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Title: Cinética de oxidação e caracterização da carepa de aços inox SAE 304 e SAE 430.
Authors: Carvalho, Carlos Eduardo Reis de
metadata.dc.contributor.advisor: Costa, Geraldo Magela da
Cota, André Barros
Rossi, Édson Hugo
Keywords: Cinética química
Oxidação metais
Aços especiais
Issue Date: 2004
Citation: CARVALHO, Carlos Eduardo Reis de. Cinética de oxidação e caracterização da carepa de aços inox SAE 304 e SAE 430. 64f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto. 2004.
Abstract: A formação de carepa durante processos industriais a elevadas temperaturas gera perdas que levam a um aumento dos custos de produção. A caracterização da carepa formada industrialmente e o estudo da cinética desta reação podem levar a um melhor conhecimento do processo de formação dessa carepa, otimizando o processo de laminação a quente e de decapagem da ACESITA. Com esse objetivo amostras de dois tipos de aço inoxidável foram oxidadas em um forno tubular na faixa de temperaturas entre 600 - 1200ºC, para avaliar a variação de massa com relação ao tempo e com relação à temperatura de ensaio. Ensaios de difração de raios X e de espectroscopia Mössbauer caracterizaram quais tipos de óxidos foram formados durante a oxidação e quais as proporções desses óxidos na carepa. Diversos parâmetros, como a energia de ativação para o processo de oxidação, foram avaliados. A variação de massa ocorrida durante a oxidação mostrou-se fortemente dependente com relação à temperatura e ao tempo, aumentando consideravelmente com o aumento desses dois fatores. O aço SAE 304 mostrou-se mais resistente à oxidação em relação ao SAE 430. As fases cristalinas encontradas foram principalmente a hematita e a magnetita, ou mais precisamente um espinélio no caso do SAE 304, sendo encontradas outras fases nos ensaios com tempos e temperaturas menores. A hematita parece formar-se antes da magnetita durante a oxidação e à medida que a temperatura aumenta a hematita se transforma em magnetita, lembrando que devemos sempre considerar a redução da temperatura no processo de laminação a quente. A explicação provável para a ausência de óxidos de cromo na maioria das amostras ensaiadas seria a de que tais óxidos volatilizariam a elevadas temperaturas. ____________________________________________________________________________________
ABSTRACT: The formation of scaling during industrial processes at high temperatures generates losses that lead to an increase of the production costs. The haracterization of the scaling formed industrially and the study of the kinetics of this reaction can result in a better knowledge of the process of formation of this scaling, optimizing the hot lamination process of the ACESITA. Thus, samples of two types of stainless steels were oxidized in a tubular furnace in the range of temperatures between 600 and 1200ºC to evaluate the gain of mass with relation to the time and temperature of assay. Experiments of X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy had learned which types of oxides had been formed during the oxidation and the ratios of these oxides in the scaling as well. Several parameters such as the activation energy for the oxidation process, were evaluated. The gain of mass during the oxidation depends both on the temperature and the time, increasing strongly with the increase of these two factors. Steel SAE 304 revealed to be more resistant to the oxidation in comparison with the SAE 430. The major crystalline phases were hematite and magnetite, or more precisely a spinel in the case of SAE 304. Minor constituents were found depending on the times and temperatures of the experiments. Hematite seems to be formed before magnetite during the oxidation, but as the temperature increases the hematite transforms into magnetite. The probable explanation for the absence of chromium oxide in the majority of the assayed samples is that such oxides are volatilized at high temperatures.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6354
metadata.dc.rights.license: Open access.
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