Formación y Modificación de Inclusiones de Al2O3 y MnS en Aceros para Engranajes Tratados con Al mediante Tratamiento con Ca
Autores: Ahmad, Haseeb; Tang, Fengqiu; Yao, Zan; Xu, Yingtie; Huang, Zongze; Zhao, Baojun; Ma, Xiaodong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio de laboratorio
Inclusiones
Producción de acero
Maquinabilidad
Cálculos termodinámicos
Microscopía electrónica de barrido
Licencia
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Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Se llevó a cabo un estudio de laboratorio para comprender mejor los factores que contribuyen a la formación de inclusiones complejas, ya que las inclusiones juegan un papel importante durante la producción de acero; si no se gestionan adecuadamente, las inclusiones pueden causar obstrucciones en la boquilla durante la colada continua y también dañar las propiedades mecánicas y la maquinabilidad del acero. Para determinar la composición química de las inclusiones que son menos perjudiciales para la maquinabilidad de los aceros para engranajes desoxidado con Al y tratado con Ca, se utilizaron cálculos termodinámicos y microscopía electrónica de barrido (SEM) automatizada acoplada con espectroscopia de energía dispersiva (EDS), así como análisis de micro-X-ray con sonda electrónica (EPMA) con la técnica de espectroscopia de dispersión de longitud de onda (WDS). Los hallazgos demostraron que la morfología de las inclusiones cambió de irregular a un tipo más esférico y la composición también cambió de óxidos y sulfuros puros a sulfuros-óxido dual a medida que se aumentó la concentración de Ca en el acero hasta 36 ppm. La cantidad de sulfuros de MnS puro también se redujo significativamente después del tratamiento con Ca. El diagrama de fase ternario y el diagrama de estabilidad para las inclusiones revelaron que 15-25 ppm de Ca es el rango óptimo para la modificación tanto de óxidos como de sulfuros en la morfología y composición deseadas bajo la condición de que la concentración de O en el acero se mantenga en 50 ppm o menos.
Descripción
Se llevó a cabo un estudio de laboratorio para comprender mejor los factores que contribuyen a la formación de inclusiones complejas, ya que las inclusiones juegan un papel importante durante la producción de acero; si no se gestionan adecuadamente, las inclusiones pueden causar obstrucciones en la boquilla durante la colada continua y también dañar las propiedades mecánicas y la maquinabilidad del acero. Para determinar la composición química de las inclusiones que son menos perjudiciales para la maquinabilidad de los aceros para engranajes desoxidado con Al y tratado con Ca, se utilizaron cálculos termodinámicos y microscopía electrónica de barrido (SEM) automatizada acoplada con espectroscopia de energía dispersiva (EDS), así como análisis de micro-X-ray con sonda electrónica (EPMA) con la técnica de espectroscopia de dispersión de longitud de onda (WDS). Los hallazgos demostraron que la morfología de las inclusiones cambió de irregular a un tipo más esférico y la composición también cambió de óxidos y sulfuros puros a sulfuros-óxido dual a medida que se aumentó la concentración de Ca en el acero hasta 36 ppm. La cantidad de sulfuros de MnS puro también se redujo significativamente después del tratamiento con Ca. El diagrama de fase ternario y el diagrama de estabilidad para las inclusiones revelaron que 15-25 ppm de Ca es el rango óptimo para la modificación tanto de óxidos como de sulfuros en la morfología y composición deseadas bajo la condición de que la concentración de O en el acero se mantenga en 50 ppm o menos.