e caracterizada por: DSC, DRX, MEV e microdureza Vickers. Foram obtidos: fitas amorfas (40 μm) através de melt-spinning, chapas (1,0 e 2,0 mm) por (SR) e CS da liga (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4, com depósito (1,0 e 2,0 mm) e pós overspray (20 até 180 μm). A caracterização mostrou fitas amorfas, pós overspray nanocristalinos e chapas (SR) e depósito (CS) cristalinos com as fases: Fe-α, Fe-ɣ, Cr7C3, FeNbB e Fe2B, com respectivas microdureza Vickers de 1044 ± 102 (HV1) para o depósito CS e 1480 HV para a chapa de 2,0 mm, mostrando alta dureza.

 

Amorphous and nanocrystalline Fe-based alloys present excellent properties, such as high hardness and wear resistance, with cooling rates of 103 to 105 K/s. Thus, this study aims obtain nanocrystalline or metastable structure through rapid solidification (RS) of white cast iron with B and Nb additions, resulting in composition (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.). The Fe-based alloy was processed through "meltspinning", the Discovery® Plasma furnace and Spray Forming (SF) and characterized by: DSC, XRD, SEM and Vickers microhardness. It was obtained: ribbons (40 μm thick) through "melt-spinning", plates (1.0 and 2.0 mm) (RS) and SF of (Fe65Cr17Mo2C14Si2)88B8Nb4 (%at.) alloy with deposit (mm) and overspray powders (20 to 180 μm). The characterization showed amorphous ribbons, nanocrystalline powders, plates (RS) and deposit (SF) with crystalline phases: α-Fe, ɣ-Fe, Cr7C3, FeNbB e Fe2B, with high values of Vickers microhardness (HV1) of 1044 HV to SF deposit and 1480 HV to 2.0 mm plate.

Palavras-chave

Ferro fundido, spray forming, solidificação rápida, microestrutura

Cast Iron, Spray forming, Rapid Solidification, Characterization