Limpidez do aço SAE 9254 destinado à indústria automobilística.

Abstract

A aplicação do aço SAE 9254 em molas de suspensão requer um controle preciso das inclusões não metálicas. Com o objetivo de avaliar o efeito de três variáveis operacionais sobre a limpidez do aço, foram simulados o efeito da quantidade de escória transportada durante o vazamento do aço do convertedor LD para a panela, o efeito da adição de grafite durante o refino secundário e o efeito da basicidade binária da escória de panela utilizada durante o tratamento de refino secundário, por simulação computacional, por meio do software CEQCSI® (Chemical EQuilibrium Calculations for the Steel Industry). Os resultados das simulações, variando a basicidade binária entre 0,60 e 1,50, na temperatura de 1520°C, mostraram uma significativa influência da basicidade da escória sobre as inclusões no aço. A partir desses resultados foram realizados testes industriais para caracterização das inclusões em amostras de aço, coletadas nas etapas de início, meio e fim do tratamento de refino secundário em forno panela e nos produtos tarugo e fio-máquina. As características das inclusões, como quantidade, distribuição de tamanho e composição química durante o processo de refino secundário no Forno Panela e nos produtos tarugo e fio-máquina foram analisadas via MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura, utilizando EDS (Espectroscopia por energia dispersiva) e ASCAT (Automated Steel Cleanliness Analysis Tool). Neste trabalho “processo base” identifica as operações nas quais a basicidade da escória de panela é inferior a 1,0. A outra condição testada industrialmente foi denominada “processo com aumento em 0,50 da basicidade binária” em relação ao processo base. Os resultados das análises em amostras de aço mostraram uma diminuição da quantidade de inclusões em até 60% e um aumento de 72% para 98% de inclusões inferiores a 10µm no fio-máquina, decorrentes do aumento de basicidade. Os resultados indicam que mesmo com o aumento da basicidade, as inclusões permaneceram na região de baixa temperatura liquidus, característica relacionada à deformabilidade das inclusões no processo de laminação a quente. Uma segunda simulação foi conduzida por meio do CEQCSI® , com o intuito de avaliar o efeito da variação do teor de enxofre sobre as inclusões de sulfetos. Foi observada uma correlação entre a quantidade e o tamanho médio dos sulfetos majoritários S-Mn e S-Mn-Cr no fio-máquina com a diminuição do teor de enxofre no aço. Abaixo de 100ppm de enxofre no fio-máquina, estabilizou-se a quantidade, contudo houve uma contínua redução de tamanho médio destes sulfetos com a diminuição do teor de enxofre no aço. Assim, as inclusões podem ser controladas efetivamente.