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5/22/2018 Defeitos Lingotamentodetarugos 130405142149 Phpapp01

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DEFEITOS EM PRODUTOS DOLINGOTAMENTO CONTNUO

POR:CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA EMARCELO JOS DA SILVA COSTA

Fotos da Capa por: Harald Finsterhttp://www.hfinster.de/StahlArt2/archive-Trinec-Steelworks-img_2532-20
http://www.slideshare.net/HaraldFinsterhttp://www.slideshare.net/HaraldFinsterhttp://www.slideshare.net/HaraldFinsterhttp://www.slideshare.net/HaraldFinsterhttp://www.slideshare.net/HaraldFinster


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NDICE

Pgina

Introduo 01

1- Defeitos de Forma 03

1-1- Romboidade 03

1-2- Convexidade / Concavidade 07

1-3- Empeno 08

1-4- Emenda 10

2- Defeitos Superficiais 11

2-1- Trincas Superficiais Intergranulares em Tarugos e Blocos 11

2- 2- Trincas Longitudinais em Tarugos 14

2-3- Trincas Longitudinais de Canto 16

2-4- Trincas Transversais 17

2-5- Marcas de Oscilao e Depresses Transversais nas Faces 20

2-6- Dobra 23

2-7- Pele Dupla 25

2-8- Sangria 272-9- Perfurao 29

2-10- Gota Fria 31

2-11- Incrustao de Escria na Superfcie do Tarugo 33

2-12- Afundamento Longitudinal 35

2-13- Risco 36

3- Defeitos Internos 37

3-1- Pinholes e Blowholes 37


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NDICE

Pgina

3-2- Trincas Internas 41

3-3- Pequenas Trincas Interdendrticas na Zona Coquilhada 43

3-4- Trincas Internas Associadas a Forma Romboidal, Trincas de Canto,Trincas Diagonais

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3-5- Trincas Internas da Regio Central 46

3-6- Trincas em Estrela na Regio Central 47

3-7- Trincas na Seo Mdia do Tarugo 49

3-8- Trincas de Desempeno 40

3-9- Trincas Internas Prximas Superfcie Causadas por Depresso ouConcavidade das Faces

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5-10- Macroincluses / Microincluses 54

5-11- Rechupe Central e Segregao 566- Referncias Bibliograficas 59


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DEFEITOS NO TARUGO

INTRODUO.

Os produtos de lingotamento contnuo tem, atualmente qualidade superficialindiscutivelmente superior aos do processo convencional. Por este motivoprestam-se de modo especial tcnica de enfornamento a quente ou laminaodireta, o que tem sido um atrativo a mais para este processo.

O nvel de defeitos internos, embora de maior relevo, pode ser adequado com autilizao dos recursos disponveis para seu controle.

Entretanto cabe salientar, que o lingotamento contnuo exige um processo deaciaria diferenciado, muito mais restritivo que o convencional.

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No lingotamento convencional, pode-se obter tarugos com boa qualidadeinterna e superficial a partir de um ao sujo; no lingotamento contnuo um aosujo levar a tarugos sem qualidade e nos casos mais graves no lingotar.

Ao final deste mdulo, voc dever estar dotado de conhecimentos bsicossobre a influncia do processo operacional e capacidade de entender que osdefeitos no tarugo pode trazer aos nossos clientes.

A funo do Lingotamento Contnuo transformar o ao lquido em produtos

slidos, com formas e comprimentosdefinidos, que permitem s transformaesserem executadas nas etapas posteriores defabricao dos produtos siderrgicos.


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DEFEITOS NO TARUGO

Dividimos Defeitos no Tarugo em 3 classificaes:

1- Defeitos de Forma.

2- Defeitos Superficiais.

3- Defeitos Internos.

Influncia da Composio Qumica do Ao

Vrios elementos qumicos fazem parte da composio qumica do ao, sendo o

carbono(C) o que mais influencia na transmisso de calor executada no molde.

A transferncia de calor mnima e, como conseqncia, a casca tambm, comoaos

com carbono de aproximadamente 0,12 % e mximas com carbono de 0,40%.

O que chama a ateno que , muitas vezes, um molde com determinadodesenho serve

para um determinado tipo de ao e para outro apresenta problemas, e isto importantena hora da adoo do tipo de molde (cnico, hiperblico,...).

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DEFEITOS NO TARUGO

Romboidade em mm = D dDiagonal maior = DDiagonal menor = d

D - dd

Normalmente, ela expressa em %.

R = X 100%

Vamos explicar este defeito passo a passo:

A Primeira casca formada no tarugo.

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1- Defeitos de Forma.

Defeito de Forma se d qualidade como a solidificao do tarugo formada.

Para isso dentro de Defeitos de Forma temos classificamos tais defeitos:

Romboidade;

Achatamento;

Empeno ou Toro;

1-1- Romboidade:

Este o defeito que aparece na maioria das usinas, o quadrado fica comdimenses das diagonais diferentes, produzindo-se um tarugo achatado.A medida da romboidade dada pela simples diferena entre as diagonaisdo tarugo. considerada severa se ultrapassar os 6 8 mm. A romboidade

s vezes expressa em porcentagem. Em caso de mquinas novas, osfornecedores garantem 1 ou 2 % de romboidade mxima segundo o caso.

Off-Squareness


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DEFEITOS NO TARUGO

C Como conseqncia, se a folga de contrao maior no canto, as foras de contraoagem mais ou menos assim:

..

As foras de contrao tracionama casca solidificada, deformandomais no canto, que a zona maisfina.

D Isto nos leva a pensar que, se as traes fossem homogneas nos quatro

cantos, a deformao tambm o seria. Porm, em tarugos com pronunciadasromboidades, isto no ocorre. As foras de contrao provocam que o ladooposto a este canto tambm sofra o mesmo mecanismo, ficando o tarugo coma forma romboidal.

Para que voc memorize este fenmeno, imagine que a casca um tuboquadrado de papel e voc empurra uma das arestas : ele tender a se deitar.

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Na solidificao inicial, a casca tende a se contrair, mas no pode, devido presso de ao lquido no seu interior.B medida que o tarugo vai solidificando, a casca vai engrossando edeixando uma folga de contrao. Como a velocidade de solidificao noscantos menor que a da parede, forma-se uma casca assim:

A casca solidificada mais fina e tem maior folga nos cantos.


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DEFEITOS NO TARUGO

E - Quando o tarugo sai do molde, esta situao tende a se agravar, pois nomolde as deformaes externas da casca no passam das folgas de contrao,

e na refrigerao secundria, elas esto livres para aumentar. Em outraspalavras, no molde existe a limitao fsica do mesmo, enquanto que, narefrigerao secundria, os limites fsicos (rolos endireitadores) so menores.

-Causas da Rombodade

O problema da romboidade tem origem no molde, devido solidificaodiferenciada entre os cantos do tarugo e as faces. O mesmo agravado narefrigerao secundria, se ocorrerem:

Falta de alinhamento entre o molde-veio,Sprays desalinhados ou entupidos,Vazes e presses de gua nos sprays inadequadas e maldirecionadas.

Tarugo com Romboidade

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Como detectar o defeito:

Facilmente observvel no material aps lingotamento.

Conseqncias do defeito no produto final aps laminao:

Normalmente a perda de esquadria mxima aceitvel de 2 a 3%, masem alguns casos se aceita de 4 a 5%.

No ao, a tenso de contrao aperta o ao do ncleo em formao.

Dentro do molde, a casca ficaria assim:

PAREDE DA CASCA

MOLDE

FOLGA DECONTRAO

As temperaturas nos ngulos mais fechados ( agudos ) so menores.


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DEFEITOS NO TARUGO

Origem Problema

gua de Refrigerao

1 Material em suspenso.2 Camisas tortas, malcentradas,

enferrujadas,...3 Distncia entre a camisa e omolde maior que o padro ( 3 a4 mm ).

1 Depsitos que tornam a extrao

de calor menos homognea, nosentido longitudinal e transversal.2 Fluxos de gua no homogneosentre a camisa e o molde, tornando aextrao de calor deficiente emdeterminadas regies.3 Baixas velocidades de gua,proporcionando o aparecimento defervuras na gua e no leo de

lubrificao, reduzindo a vida do molde.A observao da parede externa revela os sintomas que podem virardefeitos do tarugo.

Molde1 Conicidade inadequada parao perfil de contrao do ao.2 Moldes usados ou comgrande vida, que podem terdeformaes muito fortes.3 Espessuras de parede muitofinas, menores que 12,5 mm,favorecem a deformao domolde.4 Camadas de cromo muitogastas tambm aceleram adeformao do molde.5 Moldes com baixa resistncia.

1 Maiores folgas de contrao emdeterminadas zonas, pioram a extraode calor.2 Alteram a folga de contrao,causando extraes de calorimprevisveis, e proporcionandoextraes de calor diferenciadas,mesmo que o perfil de solidificaoesteja de acordo com a conicidadeusada.3 Mais uma vez, caiu-se no problemaanterior.4 Novamente o perfil do molde alterado.5 Deformam muito cedo, poucas

corridas.A observao da parede interna do molde revela os sintomas que podemafetar a qualidade do tarugo.

Operao1 Estripamento negativo altoou temperaturas altas delingotamento.2 Altas velocidades de

lingotamento.

1 Marcas de oscilao profundas eirregulares, em particular nos cantos,provocam uma pr- condio para aromboidade.2 A quantidade de calor retirada do

tarugo menor no molde, podendoprovocar no s perfuraes,abaulamentos, como tambmromboidades.

O tarugo lingotado a melhor fonte de informaes, existem muitasvariaes interligadas.

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DEFEITOS NO TARUGO

1-2- Convexidade ( Abaulamento ) - CONCAVIDADE

Achatamento -Este defeito se d a uma presso excessiva dos extratores no

tarugo.O rolo extrator est laminando - achatando ou amassando - o tarugo.

Presso excessiva na extrao.Relao l/kg baixa na refrigerao secundria baixa vazo de gua e altavelocidade de lingotamento.

