Effect of niobium addition on the properties and microstructure of a high chromium cast iron alloy

High chromium cast iron (HCCI) is usually employed in equipment that experience high abrasive wear and therefore requires high resistance. Niobium could be added to these alloys to improve their resistance to wear. This study consisted in addressing the influence of 0.5% and 1.0% of niobium on the microstructure of a 26% Cr and 2.8% C HCCI alloy. Standard samples – without niobium – and samples with 0.5% and 1.0% Nb were melted, cut and then machined into adequate dimensions for tests. Two groups of samples – with and without heat treatment – were analyzed through X-ray Diffraction (XRD), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), Vickers and Rockwell-C hardness. Carbides Volume Fraction (CVF) was quantified in the heat-treated samples. The majority of NbC carbides were observed to be thin and presented a hook shaped morphology. In addition, it was noted a precipitation of Nb-rich layers around the M7C3 carbides, which could act as a higher hardness coating. There was significant reduction in carbide volume fraction, from an initial 33.3% to 28.1% for the 0.5 % Nb alloy, and further reduction to 24.9% for the 1.0% Nb alloy, it was also noted an alteration on the quasi-eutectic microstructure to a hypoeutectic microstructure. The NbC carbides prevented hardness reduction as a result of lowering the CVF in heat-treated alloys; however, the alloys without heat treatment experienced reductions in hardness. Keywords: Heat treatment, niobium, high chromium cast iron, microstructure.

Avaliação da susceptibilidade de precipitação da fase sigma na soldagem do aço inoxidável duplex SAF2205

A soldagem de aços inoxidáveis duplex é uma operação crítica, devido aos ciclos térmicos aos quais o materialé submetido, que podem favorecer a precipitação de fases deletérias. Nesse contexto, objetivo dessa pesquisaé analisar a influência da energia de soldagem na susceptibilidade à formação de fase sigma no açoduplex SAF2205. As chapas de SAF2205 foram soldadas pelo processo de soldagem GMAW, variando aenergia de soldagem em 0,5kJ/mm, 1,0kJ/mm, 1,5 kJ/mm. O material foi analisado por microscopia óptica,DRX e microdureza Vickers. A análise da microestrutura das chapas evidenciou que quanto maior o aportetérmico utilizado na soldagem, maior é a quantidade de austenita e maior o tamanho do grão austenítico eferrítico. Por meio do perfil de microdureza verificou-se que ocorre a redução da dureza na ZTA. Através doDRX foi determinada a presença de fase sigma nas regiões de solda para amostras soldadas com energia desoldagem de 1,0kJ/mm e 1,5 kJ/mm. Concluiu-se que pode-se utilizar nos processos de soldagem GMAW deaços inoxidáveis duplex SAF2205 com 4 mm de espessura aporte térmico próximo de 0,5 kJ/mm quando oobjetivo for evitar a formação de fase sigma e aproximadamente igual a 1,5 kJ/mm quando o objetivo formanter percentual das fases na ZTA e ZF próximo ao do metal.Palavras-chave: Aço inoxidável duplex. GMAW. Aporte térmico. Fase sigma

Influência do aporte térmico sobre a morfologia da austenita e na quantidade das fases em chapas soldadas de aço inoxidável duplex SAF2205

Os aços inoxidáveis duplex possuem uma microestrutura na qual a composição de ferrita e austenita, tem frações volumétricas próximas a 50 %. Esses são utilizados na fabricação de diversos componentes e produtos, principalmente para aplicações na indústria petrolífera. Nestas aplicações muitas vezes são utilizados processos de soldagem. Para mitigar as alterações provocadas por esse processo nas propriedades do material é necessária uma escolha adequada dos parâmetros de soldagem. Neste contexto, o objetivo desse trabalho é avaliar o efeito do aporte térmico sobre a morfologia da austenita e na quantidade das fases, além de identificar qual condição de soldagem proporciona um equilíbrio das frações volumétricas de ferrita e austenita. Os materiais analisados são chapas de aço inoxidável duplex SAF2205, soldadas pelo processo de soldagem GMAW, na ESAB, variando-se o aporte térmico em 0,5, 1,0 e 1,5 kJ/mm. Após a soldagem, as chapas foram cortadas, preparadas para a análise metalográfica da morfologia de austenita formada e para a quantificação das fases. Os resultados mostraram a presença da austenita alotriomórfica de contorno de grão, a austenita de Widmanstätten e a austenita intragranular. Foi verificado que o aporte térmico que menos alterou o balanceamento das fases ferrita e austenita foi o de 1,5 kJ/mm, concluindo que se deve utilizá-lo quando o objetivo for manter a proporção volumétrica das fases no aço duplex SAF2205

OBTENÇÃO DE ÓXIDO DE CÁLCIO A PARTIR DA CASCA DE OVO DE GALINHA

Diariamente, toneladas de cascas de ovos de galinha são descartadas, gerando um resíduo desvalorizado comercialmente, proveniente de restaurantes, indústria alimentícia e até mesmo residências. A casca de ovo é rica em carbonato de cálcio, um precursor para a obtenção de óxido de cálcio. Comercialmente conhecido como cal, o óxido de cálcio possui maior empregabilidade se comparado a casca de ovo in natura. Atualmente, tem sido utilizado em diversas áreas, como na indústria civil, na indústria de biomanteriais, e na agricultura. A casca adquirida na indústria alimentícia ainda contém elementos orgânicos e por isso precisa ser previamente preparada. Esse estudo demonstra a preparação dessa casca até a referida obtenção do óxido de cálcio. A conversão é viabilizada a partir da realização de um tratamento térmico, chamado calcinação, onde a casca de ovo é submetida a uma temperatura de 850ºC durante uma hora e meia. Durante a calcinação uma reação química ocorre e gás carbônico é liberado, gerando assim, o óxido de cálcio. Foram realizados ensaios de caracterização, como a Difração e Espectometria de Raio X (DRX) e  a Análise Termogravimétrica (TG),  para a certificação do produto final

Influência do aporte térmico sobre a morfologia da austenita e na quantidade das fases em chapas soldadas de aço inoxidável duplex SAF2205

Os aços inoxidáveis duplex possuem uma microestrutura na qual a composição de ferrita e austenita, tem frações volumétricas próximas a 50 %. Esses são utilizados na fabricação de diversos componentes e produtos, principalmente para aplicações na indústria petrolífera. Nestas aplicações muitas vezes são utilizados processos de soldagem. Para mitigar as alterações provocadas por esse processo nas propriedades do material é necessária uma escolha adequada dos parâmetros de soldagem. Neste contexto, o objetivo desse trabalho é avaliar o efeito do aporte térmico sobre a morfologia da austenita e na quantidade das fases, além de identificar qual condição de soldagem proporciona um equilíbrio das frações volumétricas de ferrita e austenita. Os materiais analisados são chapas de aço inoxidável duplex SAF2205, soldadas pelo processo de soldagem GMAW, na ESAB, variando-se o aporte térmico em 0,5, 1,0 e 1,5 kJ/mm. Após a soldagem, as chapas foram cortadas, preparadas para a análise metalográfica da morfologia de austenita formada e para a quantificação das fases. Os resultados mostraram a presença da austenita alotriomórfica de contorno de grão, a austenita de Widmanstätten e a austenita intragranular. Foi verificado que o aporte térmico que menos alterou o balanceamento das fases ferrita e austenita foi o de 1,5 kJ/mm, concluindo que se deve utilizá-lo quando o objetivo for manter a proporção volumétrica das fases no aço duplex SAF2205