Título

OXIDAÇÃO DOS AÇOS INOXIDÁVEIS FERRÍTICOS AISI 430A E AISI 430E À ALTAS TEMPERATURAS EM ATMOSFERAS DE AR SECO E DE Ar-1PPM O2

OXIDATION OF THE AISI 430A AND AISI 430E FERRITIC STAINLESS STEELS AT HIGH TEMPERATURES IN DRY AR OR Ar +1PPM O2 ATMOSPHERES

Autoria

Sabioni, Antônio Claret Soares; Salgado, Maria de Fátima; Pardini, Andréa; Ji, Vincent; Paniago, Rogério; Rossi, Edson Hugo; Huntz, Anne-Marie

DOI

10.5151/2594-5327-15187

Downloads

Baixar Artigo 43 Downloads

Resumo

Neste trabalho é feita uma comparação dos comportamentos das oxidações dos aços AISI 430A (não estabilizado) e AISI 430E (estabilizado com Nb), em atmosferas de ar seco e Ar+1 ppm O2, à altas temperaturas, com o objetivo de verificar o efeito da pressão parcial de oxigênio sobre as taxas de oxidação desses aços. Amostras dos aços foram oxidadas em uma termobalança, entre 850°C e 950oC, por 50h. A cinética de oxidação foi estabelecida medindo-se o ganho de massa por unidade de área em função do tempo. A microestrutura e a composição química dos óxidos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios X, espectrometria de massa de íons secundários e difração de raios X com ângulo de incidência rasante. Entre 850°C e 950oC, em ar seco e em Ar+1ppm O2, as cinéticas de oxidação dos aços AISI 430A e AISI 430E seguem uma lei parabólica e os filmes de óxidos são constituídos de óxido de cromo contendo algum Mn e Fe. Os resultados mostram que a taxa de oxidação do aço AISI 430E é praticamente a mesma em ar e em Ar+1ppm O2. À 850oC, a resistência à oxidação do aço AISI 430A em ar é maior do que em Ar+1ppm O2, mas acima desta temperatura, em ar, ele se oxida em dois estágios, o que não é observado na atmosfera de Ar+1ppm O2. Para todas as condições experimentais utilizadas o aço AISI 430E apresenta maior resistência à oxidação do que o aço AISI 430a, particularmente em ar.

 

This work deals with a comparison of high temperature oxidation behaviors of steels AISI 430A (unstabilized) and AISI 430E (Nb stabilized), in atmospheres of dry air or Ar+1ppm O2, at high temperatures, in order to verify the effect of the oxygen partial pressure on the oxidation rates of these steels. Samples of the steels were oxidized in a thermobalance, between 850 and 950o C, for 50h. The oxidation kinetics were established by measuring the mass gain per unit area as a function of the time. The microstructure and the chemical composition of the oxide films were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), secondary ion mass spectrometry (SIMS) and grazing incidence X-ray diffraction (GIXD). Between 850 and 950o C, in dry air or in Ar+1ppm O2, the oxidation kinetics of the steels AISI 430A and AISI 430E follow a parabolic law and the oxide films are constituted of chromium oxide containing some Mn and Fe. The results show that the oxidation rates of the steel AISI 430E is practically the same in air and in Ar+1ppm O2. At 850o C, the oxidation resistance of the steel AISI 430A in air is greater than in Ar+1ppm O2 atmosphere, but above this temperature, in air, this steel presents two step oxidation kinetics, which is not observed in Ar+1ppm O2. For all the experimental conditions, the steel AISI 430E presents greater resistance to the oxidation than the steel AISI 430A, particularly in air.

Palavras-chave

Aço AISI 430a; Aço AISI 430E; Oxidação; Argônio.

AISI 430A steel; AISI 430E steel; Oxidation; Argon.