Swelling/ ConcavityConvexidade - uma distoro de forma do tarugo que causa umabaulamento em duas fases opostas.

Concavidade - um defeito em direo oposta ao discrito acima.

Convexidade Concavidade

Achatamento

Origem do Defeito

1-2-1- Convexidade

Projeto inadequado da mquina par suportar a presso ferrosttica;

Este defeito tambm pode der resultado de alta velocidade delingotamento, refrigerao secundria insuficiente, pequena conicidadedo molde, presso de desempeno elevada, alta temperatura delingotamento.

1-2-1- Concavidade

Grande conicidade do molde;

Intenso resfriamento secundrio.

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DEFEITOS NO TARUGO

Contramedidas:

Uso de moldes de acordo com o grau de ao e velocidade de lingotamento;

Controle das condies do molde;

Uma perfeita medio do perfil do molde imprescindvel;

Controle do resfriamento secundrio e ajuste dos bicos sprays;

gua de refrigerao dentro das especificaes do fabricante da mquina;

A presso de endireitamento no deve ser muito elevada ( aprox. 250 kg/cm

Manter uma alta temperatura de lingotamento.


Facilmente observvel no material aps resfriamento.

Conseqncias do defeito no produto final aps laminao:Estes defeitos no apresentam grande influncia, mas as trincas ligadas aessas deformaes podem ser perigosas se esto prximas superfcie dotarugo. Durante a laminao elas podem aflorar.

1-3- Empeno

Bending, Camber.

a curvatura do tarugo ou bloco ao longo de seu eixo longitudinal, emqualquer direo. Pode ser linear ( ao longo de toda a pea ) ou localizado.

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DEFEITOS NO TARUGO

Contramedidas:

Manter alinhamento dos rolos/moldes;

Verificar refrigerao secundria;

Evitar quedas do material atravs de uma boa manuteno de pontes,

trilhos e eletroms;

Descarregar o material a temperaturas mais baixas e promover umamelhor ventilao na pilha de modo a permitir uma troca de caloruniforme.

Como detectar o defeito:Inspeo visual nos casos mais graves ou medio ( a frio ).


Normalmente exigido pelos clientes um empeno mximo de 7 mm/m e60 mm total por peas, e um empeno de pontas de 25 mm mximo a 1,2m da ponta do tarugo.

O empeno causa problemas nos fornos de reaquecimento, dificultam oumesmo inviabilizam a laminao posterior.

A) De processo

Origem do defeito:

Desalinhamento de rolos;

Refrigerao secundria desigual ( mais comum em aos alto carbono)

B) De manuseio / estocagem

Queda durante o transporte / descarregamento;

Resfriamento desigual das faces do tarugo durante o empilhamento em

temperaturas muito elevadas.

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DEFEITOS NO TARUGO

1-4- Emenda ou Costura

Aparecem quando h uma interrupo momentnea do fluxo de ao no molde,por exemplo quando o operador utiliza a calha. Este defeito comum nasprticas quando preciso realizar uma emenda sem precisar interromper aproduo no veio definitivamente.

O defeito sempre grave, o operador do lingotamento responsvel poravisar o inspetor.

Splice / Seam

Origem do Defeito

Quando h interrupo momentnea do jato de ao no molde e voltanovamente o jato no molde;Quando o operador joga calha;Quando h obstruo da vlvula do distribuidor para o molde.

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Emenda

Como detectar o defeito:Inspeo visual nos casos mais graves ou medio ( a frio ).


Pode causar sucata no trem de laminao, pela separao da barra emduas.


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DEFEITOS NO TARUGO

2- Defeitos Superficiais:

Intergranular Cracks on Billet and Bloom Surfaces.

Tarugos e blocos que so lingotados com a utilizao de p ( vlvula submersa )podem apresentar trincas superficiais intergranulares, algumas vezes profundas,causadas pelo aprisionamento deste p prximo superfcie. Essas trincas sosemelhantes as causadas pelo agarramento do metal no molde de cobre. Nestecaso no h agarramento metal/molde. Elas normalmente no so visveis nasuperfcie limpa mecanicamente ( jato de granalha ), mas so facilmenteidentificveis aps decapagem qumica. Nos piores casos, estas trincas podematingir de 1 a 3 mm de profundidade e levam a formao de trincas nosprodutos laminados. Geralmente apresentam de 0,5 a 1,0 mm de profundidadee no causam problemas no produto.

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2-1- Trincas Superficiais Intergranulares em Tarugos eBlocos:


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DEFEITOS NO TARUGO

Origem do defeito:

A seguir apresenta-se as principais causas de ocorrncia de trincasintergranulares analisadas em uma usina que molda blocos redondos de 260mm de dimetro em aos especiais.

Fatores qumicos ( Cu, Ni, ;

Depresses superficiais ( uma pequena depresso suficiente);

P fluxante utilizado no molde imprprio;

Grandes variaes do nvel de ao no molde;

Tenses de trao acima da necessria ao desempeno; Forma de seo rombide;

Pequena conicidade do molde;

O resfriamento secundrio no tem grande influncia devido a pequenaquantidade de gua utilizada ( 0,3 l/kg );

A espessura da camada de Cr duro depositada na superfcie interna domolde no tem grande influncia.

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Contramedidas:

Manter baixo o nvel de elementos residuais: Estes elementos no so pr-requisitos necessrios para o aparecimento deste tipo de trinca, uma vezque ela tambm ocorre em aos originrios de processo LD;

O mais importante pr-requisito para formao deste tipo de trinca umamicroestrutura grosseira e formao de um filme de precipitados frgeis nocontorno de gro;

A principal contramedida para prevenir esta trinca garantir umamicroestrutura fina e regular, atravs de um rpido incio de solidificao nomolde. A formao de presses tambm deve ser evitada. Outras aes sode menor importncia.

Medio acurada do perfil do molde antes da partida;

Melhoria no controle automtico do nvel do molde;

Melhoria da qualidade do p utilizado no molde;Alimentao automtica de p no molde;

Melhoria geral das condies operacionais da mquina de lingotamentocontinuo.


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DEFEITOS NO TARUGOComo detectar o defeito:

No detectvel durante o lingotamento.De difcil deteco aps limpeza mecnica.

Facilmente detectvel aps ataque qumico da superfcie.

Podem ser observadas na seo de corte de blocos e tarugos cortados comtesouras.

Facilmente detectvel por magnafluxo ou liquido penetrante.


Se a profundidade das trincas for de 1 a 3 mm, existiro deferentes tiposde trincas superficiais no produto laminado final.

Trincas de 0,5 a 1 mm no apresentam perigo.

As trincas transversais leves causam o aparecimento de esfoliaes elascas nos laminados.

As trincas transversais graves podem gerar sucata no trem de

laminao, por rasgamento da barra.Gera a formao de trincas / dobras nos laminados.

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Trincas longitudinais superficiais na direo axial do tarugo podem serobservadas na face, ou nos raios de canto ( e nas proximidades ). Trincaslongitudinais na face prximas ao canto esto sempre associadas comdepresses longitudinais. A conicidade do prprio molde til na preveno dastrincas longitudinais.

2-2- Trincas Longitudinais em Tarugos:

Causas mais provveis:

Rasgamento do canto do tarugo decorrente do descolamentoprematuro da pele do canto.

Raio excessivo do canto do molde.Temperatura excessiva de lingotamento.

Caractersticas importantes:

As trincas longitudinais podem ser contnuas ou descontnuas.As trincas mais comuns so as trincas longitudinais exatamente no canto. Astrincas longitudinais de face so muito raras.

Trinca longitudinal de canto

Longitudinal cracks.

2-2-1- Trincas Longitudinais na Face:

Longitudinal Facial cracks.

No passado, trincas longitudinais nas faces um srio problema para olingotamento de blocos, e de menor importncia no lingotamento de tarugos.Hoje este tipo de trincas pode ser evitado porque suas principais causas foramdeterminadas. Como outros defeitos, ela tem origem no molde mas, podecrescer de tamanho durante a seqncia do processo de lingotamento contnuodevido a tenses trmicas e mecnicas.


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Este tipo de trincas ocorre mais frequentemente em aos com limite deresistncia elevado onde Mn ~ 1 Nb ~ 0,03 e com V. Altos teores de Al e N

diminuem a tenacidade do ao da mesma forma que o S e P.Origem do defeito:

A) Problemas de composio qumica: alto Mn, Nb,V, Al, S e P

B) Problema de processo de lingotamento.

Variao ou aumento da velocidade de lingotamento;

Grande variao no nvel do molde;

Vlvula submersa fora do centro ( principal causa, quanto menor a seolingotada e a velocidade, maior o problema );

Temperatura de lingotamento elevada;

Condies do molde: refrigerao inadequada, perda da conicidade,desgaste, distoro;

Oscilao irregular do molde;

P utilizado no molde no possui a viscosidade adequada; Super-resfriamento na parte de baixo do molde e no secundrio (partesuperior dos sprays);

Sustentao insuficiente na parte de baixo do molde (para grandes blocos);

Desalinhamento entre o molde e os rolos de p.

Contramedidas:

A) Respeitar as restries de composio qumica necessrias para olingotamento contnuo;

B) Controle de todos os parmetros de lingotamento, a saber:

Alimentao de ao no molde;

Oscilao adequada do molde;

Correto alinhamento entre molde, rolos de p e rolos do secundrio;

Controle visual do molde atravs de medies precisas de seu perfil eimpresses de Baumann do ao;

Controle automtico de nvel do molde;

Funcionamento adequado dos bicos de spray do resfriamento secundrio.


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Trincas longitudinais de canto tendem a aparecer prximas ou muito prximasdos raios de canto dos tarugos e blocos. Elas esto correlacionadas comparmetros operacionais e fatores metalrgicos.

2-3- Trincas Longitudinais de Canto:

Longitudinal Corner cracks.

