Aluminização via HAPC (Halide Activated Pack Cementation) de cobre e liga de inconel modificada visando aplicação em ventaneiras de alto-forno

• Autor(a) principal: Nunnenkamp, Lothar Andreas
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-07122022-095600/
• topic: Pack Cementation Diffusion Coating; Coating; Inconel 625; Inconel 625; Pack Cementation Diffusion Coating; Revestimento; Tuyere; Ventaneira

O trabalho tem como objetivo a aplicação do processo de aluminização para melhorar a resistência à corrosão de ventaneiras de cobre pré-revestidas ou não com uma camada de soldagem de Inconel 625. O processo adotado foi Pack Cementation Diffusion Coating (PCDC). Este revestimento é aplicado em ventaneiras de alto-forno que trabalham sob condições extremas. Para se aproximar mais da realidade industrial, foram utilizados aço 1020 e alumínio A1050 na preparação da liga doadora. Os substratos foram cobre puro e uma solda de Inconel 625 sobre o cobre (Inco625s). Alumina foi utilizada como carga inerte e a ativação do processo foi realizada por NH4Cl. Estudou-se os revestimentos obtidos com quatro tipos de aluminas como material inerte, em momentos separados. Cálculos termodinâmicos foram realizados para avaliar a capacidade de aluminação do cobre e do Inco625s. O revestimento foi analisado por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à espectroscopia por energia dispersiva (EDS), difração de raios-X (DRX), microdureza Vickers e ensaio de abrasão não padronizado para efeito de comparação. Estudou-se a cinética de crescimento do revestimento, a qual indicou um crescimento parabólico com energias de ativação próximas tanto para o substrato de cobre como o Inco625s. Os cálculos termodinâmicos foram capazes de determinar possíveis reações de deposição da liga doadora sobre o substrato. A dureza do revestimento obtido se apresentou maior do que do substrato. Três dos tipos de alumina utilizados como material inerte influenciaram negativamente no processo causando uma instabilidade do revestimento quando exposto ao ar livre. Apenas uma alumina se mostrou apta para ser utilizada no processo de revestimento, sendo utilizada como material inerte na aluminização das amostras para ensaio de abrasão e cinética.