Oxidação cíclica em alta temperatura de ligas ferrosas fundidas de baixo custo (2013)
- Authors:
- Autor USP: MALAFAIA, ARTUR MARIANO DE SOUSA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- Subjects: MATERIAIS FERROSOS; LIGAS METÁLICAS; AÇO INOXIDÁVEL; CINÉTICA; OXIDAÇÃO
- Language: Português
- Abstract: A oxidação cíclica é um fenômeno que pode trazer problemas a diversas indústrias e, apesar de estudada em grande medida para materiais de alto desempenho, como superligas, pesquisas em materiais menos nobres são incipientes. Essa tese teve como objetivo investigar as propriedades de oxidação cíclica de materiais ferrosos de baixo custo e compará-las com as do aço inoxidável fundido ASTM A 297 - grau HH modificado. A motivação surgiu de uma análise de falha de componente feito com aço HH e da possibilidade de pesquisar materiais com melhor relação custo-benefício em aplicações onde a principal solicitação seja a de resistência à oxidação cíclica. Seis ligas ferrosas com teores de cromo e níquel menores que o do aço HH, ou sem esses elementos, compuseram o estudo. Nestas ligas, os elementos silício e alumínio (1 liga) foram utilizados como alternativa para resistir à oxidação. As composições das ligas (% em peso) foram aproximadamente 'FE'-15'AL'-1, 1 'C', 'FE'-14,5'SI'-4'CR'-0,75'C', 'FE'-5'SI'-5'CR'-'V'-'C', 'FE'-5'SI'-5'CR'-4'NI'-'NB'-'C', 'FE'-17'MN'-5'SI'-10'CR'-4'NI'-'V'-'C' e 'FE'-12'MN'-5'SI'-10'CR'-4'NI'-'NB'-'C', além do aço HH modificado (HH-mod). Foram realizados ensaios de oxidação cíclica nas temperaturas de 800, 900 e 1000 ºC e ensaios de dureza, tração e impacto. As ligas mostraram fragilidade, com exceção das ligas com alto teor de manganês que superaram o aço HH-mod em tenacidade. Em oxidação cíclica, as ligas apresentaram boa resistência, com taxas de variação de massa pequenas ou moderadas, e quando houve destacamento, este foi menor que o apresentado pelo aço HH-mod. Camadas oxidadas foram caracterizadas por técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia de raios-X (EDX) e difração de raios-X (DRX). Foi possível verificar a formação de óxidos protetores de 'SI', 'CR' ou 'AL',mas também de 'FE', 'CU' e principalmente 'MN'. Por fim, a determinação das cinéticas de ganho de massa e destacamento mostrou que apesar de algumas ligas apresentarem kp maiores que os do aço HH-mod, todas sofreram menores destacamentos, o que ocorreu para o aço HH-mod nas três temperaturas, devido à diferença entre coeficientes de expansão térmica da matriz austenítica e dos óxidos. Dentre as demais ligas, 'FE'-15'AL'-1,1'C' e 'FE'-5'SI'-5'CR'-4'NI'-'NB'-'C' não sofreram destacamentos e apresentaram baixo ganho de massa, devido às finas camadas de óxido e assim apresentando os melhores resultados
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2013
- Data da defesa: 25.10.2013
-
ABNT
MALAFAIA, Artur Mariano de Sousa. Oxidação cíclica em alta temperatura de ligas ferrosas fundidas de baixo custo. 2013. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15012014-103642/. Acesso em: 29 jul. 2024. -
APA
Malafaia, A. M. de S. (2013). Oxidação cíclica em alta temperatura de ligas ferrosas fundidas de baixo custo (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15012014-103642/ -
NLM
Malafaia AM de S. Oxidação cíclica em alta temperatura de ligas ferrosas fundidas de baixo custo [Internet]. 2013 ;[citado 2024 jul. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15012014-103642/ -
Vancouver
Malafaia AM de S. Oxidação cíclica em alta temperatura de ligas ferrosas fundidas de baixo custo [Internet]. 2013 ;[citado 2024 jul. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15012014-103642/
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