Origem do defeito:

Raio de canto do molde muito grande;

Conicidade do molde em sentido inverso causada por distoro e pordesgaste das faces ou raios de canto do molde;

Pequena conicidade do molde;

Grande romboidade na forma dos tarugos (trincas situadas na regio obtusada face );

Em ligonteiras de placas: gaps excessivos nos cantos do molde (>0,8mm);

Temperatura de lingotamento muito elevada; Velocidade de lingotamento muito elevada;

alinhamento incorreto entre molde, rolo de p e secundrio;

Aos contendo C de 0,17 a 0,25%; S > 0,035%; P > 0,35%;

Utilizao de gua dura ( pH bsico) no molde levando a formao dedepsitos nos sistemas de refrigerao do molde e como conseqncia, umresfriamento irregular.


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Contramedidas:

Controle do molde: conicidade (deve ser medida); desgaste e deformao Trocar o molde se as condies no forem adequadas;

Controlar alinhamento (molde-rolos de p, rolos do secundrio);

Seguir as temperaturas e velocidades de lingotamento especificadas;

Utilizar molde com raio de canto menor;

Controle da dureza da gua: ela deve ser tal que, quase uma variao deno mximo 1 cal C. Caso no seja atingido, o molde deve ser retirado deoperao e limpo aps 15 a 30 seqncias de lingotamento.;

No caso de molde de placas, controlar raio de canto.

Trincas e depresses transversais so sempre devidas ao agarramento no moldegerado por uma lubrificao desigual ( que causa a falta de contato dolubrificante com a parede do molde), variao de oscilao ou conicidadeexcessiva: resultando em uma pele fina que tambm pode produzirextravazamento ou ruptura. Altas taxas de resfriamento no molde ou no sistemade resfriamento secundrio tambm so responsveis pelas trincas transversais.Trincas de canto transversais podem tambm ser causadas pelo desempeno emtemperaturas muito baixas.

As trincas transversais concentram-se normalmente nos raios de canto deblocos e tarugos produzidos por lingotamento contnuo, mas tambm podemaparecer na regio central da face. Essas trincas geralmente esto localizadas

no fundo das marcas de oscilao.

2-4- Trincas transversais em Tarugos:

Transversal Crakcs.

Trinca transversal de canto Trinca transversal de face


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Aparecem nas marcas de oscilao profundas.

Dois tipos de trincas so encontrados: i. Trincas transversais com depressesou afundamentos transversais e ii. Trincas transversais sem deformao dasuperfcie do tarugo.

A abertura aparente da trinca, bem como o comprimento, definem o grau dodefeito. Por exemplo, as trincas fechadas so leves e as abertas sograves.


Dobramento do tarugo com temperatura baixa - trincas sem depresses

Relao l/kg excessiva na refrigerao secundria alta vazo de gua e/oubaixa velocidade de lingotamento.Resfriamento muito intenso no canto - colunas desalinhadas.

Atrito do tarugo no molde - trincas com depresses

Molde deformado no menisco.

Oscilador trepidando.Variao excessiva no controle automtico do nvel.Desalinhamento da mquina.

Origem do defeito:

Pequenas trincas nas faces formadas quente.

Aspectos de composio qumica:

C = 0,17 a 0,25%; Baixa relao Mn/S

Alto teor de S

O nmero de trincas aumenta com o crescimento do % de elementos de ligacomo Al, Nb, V, Cu e acima de 1% de Mn ( quando o Mn = 1,2 a 1,8% duranteo resfriamento ao ar formam-se tenses superficiais que levam aoaparecimento de trincas. Comportamento semelhante aos aos inox. De altocromo. necessrio fazer resfriamento controlado. Adicionar Ti para melhorar

a tenacidade ). O Al, Nb, V e o Cu precipitam no contorno de gro emtemperaturas variando de 800 a 900 C, fragilizando a estrutura. Importanteobservar tambm que estes materiais devem passar pelo endireitador a umatemperatura maior que a anterior citada para evitar a potencializao destesdefeitos.


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B) Um resfriamento secundrio inadequado causa o aparecimento de umagranular grosseira ( pode ser considerada uma concausa dos defeitos );

C) Desalinhamento dos rolos na rea de resfriamento secundrio ( muitoimportante o alinhamento dos rolos );

D) O P utilizado no adequado para garantir as condies de lingotamento( neste casos possvel encontra-se p dentro das trincas e das marcas deoscilao );

E) Relao inadequada entre a freqncia de oscilao do molde e avelocidade de lingotamento ( tempo de stripping negativo muito alto )

Trincas de canto ( borda rompida )

As principais causas de rompimento da borda so:

a) Excesso de refrigerao nas bordas;

b) Oscilao do molde inadequadas;

c) Desalinhamento entre o molde e os rolos de p;

d) Desempeno a temperaturas muito baixas;

e) Aos com alto teores de Al, Nb, V e Mn > 1%, so muito sensveis.Adicionar Ti para melhorar a tenacidade;

f) Resfriamento secundrio desigual ou excessivo;

g) P utilizado no molde inadequado;

h) Alta flutuao do nvel de ao no molde;

i) Grandes deformaes na rea do menisco no caso de moldes redondos;

j) Alta temperatura do ao;k) Elevada conicidade da lingoteira.

Contramedidas:

%S < 0,20%;

Controle preciso das condies do molde: conicidade, deformao e

desgaste;

Controle de oscilao do molde;

Manter a temperatura do ao at o desempeno acima de 900 C;

Troca do molde;

Controle do resfriamento secundrio e dos rolos de p.


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Oscilation Marks and Transversal Depressions on the estrand surface.

Os primeiros instantes do processo de solidificao so extremamenteimportantes no que se refere a qualidade superficial do produto. Este aspecto mais significativo ainda no que se refere a solidificao em moldes com elevadastaxas de resfriamento como no lingotamento contnuo. Quando um metal lquido vazado contra a parede de um molde espera-se que sua superfcie solidificadaassuma a regularidade da superfcie do molde, entretanto com altas taxas deresfriamento a superfcie apresenta irregularidades, com marcas ao longo de

todo o permetro do tarugo ou bloco. O lingotamento contnuo se diferencia dosdemais processo de solidificao porque alm de elevadas taxas de extrao decalor possui o sistema de oscilao do molde, que determina a formao dasmarcas de oscilao. Historicamente o dimensionamento dos parmetros deoscilao tem sido feitos atravs do % de estripamento negativo que representao quanto a velocidade mdia do molde superior de extrao do tarugo.

As marcas de oscilao so normalmente separadas por uma distnciaequivalente a quantidade de ao que sai do molde durante um ciclo deoscilao. A marca de oscilao pode produzir defeitos superficiais,

particularmente trincas transversais. A formao das marcas de oscilao foimuitas vezes considerada como resultado da ruptura seguida de soldagem(caldeamento) da casca solidificada, mas bem mais provvel que seja devidoa deformao do menisco de solidificao atravs de um mecanismo dedobramento, similar as ondulaes do lingotamento convencional. Perto dasmarcas de oscilao, o contato metal/molde menos intenso, o que leva abaixas taxas de resfriamento. Isto leva a uma estrutura de solidificaogrosseira, com alta sensibilidade trincas. Depresses transversais, sogeralmente mais intensas quando se lingota utilizando leo como lubrificante do

molde, se a velocidade muito baixa. A causa direta do defeito uma intensarefrigerao do molde prxima ao menisco.

2-5- Marcas de Oscilao e Depresses Transversais nasFaces:

MARCA DE OSCILAO


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Aparecem mais facilmente nas faces laterais dos tarugos, que no foram laminadasno extrator.

Marcas de oscilao graves podem trazer no seu interior trincas transversais. Amedio da profundidade da marca realizada atravs do corte em diagonal dotarugo.

Quanto mais profundas forem as marcas de oscilao, mais grosseira fica aestrutura de solidificao sobre as mesmas, e maior a tendncia de gerao detrincas superficiais e subsuperficiais, que podem gerar defeitos graves nas barras,

aps laminadas. Na descida

O esforo provocado pela maior velocidade do moldeevita o agarramento, porm dobra a ponta da casca,podendo se transmitir at posies mais abaixo dodobramento.

VO (GAP)

CASCA SOLIDIFICADA DO TARUGOPAREDE

DO MOLDE

Na subida

O molde est em sentido contrrio ao movimento do tarugo, provocando um

enchimento do vo existente entre a casca e o molde. Este ao, por estar emalta temperatura e a ponta da casca ser muito fina, funde as pontinhas,ficando no entanto a marca de oscilao.

MARCAS DEOSCILAO

Aumentando-se o tempo deestripamento negativo,

aumenta-se a profundidade

das marcas de oscilao.


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Origem do defeito:

Uma otimizao de processo necessria do ponto de vista da qualidadesuperficial a reduo da profundidade das marcas de oscilao. Aspossveis causas so listadas a seguir, como um guia para a otimizao daqualidade superficial:

Marcas de dobramento: resfriamento excessivo do menisco, tenses nacamada solidificada, consumo de lubrificao;

Marcas de transbordamento: variao para cima do nvel do molde;

Rupturas/extravazamentos: atrito excessivo com o molde, formao de

marcas de oscilao tpicas; Depresses transversais: baixa velocidade de lingotamento utilizando leocomo lubrificante;

O dobramento da pele no menisco est acentuada;

Moldes deformados no menisco.

Parmetros de oscilao inadequados: baixa frequncia e / ou altaamplitude.

Contramedidas:

Elevar superaquecimento;

Reduzir o % de estripamento negativo (tempo de strip negativo) e o

tempo total do ciclo;

Manter o controle automtico do nvel do molde com alta estabilidade.

Minimizar o consumo de p;

Manter o molde em boas condies.

