Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Medeiros, Samuel Lucas Santos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47587
Resumo: High-aluminum steels (TRIP / TWIP) are modern steels highly demanded by the automotive industry and present some difficulties during the continuous casting process, such as high viscosity slag, poor plate quality and breakouts. The present work studies the crystallization of unconventional flux powders for use in the casting of TRIP / TWIP steels. Crystallization kinetics and structure of glassy CaO-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -Na 2 O-Li 2 O fluoride-free mold fluxes for samples with different CaO/Al 2 O 3 ratios were investigated by Differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Field-emission environmental scanning electron microscopy (FE-SEM/EDS) techniques. The first crystal, which precipitates during heating from glass, is Ca 12 Al 14 O 33 , followed by CaO. For the first crystal, which precipitates as plate- like (two-dimensional), it was found, when using the Matusita-Sakka model, coherence between the calculated Avrami parameters and the images got from electron microscope. In the same way, coherence was found for the second event – CaO precipitation –, which growths two-dimensional or three-dimensional, depending on the CaO/Al 2 O 3 ratio. The most important event (in terms of energy liberated and amount of crystals) is Ca 12 Al 14 O 33 precipitation. For this event the effective activation energy for crystallization, E G , decreases with the increase of CaO/Al 2 O 3 ratio. The activation energy for crystallization reflects the energy barrier for crystallization. Thus, it can be concluded that mold fluxes crystallization is enhanced when increasing the CaO/Al 2 O 3 ratio.
id UFC-7_62da02c2e4324305499782c0e5ea0251
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/47587
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIPCrystallization study of CaO-Al2O3 (fluorine free and SiO2) -based glass flux powders for use in continuous casting of TRIP / TWIP steel platesCiência dos materiaisCalorimetriaCristalizaçãoCrystallizationDifferential scanning calorimeterMold fluxDevitrificationHigh-aluminum steels (TRIP / TWIP) are modern steels highly demanded by the automotive industry and present some difficulties during the continuous casting process, such as high viscosity slag, poor plate quality and breakouts. The present work studies the crystallization of unconventional flux powders for use in the casting of TRIP / TWIP steels. Crystallization kinetics and structure of glassy CaO-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -Na 2 O-Li 2 O fluoride-free mold fluxes for samples with different CaO/Al 2 O 3 ratios were investigated by Differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Field-emission environmental scanning electron microscopy (FE-SEM/EDS) techniques. The first crystal, which precipitates during heating from glass, is Ca 12 Al 14 O 33 , followed by CaO. For the first crystal, which precipitates as plate- like (two-dimensional), it was found, when using the Matusita-Sakka model, coherence between the calculated Avrami parameters and the images got from electron microscope. In the same way, coherence was found for the second event – CaO precipitation –, which growths two-dimensional or three-dimensional, depending on the CaO/Al 2 O 3 ratio. The most important event (in terms of energy liberated and amount of crystals) is Ca 12 Al 14 O 33 precipitation. For this event the effective activation energy for crystallization, E G , decreases with the increase of CaO/Al 2 O 3 ratio. The activation energy for crystallization reflects the energy barrier for crystallization. Thus, it can be concluded that mold fluxes crystallization is enhanced when increasing the CaO/Al 2 O 3 ratio.Os aços com alto teor de alumínio (TRIP/TWIP) são aços modernos altamente exigidos pela indústria automotiva e apresentam algumas dificuldades durante o processo de lingotamento contínuo, tais como escória de alta viscosidade, baixa qualidade de placas e breakouts. O presente trabalho estuda a cristalização de pós fluxantes não convencionais para o uso no lingotamento continho de aços TRIP/TWIP. A cinética de cristalização e a estrutura de pós fluxantes isentos de fluoreto e SiO 2 , baseados em CaO-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -Na 2 O-Li 2 O com diferentes razões CaO/Al 2 O 3 foram investigadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX) e técnicas de microscopia eletrônica de varredura (FE-SEM / EDS). O primeiro cristal, que precipita durante aquecimento do pó fluxante vítreo é o Ca 12 A l1 4O 33 , seguido por CaO. Usando o modelo de Matusita-Sakka, pode-se prever que o primeiro cristal precipita como placa (bidimensional). Foi