Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00403008
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

LIGAS "AÇO MATRIZ + NBC" - CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO BRUTO DE FUNDIÇÃO

"MATRIX STEEL + NBC" ALLOYS - CHARACTERIZATION IN THE AS CAST CONDITION

Silva, Paula Fernanda da; Farina, Alexandre Bellegard; Boccalini Junior, Mario

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Resumo

O presente trabalho insere-se em uma linha de pesquisa que visa, a partir do conceito de "aço matriz + NbC", produzir ligas com a matriz do aço rápido AISI M2 (Fe balanço - 0,5 %C – 2 %W – 3 %Mo – 4,6 %Cr – 1%V em peso), apresentando variadas frações volumétricas de carbonetos de nióbio. Foram fundidas cinco ligas, sendo uma delas com a composição química da matriz do aço AISI M2 e as demais com nióbio (2,5% e 5%) e carbono estequiométricos para a formação de carbonetos NbC. Foi adicionado 0,1%Ti para modificação da morfologia dos carbonetos NbC. As ligas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura. As microestruturas das ligas são correlacionadas com diagramas de equilíbrio de fases e de solidificação Scheil, calculados com uso da metodologia CALPHAD, permitindo definir a seqüência de solidificação das ligas. Verifica-se uma boa correlação entre os diagramas de equilíbrio e de solidificação Scheil calculados, com a microestrutura no estado bruto de fundição.

Palavras-chave

Aço rápido, Nióbio, Titânio, Termodinâmica computacional

Abstract

This work is part of a research line in which the "matrix steel concept + NbC" is used to develop alloys with the AISI M2 high speed steel matrix (Fe bal. - 0.5 wt%C – 2 wt%W – 3 wt%Mo – 4.6 wt%Cr – 1 wt%V) and different volume fractions of niobium carbides. Five alloys were cast to obtain one with the matrix of the AISI M2 HSS composition and the others with Niobium (2.5% and 5%) and stoichiometric carbon to produce NbC carbides. Titanium was added in 0.1wt% to modify de NbC carbides morphology. The alloys were characterized by optical microscopy and scanning electron microscopy. The alloys microstructures are correlated to phase equilibrium diagrams and Scheil solidification diagrams, calculated with the CALPHAD methodology, allowing to define the alloys solidification path. It is verified a good correlation between the equilibrium and Scheil solidification diagrams and the as cast microstructure.

Keywords

High-speed steel, Niobium, Titanium, Computational thermodynamics

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