C) Ruptura/extravazamentos:

A) Marcas de dobramento:

B) Marcas de transbordamento:

Adequada seleo do tipo de lubrificante e uma boa distribuio deste nomolde;

Controle da geometria e alinhamento do molde;


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DEFEITOS NO TARUGO

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Substituindo o p por leo lubrificante temos um aumento da qualidade demarcas de dobramento de pouca profundidade mas, isto favorece

formao de uma camada solidificada uniforme, aumentando atransferncia de calor;

Um alto consumo de lubrificantes leva a um aumento na profundidade damarca de oscilao. A reduo da profundidade destes defeitos para aosbaixo carbono (C


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DEFEITOS NO TARUGO

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A) Utilizar moldes com superfcie interna lisa ( revestimento de Cr duro eletrodepositado, sem deformaes e com conicidade apropriada):

Possvel remoo de escria no molde deve ser feita com muito cuidado;

Origem do defeito:

A) Operao com jato aberto, com alimentao automtica do leo delubrificao:

M lubrificao do molde;

Desgaste interno do molde;

Muita escria no ao;

Formao de aglomerados de alumina (clogging) nas vlvulas dodistribuidor;

Baixa velocidade de lingotamento;

Molde muito grande;

Mal funcionamento do mecanismo de oscilao.

B) Dobras em Blocos e placas:

As dobras no so um problema muito srio em blocos e placas. Maisimportante a influncia do p e do perfil do molde nas condies internas dasuperfcie do molde. Fortes flutuaes no nvel do molde so tambm muitoprejudiciais.

Contramedidas

Alimentao do leo lubrificante deve ser feita de forma balanceada e aquantidade de leo necessria deve ser conhecida;

A quantidade de escria deve ser a menor possvel ( utilizao de slag-ball,controle da espessura da escria na panela, proteo de ao com gsinerte, materiais refratrios de boa qualidade) ;

Dobras podem aparecer quando existe uma variao de nvel excessiva nomolde.

B) Dobras em blocos e placas:

Controle do molde;

Selecionar um p com boas propriedades lubrificantes;

Manter o controle automtico de nvel em boas condies;


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DEFEITOS NO TARUGO

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Bitola de 130 mm aos para mola ( C=0,60; Mn=0,85; Si=1,75 ) 112 g

de CaSi/ton de ao eram adicionados atravs de fio. Significante melhoriafoi obtida alterando-se a quantidade adicionada para 400-500 g/ton de ao.Poucos defeitos com necessidade de remoo por esmerilhamento.


Pode ser facilmente identificvel no tarugo frio;


Dobras na superfcies dos tarugos resultam em trincas de vrios tamanhosno produto laminado.

Dobras maiores podem se destacar do material e agarrar nas guias delaminao, causando sucatas e transtornos no processo produtivo.

C) Exemplo do lingotamento contnuo da Danieli:

Ocasionada pela falta de lubrificao localizada ou generalizada, que provoca ocolamento da superfcie solidificada do veio contra o molde, sem chegar aproduzir bleedingou perfurao. Este defeito origina a formao de escamassuperficiais durante a laminao a quente. Observando-se que foi feito notarugo ao longo do defeito, pelo seu aspecto, fcil imaginar a formao deescamas durante a laminao, com a incorporao da carepa existente nodegrau.

2-7- Pele Dupla:


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DEFEITOS NO TARUGO

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As peles duplas podem ser entendidas como marcas de oscilao grosseiras eirregulares.


Agarramento da pele do tarugo no molde

Oscilador trepidando. Molde com conicidade excessiva. Freqncia de oscilao baixa. Molde desgastado e/ou com trincas na camada de Cromo no menisco. Lubrificao deficiente vazo baixa ou falta de leo em alguma face. Variao excessiva do controle automtico do nvel. Temperatura excessiva de lingotamento. Folgas no extrator.

Falta de sincronia entre extrator / endireitador.

Efeito na laminao:

As peles duplas causam o aparecimento de esfoliaes e lascas noslaminados.

PELE DUPLA

Contramedidas


A quantidade de escria deve ser a menor possvel ( utilizao de slag-ball,controle da espessura da escria na panela, proteo de ao com gsinerte, materiais refratrios de boa qualidade) ;

Pele dupla podem aparecer quando existe uma variao de nvel excessivano molde.


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Bleeding.

2-8- Sangria:

SANGRIA

As sangrias podem ser entendidas como mini-perfuraes que no seconcretizaram. As sangrias sugerem cascas superpostas pele do tarugo,indicando rompimento local da pele do tarugo. Se este fluxo de ao solidificado dentro do molde, e for estancado, o defeito chama-se sangria.

Para um melhor entendimento da tabela abaixo, vamos supor que a gua derefrigerao est adequada ( qualidade, vazo, presso, velocidade ).

Origem Problema

Molde1 Falta de lubrificao.2 Moldes com problemas demarcas, abaulamentos exagerados.

1 Maior atrito, perturbao damarca de oscilao, tornandoirregular e rompendo, em algunslugares, o menisco.2 Marcas de oscilao irregulares erompimento do menisco.

Operao1 Tempo de estripamento negativobaixo demais, alta velocidade para a

freqncia operada.

1 A casca prende na parede domolde, provocando o rompimento damesma.


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A qualidade do leo lubrificante aumenta a qualidade do tarugo mas, istofavorece formao de uma camada solidificada uniforme, aumentando atransferncia de calor;


Molde com conicidade excessiva. Freqncia de oscilao baixa. Molde desgastado e/ou com trincas na camada de Cromo no menisco. Lubrificao deficiente vazo baixa ou falta de leo em alguma face. Variao excessiva do controle automtico do nvel. Temperatura excessiva de lingotamento. Agarramento no molde.

Sangria leve Sangria Grave

Efeito na laminao:

As sangrias causam o aparecimento de esfoliaes e lascas nos laminados.

Contramedidas


Controle da temperatura de lingotamento;

Controle da variao de nvel no molde.


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Bore Hole.

2-9- Perfurao:

PERFURAO

A perfurao ocorre quando o ao lquido, que est no centro do tarugo,rompe a primeira casca ou pele que est solidificada e escorre para fora. Estefluxo de ao to forte que o tarugo, ao sair do molde, continua ainda aescorrer ao lquido pela superfcie. Quando o tarugo sai do molde, estasituao tende a se agravar, pois no molde as deformaes externas da cascano passam das folgas de contrao, e na refrigerao secundria, elas estolivres para aumentar. Em outras palavras, no molde existe a limitao fsica domesmo, enquanto que, na refrigerao secundria, os limites fsicos (rolosendireitadores) so menores. Porm, a incidncia de agarramentos, que aaderncia ou colagem do ao em solidificao ao molde era muito grande. Estesagarramentos provocavam perfuraes, pelesduplase sangriasno ao nasolidificao, que so defeitos superficiais, pois causam refugos em outrasetapas do processo siderrgico (laminaes, trefila,...), os mesmos precisamser eliminados na operao de Lingotamento Contnuo (LC).


A perfurao um rompimento da pele do tarugo chegando a parar o processo.

A parte no refundida se fixa na pele rcem solidificada, incorporando asescrias eventualmente presentes no menisco. O excesso de leo se queima e

produz poros.


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Controle de parmetros de lingotamento;

M lubrificao do molde ( p ou leo );

M condio do molde;

Oscilao do molde est inadequada;

Flutuao do nvel de ao no molde;

Alta velocidade de lingotamento;

Refrigerao deficiente

Contramedidas

Origem do defeito:

Uso de bons moldes;

Lubrificao adequada ( leo e p ).


As gotas frias causam o aparecimento de defeitos grosseiros do tipo vaziose/ ou incrustaes metlicas, seguidos de dobras nos laminados.

Via de regra no conseguem passar pelo trem e causam o sucateamento dolaminado no bloco ou na zona de resfriamento.


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Cold Shuts, Splash, Spatter.

2-10- Gota Fria:

A gota fria formada por pequenas quantidades de ao lquido que sesolidificam sobre a superfcie do tarugo aps a formao de sua pele.


As gotas frias so aglomerados de respingos encontrados na superfcie,principalmente nos cantos.

O defeito engana! Imagine sempre que a gota fria a ponta de um iceberg.Um defeito pontual pode esconder uma quantidade enorme de respingos

aglomerados no interior do tarugo.

TampaSuperior

Flange delubrificao

Nvel doMenisco

leo deLubrificao

Jato deAo

Respingosde Ao

aderidos

Respingosde Ao

Mecanismo de formaoRespingos de ao aderems paredes do molde, juntos flanges e sobretudo nocanto.

Respingos ficam embebidosno leo de lubrificao.

Aglomerado de respingos sedesprendem do molde porefeito da limpeza, do pesoprprio e/ou pela elevaodo nvel do menisco.

Aglomerado se incorpora aoao ao que est sesolidificando no menisco e

parte refundida.

A parte no refundida se fixa na pele rcem solidificada, incorporando asescrias eventualmente presentes no menisco. O excesso de leo se queima eproduz poros.


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Controle de parmetros de lingotamento;

M lubrificao do molde ( p ou leo );

M condio do molde;

Oscilao do molde est inadequada;

Flutuao do nvel de ao no molde;

Baixa velocidade de lingotamento;

Pequenos extravazamentos de ao lquido na interface tarugo/moldecausados pelo atrito.

Contramedidas

Origem do defeito:

Uso de bons moldes;

Lubrificao adequada ( leo e p ).


Gotas frias podem causar trincas ou dobras no produto laminado final;

Gotas frias podem se destacar do material e agarrar nas guias delaminao, causando sucatas e transtornos no processo produtivo;

As gotas frias causam o aparecimento de defeitos grosseiros do tipo vaziose/ ou incrustaes metlicas, seguidos de dobras nos laminados.

Via de regra no conseguem passar pelo trem e causam o sucateamento do

laminado no bloco ou na zona de resfriamento.

Causas mais provveis:Respingos se aglomeram na pele do tarugo no molde

Flanges de lubrificao danificadas.Excessivo acmulo de respingos sem remoo, sobretudo por falta de limpezaadequada.Acmulo de respingos no caneco e/ou no pano da selagem.Oscilador trepidando e/ou jogando lateralmente.Jato irregular por trinca, desgaste e/ou obstruo na vlvula do tundish.Jato descentradoJato irregular por temperatura baixa


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DEFEITOS NO TARUGO

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Slag Defects on The Billet Surface.

