ISSN 2594-5297
57° Seminário de Laminação e Conformação de Metais — vol. 57, num.57 (2022)
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Resumo
O MANGANÊS É UM ELEMENTO DE LIGA ONIPRESENTE NOS AÇOS ESTRUTURAIS, O QUAL ELIMINA A FRAGILIDADE A QUENTE CAUSADA PELO ENXOFRE, PROMOVE ENDURECIMENTO POR SOLUÇÃO SÓLIDA E ELEVA A FRAÇÃO DE PERLITA NA MICROESTRUTURA, AUMENTANDO CONSEQUENTEMENTE SUA RESISTÊNCIA MECÂNICA. CONTUDO, SOB TEORES ACIMA DE 1%, ELE APRESENTA ALGUNS INCONVENIENTES, COMO A REFOSFORAÇÃO DO AÇO LÍQUIDO E MAIORES DANOS AOS REFRATÁRIOS EM ACIARIAS A OXIGÊNIO SEM FORNO-PANELA. OUTRO PROBLEMA É SUA FORTE TENDÊNCIA À SEGREGAÇÃO NO CENTRO DA ESPESSURA DAS PLACAS OBTIDAS POR LINGOTAMENTO CONTÍNUO. AINDA ASSIM, A INTENSIFICAÇÃO DA DEMANDA ASIÁTICA POR AÇOS ESTRUTURAIS COM ALTA RESISTÊNCIA VEM PROMOVENDO O AUMENTO DE SEUS TEORES DE MANGANÊS, O QUE ESTÁ ELEVANDO O CONSUMO E, OBVIAMENTE, O CUSTO DE SUAS FERRO-LIGAS. PORTANTO, ESSA CONJUNTURA VIABILIZOU O SURGIMENTO DE NOVOS PROJETOS DE LIGA, TENDO MOTIVADO O DESENVOLVIMENTO DE GRANDE QUANTIDADE DE TRABALHOS, DESENVOLVIDOS TANTO EM ESCALA LABORATORIAL COMO INDUSTRIAL, PARA CONCEBER COMPOSIÇÕES ALTERNATIVAS PARA AÇOS ESTRUTURAIS. UM DELES É A SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO MANGANÊS POR PEQUENAS ADIÇÕES DE NIÓBIO, REDUZINDO A SEGREGAÇÃO DO MATERIAL, SEU CUSTO E AS EMISSÕES ASSOCIADAS DE CO2 ESSA SUBSTITUIÇÃO É FEITA SEM NECESSARIAMENTE USAR A LAMINAÇÃO CONTROLADA. ESTE ARTIGO FAZ UMA REVISÃO SOBRE OS RESULTADOS OBTIDOS NESTE DESENVOLVIMENTO ATÉ O MOMENTO.
MANGANESE IS A UBIQUITOUS ALLOY ELEMENT IN STRUCTURAL STEELS, WHERE IT SUPPRESSES THE HOT BRITTLENESS CAUSED BY SULFUR, PROMOTES SOLID SOLUTION HARDENING AND INCREASES THE PEARLITE FRACTION IN THE MICROSTRUCTURE, CONSEQUENTLY INCREASING ITS MECHANICAL STRENGTH. HOWEVER, AT LEVELS ABOVE 1%, IT PRESENTS SOME INCONVENIENCES, SUCH AS THE REPHOSPHORIZATION OF LIQUID STEEL AND GREATER DAMAGE TO REFRACTORIES IN OXYGEN STEELWORKS WITHOUT LADLE FURNACES. ANOTHER PROBLEM IS ITS STRONG TENDENCY TO SEGREGATE AT THE CENTER OF THE THICKNESS OF CONTINUOUSLY CAST SLABS. EVEN SO, THE INTENSIFICATION OF ASIAN DEMAND FOR HIGH-STRENGTH STRUCTURAL STEELS HAS BEEN PROMOTING AN INCREASE IN THEIR MANGANESE CONTENTS, WHICH IS INCREASING THE CONSUMPTION AND, OBVIOUSLY, THE PRICE OF ITS FERROALLOYS. THEREFORE, THIS SITUATION PROMPTED THE EMERGENCE OF NEW ALLOY DESIGNS, HAVING MOTIVATED THE DEVELOPMENT OF MANY STUDIES, BOTH ON LABORATORY AND INDUSTRIAL SCALE, TO DESIGN ALTERNATIVE COMPOSITIONS FOR STRUCTURAL STEELS WHERE MANGANESE IS PARTIALLY REPLACED BY NIOBIUM, WITHOUT AFFECTING PRODUCT PERFORMANCE, REDUCING ITS PRICE AND CARBON FOOTPRINT, AND WITHOUT NECESSARILY REQUIRING THE USE OF CONTROLLED ROLLING. THIS PAPER REVIEWS THE RESULTS OF SUCH DEVELOPMENTS.
Palavras-chave
Aço Estrutural ARBL, Nióbio, Manganês, PROJETO DE LIGA, Propriedades mecânicas
HSLA Structural Steel; Niobium; Manganese; Alloy Design
Como citar
Gorni, Antonio Augusto;
Rebellato, Marcelo Arantes;
Silvestre, Leonardo Magalhães.
SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO MANGANÊS PELO NIÓBIO EM AÇOS ESTRUTURAIS DE BAIXO CARBONO
,
p. 349-360.
In: 57° Seminário de Laminação e Conformação de Metais,
São Paulo,
2022.
ISSN: 2594-5297
, DOI 10.5151/2594-5297-34847
