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Title: Avaliação da eficácia da técnica de difração de raios-X para caracterizar fases presentes em dois ferros fundidos cinzentos perlíticos com diferentes adições de nióbio.
Authors: Reis, Bárbara Cristina Mendanha
Faria, Geraldo Lúcio de
Bortoluzzi, Mirian Batista de Oliveira
Pereira, Natália Fernanda Santos
Carmo, Denílson José do
Santos, Anderson Júnior dos
Câmara, Marcelo Araújo
Keywords: Nióbio
Difração de raios-X
Gray cast iron
Niobium
Phases
Issue Date: 2021
Citation: REIS, B. C. M. et al. Avaliação da eficácia da técnica de difração de raios-X para caracterizar fases presentes em dois ferros fundidos cinzentos perlíticos com diferentes adições de nióbio. Journal of Experimental Techniques and Instrumentation, v. 4, p. 81-91, 2021. Disponível em: <https://periodicos.ufms.br/index.php/JETI/article/view/13153>. Acesso em: 29 abr. 2022.
Abstract: This work aims to present a brief state of the art regarding the characterization techniques currently used to evaluate the effects of fabrication processes on the structure of gray cast iron, as well as to evaluate the effectiveness of the X-ray diffraction technique (XRD) to identify and quantify the phases present in two types of gray cast iron: one with low (0.02% by weight) and the other with high niobium content (0.21-0.24% by weight). For both samples, the three main phases were identified: graphite-G, ferrite-Fe(α) and cementite-Fe3C. However, not even for the sample with the highest niobium content, niobium carbide (NbC) was identified by this technique, a fact justified by the detection limit of the conventional diffractometer used and the small fraction of this carbide in the analyzed samples. The modification in the niobium concentration was not enough to promote significant differences in the diffractograms. The fluorescence of iron excited mainly by Cu Kα radiation resulted in a high level of noise in the measurements and made it impossible to quantify the phases by means of Rietveld refinement. Thus, for the analyzed niobium contents and limitations of the instrumental conditions used in this work to minimize these iron fluorescence effects in the samples (but usual operating conditions of copper tube equipment in routine operation), it is concluded that the Cu tube XRD technique is not effective for quantifying phase fractions nor for identifying NbC in gray cast iron.
metadata.dc.description.abstracten: Este trabalho tem como objetivo apresentar um breve estado da arte a respeito das técnicas de caracterização atualmente utilizadas para se avaliar efeitos de processos de fabricação sobre a estrutura de ferros fundidos cinzentos, assim como avaliar a efetividade da técnica de difração de raios-X (XRD) para identificar e quantificar as fases presentes em dois tipos de ferros fundidos cinzentos: um com baixo (0,02% em peso) e outro com alto teor de nióbio (0,21-0,24% em peso). Para ambas as amostras, as três fases principais foram identificadas: grafita-G, ferrita- Fe(α) e cementita- Fe3C. Porém, nem mesmo para a amostra com maior teor de nióbio, o carboneto de nióbio (NbC) foi identificado por essa técnica, fato justificado pelo limite de detecção do difratômetro convencional utilizado e da pequena fração deste carboneto nas amostras analisadas. A modificação na concentração de nióbio não foi suficiente para promover diferenças significativas nos difratogramas. A fluorescência do ferro excitado principalmente pela radiação Cu Kα resultou em alto nível de ruído nas medições e impossibilitou quantificar as fases por meio do refinamento de Rietveld. Dessa forma, para os teores de nióbio analisados e limitações das condições instrumentais utilizadas neste trabalho para minimizar esses efeitos de fluorescência do ferro nas amostras (mas condições usuais de operação de equipamentos com tubo de cobre em operação de rotina), conclui-se que a técnica de XRD com tubo de Cu não é eficaz para a quantificação de frações de fases e nem para a identificação de NbC em ferros fundidos cinzentos.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15573
metadata.dc.identifier.doi: https://doi.org/10.30609/jeti.v4i03.13153
ISSN: 2595-1106
metadata.dc.rights.license: The Articles published by Journal of Experimental Techniques and Instrumentation do not require transfer of copyright as the copyright remains with the author. In confirming the publication of your article with open access you agree to the Creative Commons Attribution License. Fonte: Journal of Experimental Techniques and Instrumentation <https://periodicos.ufms.br/index.php/JETI/about>. Acesso em: 05 maio 2022.
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