2-11- Incrustao de Escria na Superfcie do Tarugo :

A escria encrustada na superfcie do tarugo pode ser produto do processode desoxidao do ao. A situao pior para aos com teor de Al2O3 ebaixos: SiO, MnO e FeO ( aos acalmados ao Al );

M qualidade dos materiais refratrios utilizados ( panela, vlvula longa,vlvula rotativa da panela, distribuidor, refratrios da linha de escria dodistribuidor, vlvula tampo, vlvula rotativa do distribuidor, vlvula submersa;

M cobertura da camada de p no distribuidor ou molde;

Alimentao de Al no molde no caso de jato aberto;

Origem do defeito:

Vrios tipos de defeitos so causados pela incrustao de escria na superfciedo tarugo causando necessidade de recondicionamento posterior que muitasvezes chega ao esmerilhamento total da pea. Este problema torna-se maissrio quando se lingota tarugos com jato aberto e leo de lubrificao. Quantose lingota blocos utilizando vlvula submersa e p como lubrificante, a superfciedo ao normalmente livre de escria.

Incrustao de escria


As i

ncrustaes de escria se diferem das gotas frias pela presena de material

do tipo refratriona superfcie do tarugo.

Causas mais provveis:Formao de escrias no molde

Relao Mn2/Si baixa e/ou Si muito alto. Velocidade excessiva do Al no molde e/ou Al fora de posio - na parede. O2 nas vlvulas do distribuidor Afinamento de jato Passagem de escria do tundish para o molde

Peso reduzido de ao no tundish, sobretudo na seqncia. Quantidade excessiva de escria no tundish. Escria ou Refratrio do tundish, sobretudo por deficincias na limpeza napartida da mquina.


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DEFEITOS NO TARUGO

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Controle de passagem de escria convertedor/panela;

Formao de aglomerados de incluses de alumina ( clogging ) nas vlvulasdo distribuidor ou nos tubos de passagem do ao, que causam a formao degrandes pedaos de escria, que eventualmente durante o lingotamentocaem dentro do molde.

Contramedidas

Efetiva desoxidao do ao;

Utilizao de vlvula submersa;

Proteo do ao lquido no distribuidor com escria bsica;

Profundidade do distribuidor e baixo nvel de ao distribuidor;

Barreiras do distribuidor;

Utilizao de p adequado no molde para absorver rapidamente a escriaexistente no ao lquido ( alta basicidade ). Outros importantes parmetrosdo p so: viscosidade, ponto de amolecimento, ponto de fuso e ponto defluidez;

O aumento do consumo de p, permite uma absoro da escria,

diminuindo este defeito mas, aumenta a possibilidade de incrustao de p;

Minimizar as variaes de nvel no molde;

Imerso da vlvula submersa no molde deve ser de 100 a 150 mm;

Formao de aglomerados de alumina ( clogging ) no distribuidor e vlvuladeve ser prevenido usando-se todos os meios possveis.


Facilmente visvel no tarugo a frio;Mais visvel ainda aps limpeza mecnica ou qumica.


Formao de trincas graves e dobras contendo escria em seu interior.Inaceitvel em qualquer aplicao;

As escrias geram o aparecimento de trincas / dobras nos laminadospreenchidas de material refratrio.


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Longitudinal Sinking.

2-12- Afundamento Longitudinal:

Controlar relao da 1 zona sprays;

Contramedidas

Afundamento longitudinal um defeito de raro acontecer, mas srio. A baixavazo da refrigerao do molde em uma das extremidades interfere para ocorreo afundamento, assim como a qualidade do molde.

Afundamento longitudinal de canto


Podem conter ou no trincas longitudinais. As trincas existentes nosafundamentos so chamadas de trincas de afundamento de canto ou de face.

Apesar de se chamar afundamento de canto, o defeito ocorre a cerca de 10 a30 mm do canto.

Os afundamentos longitudinais de face so muito mais raros.


Reaquecimento na sada do molde de um tarugo com a pele muito fina. Relao l/kg baixa na 1ozona sprays.

Desalinhamento da coroa em relao ao molde. Demais causas da romboidade.

Alinhamento da Mquina Deficiente.

Manter alinhamento da coroa em relao ao molde;

Manter alinhamento da mquina;

Uso de bons moldes;

Controle dos parmetros de lingotamento;


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Risk, Hazard.

2-13- Risco:

Controlar relao da 1 zona sprays;

Contramedidas

A profundidade do risco define a sua gravidade. um defeito comum de serencontrado na face inferior do tarugo, dificultando a deteco.

Manter alinhamento rolos;

Manter alinhamento da mquina;

Controle da refrigerao;

Controle dos parmetros de lingotamento;


O Tarugo est passando por alguma superfcie cortante. Alto relevo ( dano da barra falsa ou carepa aderida ) na sada do molde. Rolos laterais travados. Alto relevo na chapa de desgaste da extrao.


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Internal Defects.

3- Defeitos Internos:

Para concluir nosso breve estudo sobre defeitos em produtos lingotadoscontinuamente, discutiremos os defeito internos, onde defeitos como porosidadeinterna, macroincluses, trincas offcorner,trincas intermediarias, segregaoe porosidade central sero descritos.

3- 1- Bolhas ( Pinholes ) e Bolhas Tubulares ( Blowholes ):Blowholes and Pinholes in Continuously Cast Billets.

Defeitos superficiais abertos originados pelo desprendimento de gs do ao sonormalmente conhecidos como bolhas, defeitos grosseiros, sub-superficiaisformado pelo aprisionamento de gs de forma tubular so chamados bolhastubulares.

Blowholes Pinholes

A presena de bolhas superficiais comum para todos os aos semi-acalmadoslingotados com leo. Os pin-holes podem dar lugar a defeitos superficiaiscrticos no produto laminado, caso ocorra uma penetrao considervel ouacmulo em uma determinada regio.

As bolhas superficiais apresentam formao de carepa na superfcie e certadescarbonetao na matriz metlica ao redor da bolha. Isto uma diferenaimportante em relao as bolhas subsuperficiais ou blow-holes. A carepaimpede a solda durante a laminao.

O defeito gerado pelo pin-hole normalmente pequeno. Porm, se h muitospin-holes ou se so particularmente profundos, podem dar lugar a defeitosindesejveis. O tempo de permanncia e a temperatura no forno depreaquecimento caso o tarugo tenha pin-holes tambm podem agravar asituao.


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Os valores normais de vazo de leo esto entre 30 e 40 ml/min, dependendodas caractersticas do leo, bitola lingotada e velocidade de lingotamento. Paraminimizar a formao de pin-holes no s importante assegurar-se que adiode leo esteja dentro de valores normais, fazendo curvas de calibrao dosreostatos, mas tambm bom verificar que a distribuio seja homognea naseo transversal. Isto pode ser feito no intervalo entre seqncias, medianteuma caixa com compartimentos que receba na base do molde o leo que desce,durante um tempo definido e com uma posio determinada do reostato. Adistribuio homognea do leo favorecida por ranhuras de lubrificaoestreitas e utilizao de uma vedao ou gasketque impede um excesso deleo nos cantos.

Um caso extremo, originado por presena excessiva de hidrognio devida deficincia na secagem do revestimento novo de uma panela. As bolhascomeam a aproximadamente 5 mm da pele, aps a faixa chill, e terminamneste caso a uns 20 mm, quando a presso ferrosttica compensa a presso dosgases dissolvidos no ao.

interessante observar a forma das bolhas, em relao com mecanismo deformao. Estas bolhas s vezes, quando observados imediatamente aps oataque com reativo de Oberhofer, apresentam segregao na direo desolidificao. Isto tem a ver com o mecanismo de formao de bolhas no espao

interdendrtico, conforma j mencionado.

Existem diversos modelos baseado na fsico-qumica que permitem avaliar ascondies para evitar a formao de bolhas durante o lingotamento. Estesmodelos se baseiam no postulado que a formao de bolhas durante asolidificao do ao uma conseqncia da microsegregao de soluto durante asolidificao dendrtica do ao liquido e a interao de soluto no liquidointerndrtico enriquecido por impurezas.

Os solutos dissolvidos no ao liquido que contribuem formao de bolhas so,para o caso de aos lingotados sem injeo de argnio, o H, N e CO. quando asoma das presses parciais de equilbrio destes solutos no liquido interdendrticosupera a presso externa nesse ponto, se geram as bolhas de gs, resultandona expulso do liquido interdendrtico e na formao de poros que ficamaprisionados e crescem dentro da rede de dentritas.


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Podemos descrever isso mediante a equao:

pH2 + pN2 + pCO > Ps+ Pf+ 2/rOnde:PsPresso atmosfrica sobre a superfcie do ao liquido;

Pf - Presso ferrosttica na localizao do poro;

- Tenso superficial do ao liquido em contato com a bolha de gs de raio r.

Para uma bolha de gs de 1 mm de raio a presso em excesso devida tensosuperficial s de 0,02-0,03 bar. Para o tamanho dos poros observados notarugo, o efeito da tenso superficial tornar-se insignificante.

Para os aos ao Si-Mn, o problema passa por obter uma desoxidao suficientepara evitar a formao de poros sem dar lugar obstruo da vlvula da panelaou distribuidor por formao de incluses parcialmente slidas. Nas refernciash uma boa discusso do problema para o caso dos aos de baixo carbonoacalmados com silcio e mangans.

O procedimento de injetar arame de alumnio no molde pode ser uma soluopara o problema, mas traz conseqncias, tais como incluses duras, tendncia incrustao de escria, dificuldade para o controle do tamanho de gro, etc.

Corrida oxidada, altos teores de H2e N2;

Excesso de leo de lubrificao no molde ou umidade ( gua misturada noleo;

Umidade no p fluxante no molde;

Excesso de argnio que passa do distribuidor para o molde atravs davlvula submersa;

Variao do nvel de ao no molde.

