Mecanismos da formação da superfície heterogênea no aço inoxidável ferrítico 439

dc.creatorGeovane Martins Castro
dc.date.accessioned2019-08-13T13:40:04Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:17:22Z
dc.date.available2019-08-13T13:40:04Z
dc.date.issued2017-02-16
dc.description.abstractThe aim of this work was to study the inhomogeneous surface mechanisms on 439 ferritic stainless steel grade, which corresponds to ASTM UNS S43932 (Fe-17wt% CrNb-Ti) steel. This steel has been used in a lot of final applications. The surface is a visible part of the 439 grade. It is a design item and it is the main limiting factor to the increase of the development of new applications and the volume of sales. Understanding the mechanisms is understanding the transformations of the surface during the production process. The work was carried out through observations, understanding the phenomena of hot oxidation and removal of oxides layers by chemical pickling, relating science to industrial practice. The surface heterogeneity has been caused by parallel, whitish and sinuous longitudinal strips defect, with or without the visual porous appearance. The heterogeneous surface is a degradation of the stainless steel finishing. The oxidation progress at interface of the oxide/metal is corrugated, with gulfs and protrusions aspects. The mechanism is diffusion-controlled and begins in the formation of the de-chromed layer and a silicon oxides formation at the interface region. The 2nd phase particles, the oxides residues and some mechanical marks, among other superficial discontinuities, act like cathodes and the adjacent regions become anodic, causing the formation of cavities when HNO3 and HF acids have been used in the pickling process. The main agent is hydrofluoric acid (HF). Therefore, the cavity formations on the coil surfaces increase significantly due to the use of HF acid. So, a new optimized standard for the manufacturing process was suggested.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/BUBD-AU9G6P
dc.languagePortuguês
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia metalúrgica
dc.subjectMetalurgia física
dc.subjectOxidação
dc.subjectAço inoxidavel
dc.subjectAço Decapagem
dc.subject.otherheterogeneidade
dc.subject.otheraço 439
dc.subject.otheraço inox ferrítico
dc.subject.otherdecapagem
dc.subject.othercavidades
dc.subject.othermecanismo
dc.subject.othersuperfície
dc.subject.otheroxidação
dc.subject.otherHF
dc.titleMecanismos da formação da superfície heterogênea no aço inoxidável ferrítico 439
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1Tarcísio Reis de Oliveira
local.contributor.advisor1Vicente Tadeu Lopes Buono
local.contributor.referee1Tarcísio Reis de Oliveira
local.contributor.referee1Dagoberto Brandao Santos
local.contributor.referee1Leandro de Arruda Santos
local.contributor.referee1Marco Antônio da Cunha
local.contributor.referee1Daniel Crístian Ferreira Soares
local.description.resumoO objetivo deste trabalho foi estudar os mecanismos formadores da superfície heterogênea no aço inoxidável ferrítico 439, que corresponde ao aço ASTM UNS S43932 (Fe-17%Cr-Nb-Ti). Esse aço é utilizado em múltiplas aplicações. A superfície é uma porção visível do aço inox 439, é um item de design e é o principal fator limitador para a continuidade do desenvolvimento de novas aplicações e para o aumento no volume de produção e vendas. Compreender os mecanismos significou compreender as transformações da superfície ao longo do processo produtivo. O trabalho foi realizado por meio de constatações e relacionando a ciência com a prática industrial. A heterogeneidade na superfície do aço inoxidável 439 é caracterizada pela presença de faixas retilíneas, aleatórias, sinuosas, esbranquiçadas, paralelas no sentido de laminação, tendo ou não o aspecto visual poroso. É uma degradação da superfície do aço. As frentes de oxidação no metal base (interface) são onduladas, com aspecto de golfos e saliências. O mecanismo é controlado por difusão e tem início na formação da camada descromizada, no avanço das frentes de oxidação e na formação de óxidos de silício na região de interface. As partículas de segunda fase, os resíduos de óxidos e as marcas mecânicas (de origem diversa), entre outras descontinuidades superficiais, agem como catodos e as regiões adjacentes tornam-se anódicas, provocando a formação de cavidades quando são usados ácidos mistos (HNO3 e HF) na decapagem. O agente principal é o ácido fluorídrico (HF) que intensifica a formação de cavidades nas superfícies das bobinas. Quanto maior a densidade de cavidades, mais heterogênea é a superfície. Ao final, padrões otimizados para o processo de fabricação foram sugeridos.
local.publisher.initialsUFMG

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