Análise de adição de nitrogênio através de liga de Fe-Mn-N em ferro fundido nodular

Abstract

Em ferros fundidos ADI, o níquel tem função de estabilizar a austenita na microestrutura, semelhantemente em aços inoxidáveis o nitrogênio possui a mesma propriedade; contudo, não há muitos estudos desta aplicação nos Ferros Fundidos. Então o objetivo deste trabalho é avaliar métodos de adição de nitrogênio e a curva de rendimento de absorção do nitrogênio em uma liga de ferro fundido, utilizando granulados de uma liga de Fe-Mn-N. Duas geometrias foram testadas, a primeira para determinar a curva de rendimento e a segunda para avaliar dureza e microestrutura. Os resultados indicam que é possível alcançar até 12% de rendimento de absorção do nitrogênio, proporcionando um aumento de até 10% da dureza HB quando a liga Fe-Mn-N é adicionada diretamente na panela após a nodularização. A microestrutura apresentou pequenos grãos que acredita-se tratar de grãos de carbonetos, mas em pequena quantidade. Contudo, conforme o método de adição de nitrogênio, pode-se acarretar uma perda de eficiência de até 20% na contagem de nódulos, ainda que a distribuição dos mesmos não tenha variação relevante.

In ADI cast irons, nickel functions to stabilize the austenite in the microstructure, similarly to how nitrogen behaves in stainless steels; however, there are not many studies on this application in cast irons. Therefore, the aim of this work is to evaluate methods of nitrogen addition and the nitrogen absorption yield curve in a cast iron alloy, using granules of an Fe-Mn-N alloy. Two geometries were tested, the first to determine the yield curve and the second to evaluate hardness and microstructure. The results indicate that it is possible to achieve up to 12% nitrogen absorption yield, resulting in a hardness increase of up to 10% HB when the Fe-Mn-N alloy is added directly to the ladle after nodularization. The microstructure showed small grains believed to be carbide grains, but in small quantities. However, depending on the nitrogen addition method, it can lead to an efficiency loss of up to 20% in nodule counte, although their distribution does not vary significantly.