Origem do defeito:

Implementar uma correta prtica operacional que permita obteno decorridas desoxidadas;

Contramedidas

Efetiva selagem de jato entre panela/distribuidor e molde para evitarreoxidao;

Pr-aquecimento do p ou leo de lubrificao;Adio de fio de Al no molde, quando for possvel sua fuso dentro domolde;

Agitao eletromagntica do molde ( stirring ) para reduzir a quantidade debolhas comuns e tubulares na superfcie do ao ou prximo a ela;


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Minimizar a flutuao do nvel do molde.

Causas mais provveis:Quantidade de gases - CO, H e N dissolvidos no ao lquido acima doequilbrio.

Excesso de N2no ao e/ou gs de rinsagem com N2. Desoxidao insuficiente no LF - escria oxidada preta. Umidade no tundish dos refratrios e/ou da palha de arroz. Parada da mquina de injeo de Al. Excesso de leo de lubrificao e/ou umidade no leo.


Muito difcil observ-la durante o lingotamento;

Visvel aps limpeza mecnica da superfcie ( bolhas );

Visvel aps ataque qumico ( Bolhas );

As bolhas comuns so visvel mesmo antes da limpeza da superfcie, masalgumas podem ficar ocultas sob a carepa. importante a limpeza

mecnica e melhor ainda a decapagem qumica.As bolhas tubulares s podem se observadas na seo reta do tarugoatravs de exame macrogrfico ou impresso de Baumann.


Dependendo da quantidade de reduo as bolhas podem causar trincassuperficiais de diferentes comprimentos na superfcie do laminado ( porexemplo 30 a 40 cm de comprimento e de 0,07 a 1,0 mm de profundidade,

trincas muito freqentes na laminao de fio mquina );Trincas tubulares prximas superfcie podem abrir e causar srios danos

ao produto laminado. Bolhas tubulares mais afastadas da superfcienormalmente caldeiam durante o processo de laminao causando poucosproblemas.

As porosidades leves e mdias causam o aparecimento de dobras e/outrincas nos laminados.

As porosidades graves geram o aparecimento de lascas nos laminados.


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Internal Cracks.

3-2-Trincas Internas:

A formao de trincas internas devido a tenses geradas no processo desolidificao um fenmeno comum no lingotamento contnuo. Durante oprocesso a camada solidificada fica submetida a tenses excessivas que tendema provocar a separao das dentritas. As trincas internas iniciam sua formaona frente de solidificao em regies de concentrao de soluto formando trincaslineares conhecidas como ghostlines. Nas bandas de segregao positiva, umagrande quantidade de partculas de MnS podem ser observadas no interior dastrincas. Estas partculas so descritas na literatura como responsveis pela

fragilidade do ao aps solidificao. Muitos estudos foram visando determinaras faixas de temperatura de fragilizao do ao. Os efeitos negativos dasegregao tem como conseqncia alm do aparecimento de trincas internasuma heterogeneidade dos elementos de liga no ao que prejudicam aspropriedades finais do produto. A rea da trinca normalmente rica emelementos de liga com alta tendncia a segregar-se como S,P e C. uma vez que,o C difunde-se mais rapidamente a principal causa de segregao.

1- Fatores qumicos: A influncia do teor de C na tenacidade do ao pode ser explicada pelarazo entre ferrita/austenita durante a solidificao mais as variaes internasde volume. A menor tendncia a trincas obtida com C = 0,1%. Contudo, estevalor pode variar de 0,2 at 0,3-0,4% dependendo da relevncia na queda detemperatura da linha solidus.

S > 0,025% tem grande influncia na diminuio da tenacidade. Quando semantm o S e P sob controle, outros elementos podem se tornar perigos como

B, Bi e Pb nos aos inoxidveis austenticos. Um aumento na relao Mn/Spode melhorar a tenacidade.

Alm do efeito dos elementos de liga, a tenacidade tambm afetada pelamorfologia da estrutura solidificada. Grandes gros colunares so frgeis, aestrutura equiaxial mais tenaz que a estrutura dendrtica. Por isso, deve-seevitar altas temperaturas de lingotamento.

Origem do defeito:


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Controle das condies do molde: deformao, desgaste, conicidade, rolosde p;

Controle e manuteno da zona de resfriamento secundrio, avaliando os

rolos de suporte e os bicos sprays;Observar os parmetros de lingotamento especificados: Temperatura evelocidade de lingotamento, refrigerao do primrio e secundrio;

Como a estrutura colunar muito mais sensvel a trincas que a estruturaequiaxial, deve-se observar o perfeito funcionamento do agitadoreletromagntico que permite reduzir a estrutura colunar, reduzindo tambmo nmero de trincas internas.

Contramedidas

2- Trincas internas causadas por tenses:

Dependncia das trincas com tenses trmicas e mecnicas. importante

ressaltar que a formao de trincas internas fortemente influenciada pela taxade deformao ( velocidade de deformao ). Quando mais alta a taxa dedeformao mais trincas internas podero se formar.


Facilmente detectvel de impresso de Baumann ou por ataque qumico.


Certamente as trincas internas no podem ser removidas porrecondicionamento;

Para fechamento destas trincas durante o processo de laminaosubseqente, grandes deformaes so necessrias. Principalmente o primeiropasse da laminao deve apresentar alta taxa de deformao para garantir ofechamento das trincas internas.


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Small Interdendritic Cracks Below the Chill Zone Of Blooms and Billets.

3-3- Pequenas Trincas Interdendrticas na Zona Coquilhada :

Estas trincas so comuns em blocos e tarugos de lingotamento contnuo.Normalmente elas tem incio imediatamente abaixo da fina zona coquilhada. Sea espessura da zona coquilhada desigual, elas podem se localizar muitoprximo superfcie, causando defeitos superficiais durante o processo dalaminao posterior. A formao de zona coquilhada irregular rara em blocoslingotados com vlvulas submersa, mas a formao de trincas interdendrticasabaixo desta zona comum.

Trincas interdendrticas localizadasabaixo da zona coquilhada em umtarugo de lingotamento contnuo.

Localizao das trincasinterdendrticas quando a camadacoquilhada irregular(resfriamento desigual das paredes

do molde.

Fatores ligados composio qumicas como altos teores de P e S diminuemdo ao;

Em uma usina que fabricava aos ao boro, aos para mancais e CHQ muitosproblemas com trincas interdendrticas foram verificados. As principais causasforam: pequeno comprimento do molde, distoro/desgaste do molde, forteresfriamento secundrio, causando posterior reaquecimento e deteriorao daspropriedades mecnicas, alinhamento incorreto dos rolos de p, p delingotamento inadequado, alta temperatura de lingotamento.

Origem do defeito:


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Verificar as condies do molde;Controle do rolo de p e seu alinhamento com o molde;

Controle da temperatura e velocidade de lingotamento;

Alimentao balanceada do p de modo a garantir uma espessura decamada entre o molde e o ao;

Agitao eletromagntica.

Contramedidas




Foras de deformao muito das normalmente utilizadas so necessriaspara garantir o fechamento destas trincas durante o processo de laminao.

Se as trincas esto localizadas a pequenas profundidades (


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Para minimizar a formao de trincas diagonais importantssimo que as 4faces do tarugo sejam resfriadas de maneira igual. Isto requer um bomalinhamento entre o molde e os rolos de p. Igualmente importante bicosde spray do resfriamento secundrio no sejam entupidos ou tortos;

Outros fatores importante so: as boas condies do molde e umaconicidade adequada para o tipo de ao e a velocidade de lingotamentoutilizada. Em algumas usinas que trabalham com moldes tubulares adiferenas de espessura da camada de gua no sistema de refrigerao domolde causa este tipo de problema;

Resumindo, os itens que devem ser observados so:

1) Boas condies do molde;

2) Perfeita distribuio da gua de refrigerao do molde emtodas as faces;

3) O correto alinhamento entre o molde e rolos de p;

4) O correto alinhamento entre o molde, rolos de p e osecundrio;

5) Temperatura e velocidade de lingotamento corretas euniformes.

6) Correta centragem da vlvula submersa ( ou jato de ao )

Contramedidas

Distoro da seo do tarugo: como j foi explicado anteriormente este

defeito resultado da forma da seo do tarugo. Isto ocorre quando duas facesadjacentes so resfriadas mais rapidamente que as duas opostas, dentro domolde ou secundrio. A contrao do ao nas proximidades das faces maisrefrigeradas gera tenses de trao orientadas como uma diagonal entre elas.Se essas tenses so suficientemente grandes elas deformam os raios de cantodas faces envolvidas neste processo tornando-os obtusos e abrindo trincas. Astrincas se formam em uma zona de alta temperatura e baixa ductilidade do aoe podem crescer em direo ao raio de canto oposto dependendo para isso damagnitude das foras de trao desenvolvidas.

Fatores que contribuem para este defeito:1) Alinhamento incorreto entre secundrio, rolos de p e molde;

2) Resfriamento secundrio desigual;

3) A susceptibilidade forma romboidal maior em aos mdio ealto carbono que nos aos baixo carbono;

4) Vlvula submersa/jato de ao no est perfeitamente centradono molde.

Origem do defeito:


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O perfil romboidal pode ser observado por visual a frio, ou atravs demedies dimensionais;

As trincas internas so detectveis de impresso de Baumann ou porataque qumico.


Trincas esto localizadas a pequena profundidade ( < 4 mm ) podem aflorarno produto final;

Nos tarugos cortados com oxicorte, e O2 pode penetrar em trincasdiagonais existentes na seo de corte, provocando a oxidao interna dodefeito e a ponta do tarugo durante a laminao subseqente (boca de jacar).

Internal Cracks in the Core Area.

3-5- Trincas Internas na Regio Central:

No caso de lingotamento contnuo de tarugos tem-se algumas vezes grandestrincas internas na regio central de sua seo.

Trincas internas na regiocentral dos tarugos.

A principal causa de trincas centrais a lata presso do rolo endireitador,associado com as seguintes condies:

1) Alta temperatura de lingotamento;

2) Alta velocidade de lingotamento;

3) Tendncia a presena de regio central lquida ou solidificaofinal ocorrendo antes dos rolos de desempeno;

4) Aumento dos teores de elementos de liga que causam afragilidade do ao.