encontrado concordância entre os parâmetros de Avrami calculados pelo modelo e as imagens obtidas no microscópio eletrônico. Da mesma forma, foi encontrada correspondência para o segundo evento de cristalização, precipitação de CaO, que cresce bidimensional ou tridimensional, dependendo da razão CaO/Al 2 O 3 . O evento mais importante (em termos de energia liberada e quantidade de cristais) é a precipitação de Ca 12 Al 14 O 33 . Para este evento, a energia de ativação efetiva para cristalização, E G , diminui com o aumento da razão CaO/Al 2 O 3 . A energia de ativação para cristalização reflete a barreira de energia necessária para cristalização. Assim, pode-se concluir que a cristalização dos fluxos de molde é aprimorada ao aumentar a razão CaO/Al 2 O 3 .Klug, Jeferson LeandroMedeiros, Samuel Lucas Santos2019-11-08T16:38:09Z2019-11-08T16:38:09Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMEDEIROS, S. L. S. Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP. 2019. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47587porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-03-18T17:49:03Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/47587Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:35:31.856383Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
Crystallization study of CaO-Al2O3 (fluorine free and SiO2) -based glass flux powders for use in continuous casting of TRIP / TWIP steel plates
title Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
spellingShingle Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
Medeiros, Samuel Lucas Santos
Ciência dos materiais
Calorimetria
Cristalização
Crystallization
Differential scanning calorimeter
Mold flux
Devitrification
title_short Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
title_full Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
title_fullStr Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
title_full_unstemmed Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
title_sort Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP
author Medeiros, Samuel Lucas Santos
author_facet Medeiros, Samuel Lucas Santos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Klug, Jeferson Leandro
dc.contributor.author.fl_str_mv Medeiros, Samuel Lucas Santos
dc.subject.por.fl_str_mv Ciência dos materiais
Calorimetria
Cristalização
Crystallization
Differential scanning calorimeter
Mold flux
Devitrification
topic Ciência dos materiais
Calorimetria
Cristalização
Crystallization
Differential scanning calorimeter
Mold flux
Devitrification
description High-aluminum steels (TRIP / TWIP) are modern steels highly demanded by the automotive industry and present some difficulties during the continuous casting process, such as high viscosity slag, poor plate quality and breakouts. The present work studies the crystallization of unconventional flux powders for use in the casting of TRIP / TWIP steels. Crystallization kinetics and structure of glassy CaO-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -Na 2 O-Li 2 O fluoride-free mold fluxes for samples with different CaO/Al 2 O 3 ratios were investigated by Differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Field-emission environmental scanning electron microscopy (FE-SEM/EDS) techniques. The first crystal, which precipitates during heating from glass, is Ca 12 Al 14 O 33 , followed by CaO. For the first crystal, which precipitates as plate- like (two-dimensional), it was found, when using the Matusita-Sakka model, coherence between the calculated Avrami parameters and the images got from electron microscope. In the same way, coherence was found for the second event – CaO precipitation –, which growths two-dimensional or three-dimensional, depending on the CaO/Al 2 O 3 ratio. The most important event (in terms of energy liberated and amount of crystals) is Ca 12 Al 14 O 33 precipitation. For this event the effective activation energy for crystallization, E G , decreases with the increase of CaO/Al 2 O 3 ratio. The activation energy for crystallization reflects the energy barrier for crystallization. Thus, it can be concluded that mold fluxes crystallization is enhanced when increasing the CaO/Al 2 O 3 ratio.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-11-08T16:38:09Z
2019-11-08T16:38:09Z
2019
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MEDEIROS, S. L. S. Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP. 2019. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47587
identifier_str_mv MEDEIROS, S. L. S. Estudo da cinética de cristalização de pós fluxantes vítreos à base de CaO-Al2O3 (livres de flúor e SiO2) para uso em lingotamento contínuo de placas de aços TRIP/TWIP. 2019. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47587
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1813028868037017600