Estudo da morfologia, tamanho, distribuição e precipitação sobre óxidos de inclusões de sulfetos de manganês em aços ressulfurados SAE 1141 acalmados ao alumínio

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bobsin, Alexsandro
• Orientador(a): Bielefeldt, Wagner Viana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço; Inclusão não metálica; Manganês
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/202469

Aços ressulfurados possuem diversas aplicações na indústria devido às propriedades mecânicas, sua boa usinabilidade e tenacidade média na elaboração de peças metálicas. Assim, os teores de manganês e enxofre são mais elevados para atender estas propriedades, pois a formação de sulfetos de manganês previne a formação de FeS, controla o crescimento do grão e facilita a usinagem, aumentando a vida útil das ferramentas de corte. Entretanto, estas inclusões prejudicam a qualidade dos aços em geral, provocando problemas como redução na ductibilidade e na tenacidade, podendo ainda nuclear trincas durante a conformação. Devido a problemas de acabamentos superficiais pelo alinhamento de sulfetos de manganês em chapas laminadas a quente, este trabalho foi elaborado para analisar fatores de morfologia, tamanho e distribuição destas inclusões, assim como, a precipitação destas sobre óxidos. O objetivo é entender a formação do MnS e a influência destes fatores no lingote. Para isso, foram retiradas quatro amostras de tarugos da aciaria na região de meio raio e núcleo. Os métodos de análise utilizados foram: microscopia eletrônica de varredura com EDS, mapeamento químico, contagem através de análise de imagens. Também foram realizadas análises termodinâmicas computacionais para previsão da temperatura de precipitação, quantidade de MnS formado e a variação desta quantidade pelo teor de enxofre. Os resultados mostraram que as morfologias mais encontradas foram sulfetos de manganês do tipo angular e irregular na região de meio raio e do tipo eutético no núcleo. O tamanho das inclusões diminuiu em direção ao núcleo, partindo de um diâmetro 13,37 μm para 12,88 μm, enquanto se esperava um aumento do tamanho. A quantidade ao contrário, aumentou nestas mesmas regiões, passando de 73/mm2 para 130/mm2, isto pode explicar a redução no tamanho médio dos MnS. Quanto à precipitação sobre óxidos, os mais encontrados foram do sistema CaO-Al2O3-SiO2, principalmente alumina. A Análise termodinâmica mostrou que os MnS começam a precipitar a uma temperatura de 1420 °C e que o aumento do teor de enxofre aumentou a quantidade de MnS formado nas quatro corridas analisadas, concordando com a revisão da literatura.