Origem do defeito:


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Evitar velocidades de lingotamento excessivas;

Utilizar baixas presses nos rolos de desempeno;

De acordo com recomendaes do fabricante um presso de desempenoadequada 250 kg/cm da face do tarugo.

Ex. para um tarugo de 160 mm: P ideal = 16 x 250 = 4.000 kg.

Contramedidas


Facilmente detectvel atravs de impresso de Baumann ou ataquequmico. Em muitos casos pode ser observado na seo de corte, quandose utiliza O2


No caso de oxicorte o tarugo pode abrir a ponta durante posterior;

As pontas deste tarugo trazem riscos operacionais ao processo de

laminao e o tarugo como um todo apresenta problemas de qualidade.

Central Line Cracks.

3-6- Trincas em Estrela na Regio Central:

As trincas em estrela se formam na regio central na fase final da solidificao.

Trincas em estrela na regiocentral dos tarugos

1) Placas e Blocos de grande sees;

2) A formao de trincas estrela influenciada principalmente pelas variveisde operao da mquina de lingotamento, como intensidade de resfriamento,alinhamento dos rolos, velocidade de lingotamento. Estas trincas podem serreduzidas pelo realinhamento dos rolos, reduo da velocidade e ou o aumentoda refrigerao. Elas so geradas pelo abaulamento das faces do material. Acomposio qumica tem pouca influncia nesse caso;

3) Tarugos e blocos de seo menor;

Origem do defeito:

Trinca estrela em tarugo de 145 mm

causada por excesso de resfriamentosecundrio. O resfriamento partiu nomximo devido a falha docomputador de processo.


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4) Neste caso o abaulamento tem uma influncia menor na formao de trincasestrela. A abrupta queda de temperatura na regio central do tarugo umfenmeno natural que ocorre em qualquer lingotamento, quando as ltimasreservas de calor latente so removidas. A queda de temperatura na regiocentral muito mais rpida que o decrscimo de temperatura na superfcie, oque resulta em uma contrao da regio central enquanto a superfcie continuaem processo de expanso.

5) Esta afirmao sugere que um forte resfriamento secundrio pode contribuirpara formao destas trincas. O que pode ser possvel se um considervelreaquecimento da superfcie abaixo da zona de resfriamento secundrio coincidecom o final do comprimento metalrgico. Ento, as tenses oriundas da

expanso da superfcie se somam as de contrao do ncleo, formao nassituaes extremas a trinca em estrela. Poderia se pensar que a soluo seriamanter-se os spraysde refrigerao at a completa solidificao do ao. Pormisto s teria validade se fosse possvel se extrair calor do centro e da superfciedo tarugo com a mesma velocidade, o que eliminaria as tenses geradas. Ossprays so projetados de modo a reduzir estas tenses. Existe um sistemaespecialmente desenvolvido para minimizar o problema chamado de ReduoTcnica suave.

1) Placas e Blocos de grandes sees:

Controle do alinhamento dos rolos;

Reduo da velocidade de lingotamento e ou aumento da refrigerao;

A composio qumica tem efeito menor.

2) Tarugos e blocos de seo menor:

Resfriamento secundrio severo e altas temperaturas de lingotamento

podem favorecer ao aparecimento deste defeito. Utilizar as faixas detemperatura e parmetros de resfriamento indicados pelo fabricante damquina;

Ajustar o resfriamento secundrio de modo a se obter a completasolidificao depois do desempeno;

O agitador eletromagntico pode reduzir este tipo de trinca.

Contramedidas


Facilmente detectvel atravs de impresso de Baumann ou ataquequmico. Em muitos casos pode ser observado na seo de corte, quandose utiliza O2


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Se a quantidade de deformao suficiente estas trincas podem caldear nos

processos de laminao subseqentes, entretanto existe uma deteriorao naspropriedades mecnicas da regio central;

No caso de oxicorte o tarugo pode abrir a ponta durante laminaoposterior.

Midway Cracks / Halfway Cracks / radial Streaks / Ghost Lines.

3-7- Trincas na Seo Mdia do Tarugo:

Este defeito tambm conhecido em ingls como Halfway cracks, Radial streaks

e Ghost lines ( linhas fantasma ). So observadas atravs de Baumann oumacrografia da seo onde aparecem como linhas escuras normalmente na linhamdia entre o centro e a superfcie. Como se sabe, as propriedades mecnicasna zona pastosa ( logo aps a solidificao ) so caracterizadas por um baixolimite de escoamento ( 1 a 2 N/mm ) e uma resistncia a fratura de 0,4 a 0,5%acima deste valor, com zero de reduo de rea indica alta fragilidade. Portantoa formao e crescimento das trincas dependem de quanto tempo o aopermanece na interface slido/liquido abaixo da camada solidificada, na regiode alta fragilidade. Como se pode observar no grfico abaixo o tempo dentro da

faixa de temperatura de ductilidade zero mais longo no meio da seo do quena superfcie do tarugo.

Trincas na seo mdia de umbloco de 185 x 185 mm

1) Placas e Blocos de grandes sees;

2) Elas so causadas por tenses mecnicas ( abaulamento ou arqueamento )ou trmicas ( excesso resfriamento secundrio ou alta temperatura delingotamento);

3) Tarugos e blocos de seo menor;

4) A situao diferente nos tarugos, porque neles raramente ocorreabaulamento. Em estudos realizados determinou-se que o resfriamentosecundrio excessivo e a alta temperatura de lingotamento so fatoresprincipais, com preponderncia para o primeiro. A alta temperatura nocivaporque permite uma estrutura de grosseira mais sensvel a trincas.Elementos qumicos que afetam a ductilidade do ao tambm contribuem naformao destas trincas.

Origem do defeito:


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Alinhar molde rolos p e secundrio para evitar abaulamento;

Trincas por tenses trmicas podem ser eliminadas reduzindo-se aquantidade de gua de refrigerao e aumentando-se o tamanho da zonade sprays;

O forte reaquecimento da superfcie ocorre sempre que a taxa deresfriamento cai abruptamente como aps os sprays, entre sucessivos bicosde spray ou abaixo do fundo do molde;

O sistema de sprays deve ser projetado de modo que a taxa de

resfriamento no caia rapidamente entre o molde e os sprays, durante oresfriamento por radiao ou entre sprays sucessivos;

A manuteno dos bicos spray tambm muito importante para evitarentupimentos ou posicionamentos incorretos que podem provocar reduolocalizada da refrigerao;

A melhoria das propriedades mecnicas do ao a alta temperatura podemser conseguidas reduzindo-se a espessura da zona colunar ou abaixando-seos percentuais de P e S;

Resumindo, para prevenir o aparecimento de trincas na seo mdia necessrio minimizar as tenses geradas pelo reaquecimento da superfcieou melhorar a ductilidade do ao a alta temperatura.

Contramedidas


Facilmente detectvel atravs de impresso de Baumann ou ataque qumico


O caldeamento destas trincas durante o processo de laminao requerelevada deformao para se obter as propriedades mecnicas necessrias aoproduto.

3-8- Trincas de Desempeno:Straightening / Bending Cracks / Pinch Roll Cracks.

Trincas de encurvamento ou desempeno so formadas quando estes esforosatuam sobre o material quando ainda existe metal lquido na regio central ouquando o centro est slido mas, acima de 1340C. As trincas de desempenoaparecem acima, e perpendiculares direo de extrao. Quando se observasees longitudinais, trincas de encurvamento originrias de tenses no metalainda pastoso podem ser encontradas abaixo e paralelas a linha de extrao.Alm do processo de encurvamento e desempeno, outros problemas podemlevar a este tipo de defeito: desalinhamento no sistema de guiagem, pass-line,cavidades, desgaste e arqueamento dos rolos. Este defeito ocorre quando huma excessiva presso exercida pelos rolos sobre uma camada solidificada


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Composio qumica ( S, P, Al, N, Nb );

Grandes deformaes nas zonas de encurvamento e desempeno;

Desalinhamento do sistema de quiagem do material;

Altas velocidades de lingotamento aumentam a taxa de deformao,causando mais trincas.

Redues suaves no local errado: isto deve ser feito antes da regio centralestar completamente solidificada.

Origem do defeito:

quando o centro ainda se encontra lquido ou slido a temperaturas acima de1340C. O mecanismo de deformao de trincas a partir da fora de separao

de dendritas na zona colunar j foi descrito anteriormente.

Trincas de desempeno

Reduzir os teores de: S,P, Al, N, Nb;

Utilizao de mltiplos desempenos ou grande raio da mquina delingotamento;

Controlar alinhamento na mquina de lingotamento;

Observar a velocidade de lingotamento especificada;Controle do comprimento metalrgico ( fazer medies para determin-lo )no caso de se aplicar suaves.

Contramedidas


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Facilmente detectvel de impresso de Baumann ou por ataque qumico( normalmente em amostras longitudinais ).


Como estas trincas no se localizam prximo superfcie, elasnormalmente no abrem durante a laminao;

Quando existem muitas trincas, grandes deformaes so necessrias paracalde-las;

Em alguns casos os tarugos devem ser desclassificados para aplicaesmenos nobres.

Internal Cracks Close to the Surface Because of Depressions or concavity inthe Strand Surface.

3-9- Trincas Internas Prximas Superfcie Causadas porDepresso ou Concavidade das Faces:

Estas trincas muito perigosas porque elas se localizam muito prximas da

superfcie. Elas representam um srio problema, especialmente qundo se lingotaaos especiais.

Tarugo com trincas internas abaixo dedepresses. Neste caso a manuteno damquina deficiente e os parmetros deoperao esto fora de controle

Concavidade e trincas abaixoda super


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Todos os elementos qumicos que j mencionados em outros defeitos ( S >

0,02%; C 0,17 a 0,25% e outros que afetam a ductilidade quente dos aos; Molde fora de condies normais de trabalho;

Refrigerao excessiva abaixo do molde;

Entupimentos na refrigerao secundria, bicos apresentam vazo de guavarivel ( uns refrigeram mais que outros );

P inadequado;

Alimentao irregular do p;

Alta velocidade de lingotamento.

