Estudo da variação da concentração do elemento químico Boro em amostragens no aço

Durante a fabricação de placas de aço através de lingotamento contínuo, é realizada uma amostragem para certificação da composição química. Para as placas produzidas no lingotamento contínuo, que por algum motivo não tiveram o resultado da amostra de lingotamento ou em caso de necessidade de confirm...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2019
Main Author: Omar de Siqueira Júnior lattes
Orientador/a: Aline Lima da Silva lattes
Banca: Leandro Rocha Lemes, Túlio Magno Füzessy de Melo
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas - Mestrado Profissional
Department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
Assuntos em Português:
Online Access:http://hdl.handle.net/1843/32345
Resumo Português:Durante a fabricação de placas de aço através de lingotamento contínuo, é realizada uma amostragem para certificação da composição química. Para as placas produzidas no lingotamento contínuo, que por algum motivo não tiveram o resultado da amostra de lingotamento ou em caso de necessidade de confirmação de resultados, é prática a retirada de uma quina da placa de aço produzida para verificação da composição química, comumente chamada de ponta de placa. Esta amostragem também é realizada quando ocorre o comércio de placas entre plantas siderúrgicas, fato que está ocorrendo em grande escala no mundo. Observa-se, contudo, que para o elemento boro, a partir de certas concentrações no aço, quando analisadas por espectrometria de emissão ótica – Spark, ocorre uma diferença de resultados entre a amostra de lingotamento, ponta de placa e do produto final laminado. Isso pode gerar fatores como a recusa da corrida por composição química e questionamentos entre plantas siderúrgicas, quanto à composição química da placa. Durante o desenvolvimento do trabalho observou-se que o comportamento do boro na solidificação da placa difere dos demais elementos mostrando um alto erro relativo em comparação com a amostragem realizada durante a produção da placa. Enquanto os demais elementos do aço apresentaram em sua maioria erro relativo abaixo de 10% o boro chegou a apresentar erro relativo de 39,4%. Devido ao coeficiente de partição (k) do boro apresentar valor muito menor que 1 (k<1) há uma tendência elevada de segregação, com rejeição desse soluto para o líquido, sendo a concentração do boro menor nas primeiras regiões a solidificar (mais próximas à parede do molde) e maiores na última porção que solidifica. Assim, a principal motivação para este estudo é verificar a dispersão do boro nas placas de aço produzidas no lingotamento contínuo e identificar as regiões da placa que melhor representam o resultado esperado para a concentração do boro no aço.
During the steel plate manufacturing by continuous ingot casting, a sample is realized to certificate the chemical composition. For the plates produced by continuous ingot casting that for any reason did not have the analyses result sample or to confirm the sample result, there is another sample provided from a metal piece cut off from the plate corner. This kind of sampling is also realized at the steel plate world marketing, and it is increasing along the world. However, it is noted a difference between the analyze results of the Boron element for certain interval concentration when the analyses are made by optical spectrometry emission – Spark, which have different results for ingot casting, plate corner and final rolled product. This difference may cause issues as questionings or even refuse of the plate chemical composition by the client with the producer. During the work development it was observed that the behavior of boron in the solidification of the plate differs from the other elements showing a high relative error compared to the sampling realized during the plate production. While the other steel elements had mostly relative error below 10%, boron had a relative error of 39.4 Due the partition coefficient (k) of boron is much lower than 1 (k <1), there is a high segregation tendency, with solute rejection to the liquid, the boron concentration being lower in the first solidifying regions (closest to the mold) and higher in the last solidifying portion. The major objective of the study is to verify the dispersion of Boron at the steel plate produced by continuous ingot casting and identify the plate regions which better represent the result expected of Boron in the steel.