Avaliação da limpeza inclusionária do aço din 38b3 ao alterar a seção do molde de lingotamento contínuo

Abstract

A exigência do mercado por aços de maior qualidade fez com que as siderúrgicas criassem o conceito de clean steel, com o objetivo de produzir aços que garantem um desempenho superior em frente à rigorosas especificações, principalmente de aços especiais destinados ao setor automotivo. As inclusões não-metálicas são inerentes ao processo de produção do aço, dependendo de sua composição, morfologia, tamanho e distribuição quase sempre possuem um efeito nocivo nas propriedades do aço, afetando tanto durante o processo de fabricação quanto no desempenho das peças finais. Alguns elementos são adicionados ao aço líquido afim de obter melhores propriedades, tais como usinabilidade e microestrutura homogênea. Porém, estes mesmos elementos em reações termodinâmicas podem formar inclusões sólidas que incorporadas ao aço prejudicam a lingotabilidade, podendo ocorrer o fenômeno clogging. Aços acalmados ao alumínio têm a tendência de formar inclusões sólidas de alumina, por este motivo estes aços são tratados com adição de cálcio para alterar a morfologia da inclusão, facilitando a absorção destas inclusões pela escória e não afetando a lingotabilidade. Neste trabalho foi realizado a avaliação da limpeza inclusionária do aço DIN 38B3 ao alterar a seção do molde de lingotamento contínuo. Foram avaliadas 100 corridas em um molde de seção 155x155 mm e 100 corridas em um molde de seção 240x240 mm. Os métodos utilizados foram a análise amostral de ensaios de microinclusão de cada uma das corridas e o percentual de rejeição em linha de inspeção automática por ultrassom de 100% das barras laminadas produzidas a partir das corridas avaliadas. A partir dos resultados observados neste estudo pode-se concluir que, ao aumentar a seção de molde de lingotamento contínuo para o aço DIN 38B3 resultou na diminuição das ocorrências de inclusões grosseiras; diminuição das médias dos resultados amostrais de cada corrida tanto para as inclusões do Tipo B (alumina) série grossa e Tipo DS (globular único) e a diminuição do percentual de rejeição em linha de inspeção por ultrassom

The market requirement for higher quality steels has led steelmakers to create the concept of clean steel, aiming to produce steels that guarantee superior performance in front of rigorous specifications, mainly special steels for the automotive industry. Non-metallic inclusions are inherent to the steel production process, and depending on their composition, morphology, size, and distribution, they usually have a harmful effect on the steel's properties, affecting both the manufacturing process and the performance of the finished product. Some elements are added to the liquid steel in order to obtain better properties, such as machinability and homogeneous microstructure, but these same elements in thermodynamic reactions can form solid inclusions that incorporated to the steel harm the castability, and the clogging phenomenon can occur. Aluminum calmed steels have the tendency to form solid inclusions of alumina, for this reason these steels are treated with calcium addition to change the inclusion morphology, facilitating the absorption of these inclusions by the slag and not affecting the castability In this work, the inclusion cleanliness of DIN 38B3 steel was evaluated by changing the section of the continuous casting mold. 100 heats in a 155x155 mm mold and 100 heats in a 240x240 mm mold were evaluated. The methods used were sample analysis of micro-inclusion tests of each of the heat and the percentage of rejection in an automatic ultrasonic inspection line of 100% of the rolled bars produced from the evaluated heats. From the results observed in this study it can be concluded that by increasing the section of the continuous casting mold for DIN 38B3 steel: decrease in the occurrences of coarse inclusions; decrease in the averages of the sample results of each heat for both Type B (alumina) coarse series inclusions and Type DS (single globular); decrease in the percentage of rejection in ultrasonic inspection line