Origem do defeito:

Manter baixos os percentuais de elementos nocivos a tenacidade quentedo ao;

Controle das condies do molde;

A medio precisa do perfil do molde muito importante;

Controle do resfriamento secundrio e ajuste correto dos bicos;Usar gua limpa e com pH adequado no resfriamento secundrio;

Observar a velocidade de lingotamento especificada;

Determinao do p e sistemtica de adio no molde mais adequados;

Agitao eletromagntica, diminui a formao de estrutura colunar,diminuindo a fragilidade do ao.

Contramedidas

Como detectar o defeito:Facilmente detectvel de impresso de Baumann ou por ataque qumico.Em muitos casos pode ser observado na seo de corte, quando se utilizaO2


Quando as trincas se localizam muito prximas superfcie ( < 4 mm,

podem causar srios danos no material laminado ).


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Macroinclusion / Microinclusion

3-10- Macroincluses / Microincluses:

As macroincluses e microincluses so comunas no lingotamento de aosacalmados ao silcio-mangans para produtos longos porque embora sejamutilizados tubo longo e proteo com nitrognio entre distribuidor e molde, nocaso do tubo longo, a maior parte das mquinas de tarugos no estopreparadas para uma boa colocao do tubo, e no caso da proteo com gsinerte, deve prestar-se muita ateno para que seja efetiva em seqenciaisprolongados.

Em muitos produtos longos de ao ao carbono a existncia de macroincluses /

microincluses no apresentam um problema, como no caso de vergalhes.Porm, para barras trefiladas, barras para molas, fio-mquina destinado atrefilaria, etc., as macroincluses podem originar defeitos.

A avaliao de macroincluses para nveis de limpeza usuais em aos acalmadoscom silcio e mangans, lingotados com vlvula aberta, podem ser feitacontando-se as macroincluses sobre um corte transversal macroatacado comcido clordrico a 50% a quente. Podem-se expressar os resultados em termosde macroincluses por dm de seo transversal. No h necessidade destecontrole ser feito rotineiramente para aos para vergalho, mas faz sentido que

seja feito nos tipos de aos mencionados anteriormente. Baseado na experinciaprpria, podem estabelecer-se limites para contedo de macroincluses paracada quantidade de ao.

A maior parte das macroincluses e microincluses tpicas dos aos ao silcio-mangans so lquidas s temperaturas de trabalho, e portanto tm formaglobular no tarugo.

Silicato de mangans contendo alumnio,proveniente da reoxidao do ao. Observaono microscpio ptico, sem ataque, sob luzpolarizada.


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Quando necessrio definir aes para minimizar o contedo demacroincluses, ou h um problema de macroincluses de origem incerta, omelhor tirar amostras de banda de incluses, fazer amostras polidas, observarno microscpio tico e fazer a anlise EDS. Dessa forma possvel definir aorigem das macroincluses e definir as medidas a tomar para elimin-las.

As macroincluses e microincluses so geradas em todas as etapas do processode elaborao do ao ( forno, panela, distribuidor, molde ). Isto tem sidoverificado em diversos estudos realizados tornando-se amostras de cada umadessas etapas. As macroincluses que se encontram finalmente no tarugoformam-se geralmente nas duas ltimas etapas mencionadas ( distribuidor,molde ).

O grau de deteriorao de qualidade causado pelas incluses varia a prtica dedesoxidao da aciaria e com o tipo de ao. As fontes de incluses so: arrastede escria do convertedor, oxidao secundria provocada por contato com o ar,e contaminao por eroso do refratrio ou pelo o p do molde.

a) Corrida oxidada;

b) Arraste de escria do forno;

c) Oxidao secundria devido ao contato do ao lquido com oxignio do ar,contaminao por eroso do refratrio ou pelo p do molde;

Falha na proteo do jato de ao entre a panela e o distribuidor;

Descontrole do nvel do distribuidor;

Reao do p de cobertura do distribuidor, reduzindo os xidos: MnO, FeO eSiO2;

Falha na proteo do jato de ao entre o distribuidor e o molde.

d) Formao de aglomerados de incluses na vlvula submersa e queda dedepsitos de incluses slidas dentro do molde provocando contaminao doproduto;

e) Pouca profundidade de imerso da vlvula submersa;

f) Trincas na parte de baixa da vlvula submersa.

Origem do defeito:


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Uma grande quantidade de macroincluses deteriora as propriedades

mecnicas do ao aps a laminao e tambm afeta a soldabilidade e aresistncia corroso;

A quantidade de macroincluses deve ser bastante restringida em aos dealta responsabilidade.

Central Cavity and Segregation.

3-11- Rechupe Central e Segregao:

Os dois elementos que segregam so S e C, associados com efeitos de

concentrao local de P e Mn, alm de traos de outros elementos tambmimportantes. Laminadores de arame temperado e recozido, relatam sriosefeitos do Sb e Bi. At poucos anos o tema segregao em lingotamentocontnuo era considerado como uma limitao para o desenvolvimento deststecnologia, particularmente no que concerne a aos de alto carbono.

Garantir uma perfeita desoxidao da panela atravs dos processos demetalurgia de panela e tratamento de injeo de fios de CaSi;

Utilizao de slag-ball, para evitar passagem de escria para panela;

Utilizar vlvula longa entre panela e o distribuidor;

Proteo do jato de ao com gs inerte para evitar reoxidao;

Uso de p bsico para proteo do ao no distribuidor;

Borbulhamento de argnio na panela e na vlvula submersa, atravs da

vlvula tampo;Adequada imerso da vlvula submersa ( entre 100 e 150 mm );

A utilizao da agitao eletromagntica reduz o perigo da presena demacroincluses e permite uma distribuio mais uniforme da escria acimado molde, se o raio da mquina maior que 8 a 9 metros. Em mquinas deraio 7 ou menos o agitador eletromagntico no suficiente para promovera distribuio das incluses e grande a possibilidade de formao demacroincluses. Nestes casos o teor de Al dos aos acalmados ao Al deveser mantido o mais baixo possvel no s para garantir a limpidez do ao

mas principalmente para permitir seu lingotamento.

Contramedidas


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A segregao ocorre de maneira intermitente ao longo do comprimento dostarugos de lingotamento contnuo. A menos que, uma cuidadosa e sistemticaamostragem seja empregada, extremamente difcil determinar o perfil desegregao do tarugo. Um tarugo de lingotamento contnuo deve ser analisadocomo um mini lingote, o pico de segregao de cada tarugo est associado como topo de cada mini lingote. O grau de segregao do lingotamento contnuo, muito dependente do tipo de prtica operacional da aciaria, mas o lingotamentodeve garantir a homogeneidade de propriedades do ao e a quedada estruturabruta de solidificao. Garantidos estes dois ltimos itens, o perfeito controledas variveis de processo na fabricao do ao o fator predominante.

Origem do defeito:

Na parte inferior do mini lingote h segregao negativa e na parte inferior hsegregao positiva, alm de cavidade correspondente ao rechupe.

Essa teoria explica a segregao e a porosidade axial em blocos e tarugos. Nazona equiaxial se observa em cortes longitudinais a segregao em V. Deve-seao fluxo de lquido induzido pela mudana na densidade do ao do estado lquidoao slido durante a solidificao.

No ltimo estgio da solidificao existem bolsas de ao lquido aprisionadas

entre as pontes formadas pelas frentes de solidificao. Devido a contrao dolquido rico em soluto, forma-se em direo base uma segregao central. Aintensidade da segregao governada pelo tamanho da zona equiaxal. Nocaso de grandes blocos, as sees maiores favorecem a formao da zonaequiaxal, reduzindo a segregao central, mas dificulta a adoo da prtica debaixas temperaturas de lingotamento.


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Principais causas de segregao:

Alta temperatura de lingotamento;

Abaulamento;

Alta velocidade de lingotamento causando o abaulamento;

Seo de tarugo desfavorvel ( pequena seo );

Aos alto C.

A temperatura de lingotamento deve ser a mais baixa possvel, utilizandosuperaquecimento entre 20 a 25C. Superaquecimentos > 25C podem

criar at cavidades centrais;No caso de blocos e placas, eliminar o abaulamento, reduzindo a aberturaentre os rolos e aumentando a refrigerao secundria;

Borbulhamento prvio do ao com argnio ou nitrognio;

Reduo da presso do endireitador;

Agitao eletromagntica reduz a zona colunar e tambm a segregao;

Intensificar a refrigerao secundria utilizando presses da ordem de 2,5 a

3,0 l/kg de ao. Isto permite a formao de dendrtas mais finas, reduzindoo espaamento entre elas, o que melhora a segregao.

Contramedidas




Com pequenas deformaes as cavidades no caldeiam. Em alguns casos, a

deformao deve ser da ordem de 1:10. segregao podem causar problemasdurante tratamentos trmicos e em outras condies de trabalho

No caso de aos alto carbono, como os aos para rolamentos a segregaocentral pode se melhorada atravs de aquecimento em fornos porm, isto nose existem poros.


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1. Heaslip, L.J., Mclean, A. and Sommerville, I.D. Continuous Casting, Vol 1, Chemical and physical interactions during transfer operations,Iron and SteelSociety.

2. Mazumdar, D. Dynamic Similarity Considerations in Gas-Stirred LadleSystems,Metallurgical Transactions B, Vol. 21B.

3. Mazumadar, D. Guthrie R.L., The Physical and Mathematical Modelling ofContinuous Casting Tundish.

4. Defeitos em Produtos do Lingotamento Continuo verso 2.0

5. Freitas, S.L Estudo do Escoamento e do Arraste de Escria no Molde deLingotamento Contnuo. Porto Alegre, 2000. Dissertao de Mestrado emEngenharia Curso de Ps Graduao em Engenharia Metalrgica daUFRGS.

6. Campos, A. et al Mejoras em el Tundish de la Colada Continua II de Siderca.XI Seminrio de Aceria IAS.

Referncias Bibliogrficas

defeitos lingotamentodetarugos 130405142149 phpapp01

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