Estudo termodinâmico de inclusões não-metálicas em aço acalmado ao aluminío e tratado com cálcio

Abstract

O objetivo geral do trabalho foi o estudo da formação de inclusões não-metálicas no lingotamento contínuo (LC) para um aço acalmado ao alumínio e tratado com cálcio (SAE 8620). Os objetivos específicos foram: 1) A obtenção das fases e compostos formados nas inclusões em função da composição e temperatura de lingotamento adotadas para o aço SAE 8620. 2) Estabelecer condições de composição química do aço para a formação de inclusões menos deletérias à lingotabilidade do SAE 8620. Com base em trabalhos da literatura e em trabalhos anteriores dos autores, simulações foram realizadas via FactSage e seus bancos de dados. As simulações foram realizadas utilizando a composição química global do aço SAE 8620 no distribuidor de LC. O resultado é a composição do aço e inclusões não-metálicas (óxidos e sulfetos) na temperatura de interesse. Os resultados mostraram a formação de diferentes óxidos sólidos e a formação de fase líquida nas inclusões pela variação do teor de cálcio no aço. Foi possível determinar a composição das inclusões como função dos teores de alumínio e cálcio no aço SAE 8620. Para uma determinada composição e temperatura do aço SAE 8620, também foi possível estabelecer uma faixa de teor de cálcio onde as inclusões são formadas por fase líquida predominante. Foi ainda possível calcular o percentual de fase líquida e sólida nas inclusões, bem como sua composição em termos de óxidos.

The main goal was the study of non-metallic inclusion formation in the continuous casting (CC) for Al-killed, calcium treated steel (SAE 8620). The specific goals were: 1) To obtain the phases and compounds formed in the inclusions as a function of composition and casting temperature adopted for the SAE 8620 steel. 2) To establish conditions of steel chemical composition for the formation of less harmful inclusions to the SAE 8620 castability. Based in the literature and previous work of the authors, were carried out simulations using the software FactSage and databases. The simulations were realized using the global chemical composition of SAE 8620 steel in the CC tundish. The results were steel and non-metallic inclusions (oxides and sulphites) composition in the aimed temperature. The results showed the formation of different solid oxides and the formation of liquid phase in the inclusions by the variation of calcium content in the steel. It was possible to determine the inclusion composition as a function of aluminum and calcium content of SAE 8620 steel. For the specific composition and temperature of SAE 8620 steel, it was possible to establish a range of calcium content were the inclusions are formed by predominant liquid phase. It was possible to calculate the percent of liquid and solid phase in the inclusions, as well the composition in terms of oxides.