[pt] O desenvolvimento e a utilização de aços rápidos para a
produção da casca
externa de cilindros destinados à laminação de tiras a
quente tiveram início no
começo dos anos 90. A introdução deste material melhorou,
significativamente, a
resistência ao desgaste do cilindro, a qualidade da tira
laminada e a duração da
campanha de laminação. Representou, desta forma, o maior
avanço tecnológico
recentemente obtido no campo da laminação a quente.
Entretanto, foi observado
que o desprendimento da camada de óxido nestes aços possuía
características
diferentes daquelas obtidas nos cilindros de laminação
convencionais. Este
fenômeno foi atribuído ao processo de oxidação dos aços
rápidos, que é cerca de
quatro vezes maior do que o das ligas anteriormente
utilizadas. Para que todo o
potencial dos cilindros de laminação a quente, fabricados
com este material, seja
alcançado, torna-se necessário, portanto, o estudo da
oxidação de aços rápidos. A
presente tese estudou a oxidação de quatro composições
químicas de aços rápidos.
Foram realizados ensaios de termogravimetria em atmosfera
de ar seco e úmido
(12,5% H2O) assim como ciclagem térmica com resfriamento em
água. Um
aparelho de produção e controle de umidade e um mecanismo
de ciclagem térmica
foram construídos para este trabalho. As amostras oxidadas
foram analisadas por
difração de Raios - X, microscopia eletrônica de varredura
e espectroscopia de
dispersão de energia. A discussão dos resultados avaliou o
efeito da composição
química, da umidade e da ciclagem térmica no comportamento
dos aços rápidos
estudados quanto à oxidação. Como conclusões, verificou-se
que o teor de cromo
possui influência no ganho final de massa, que um teor
elevado de molibdênio
pode promover oxidação catastrófica em atmosfera de ar seco
e que a variação do
teor de tungstênio utilizada não influenciou o
comportamento de oxidação. Foi
verificado também que a presença de 12,5 % de H2O
influenciou significativamente as características de
oxidação e que a oxidação em condição de
ciclagem térmica promoveu a formação de uma fina camada de
óxidos ricos em
vanádio na região externa da camada de óxido das amostras
estudadas. / [en] Development and use of high-speed steel for manufacturing
the roll outer
shell of hot strip mills have started in the early 1990s.
The introduction of this
material has improved, significantly, the roll wear
resistance, the surface quality
of rolled products and the length of rolling campaign. It
has represented,
therefore, the major technological breakthrough recently
introduced in the hot
rolling field. However, it was observed that the oxide
layer spalling of these steels
had different behavior in comparison with that of
conventional rolls. This
phenomenon has been attributed to the high-speed steel
oxidation, which is about
four times higher than the alloys previously used. In order
to achieve the full
potential of high-speed rolls for hot strip mills, it is
necessary, therefore, to study
the oxidation behavior of this material. The present thesis
studied the oxidation of
four different chemical compositions of high-speed steels.
Corrosion tests were
carried out in a thermobalance under dry and moist (12.5 %
H2O) environments.
Oxidation under thermal cyclic conditions of specimens
cooled in water was also
carried out. A cyclic oxidation apparatus and an equipment
for humidity
production and control were constructed for this work. The
corroded samples
were examined by X - Ray diffraction, scanning electron
microscopy and energy
dispersive micro-analysis. The discussion of the results
evaluated the effects of
humidity, thermal cycling and chemical composition on the
oxidation behavior of
these high-speed steels. As conclusions, it was verified
that the chromium content
has influence on the final mass gain, the elevated
molybdenum content can
produce catastrophic oxidation under dry air environment
and that the tungsten
content variation did not influence the oxidation behavior.
It was also verified that
the presence of humidity had a significant effect on the
oxidation behavior and that the cyclic oxidation promoted
the formation of a thin layer composed of
oxides rich in vanadium at the outer region of the scale.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:6208 |
| Date | 04 April 2005 |
| Creators | MAURICIO DE JESUS MONTEIRO |
| Contributors | FERNANDO COSME RIZZO ASSUNCAO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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