Cinética de oxidação e caracterização da carepa de aços inox SAE 304 e SAE 430.

Abstract

A formação de carepa durante processos industriais a elevadas temperaturas gera perdas que levam a um aumento dos custos de produção. A caracterização da carepa formada industrialmente e o estudo da cinética desta reação podem levar a um melhor conhecimento do processo de formação dessa carepa, otimizando o processo de laminação a quente e de decapagem da ACESITA. Com esse objetivo amostras de dois tipos de aço inoxidável foram oxidadas em um forno tubular na faixa de temperaturas entre 600 - 1200ºC, para avaliar a variação de massa com relação ao tempo e com relação à temperatura de ensaio. Ensaios de difração de raios X e de espectroscopia Mössbauer caracterizaram quais tipos de óxidos foram formados durante a oxidação e quais as proporções desses óxidos na carepa. Diversos parâmetros, como a energia de ativação para o processo de oxidação, foram avaliados. A variação de massa ocorrida durante a oxidação mostrou-se fortemente dependente com relação à temperatura e ao tempo, aumentando consideravelmente com o aumento desses dois fatores. O aço SAE 304 mostrou-se mais resistente à oxidação em relação ao SAE 430. As fases cristalinas encontradas foram principalmente a hematita e a magnetita, ou mais precisamente um espinélio no caso do SAE 304, sendo encontradas outras fases nos ensaios com tempos e temperaturas menores. A hematita parece formar-se antes da magnetita durante a oxidação e à medida que a temperatura aumenta a hematita se transforma em magnetita, lembrando que devemos sempre considerar a redução da temperatura no processo de laminação a quente. A explicação provável para a ausência de óxidos de cromo na maioria das amostras ensaiadas seria a de que tais óxidos volatilizariam a elevadas temperaturas.