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ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MICROESTRUTURAL DO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO AISI 304 SOLIDIFICADO EM MOLDES DE DIFERENTES MATERIAIS

Em operações industriais de fundição e lingotamento, a escolha do material do molde e as condições de solidificação desempenham um papel crucial na definição da microestrutura e, consequentemente, nas propriedades mecânicas e na qualidade do produto final. Este trabalho teve como objetivo investigar a influência do material do molde (areia e aço) nos parâmetros estruturais durante a solidificação do aço inoxidável austenítico AISI 304. Para tanto, placas de aço inoxidável foram solidificadas em moldes de areia e de aço refrigerado, com monitoramento contínuo da variação de temperatura no metal e no molde por meio de termopares acoplados a um sistema de aquisição de dados. As curvas de resfriamento obtidas permitiram analisar as taxas de resfriamento em cada condição. A análise metalográfica revelou que o material do molde influencia significativamente a formação da macro e microestrutura durante o processo de solidificação, com destaque para a redução do espaçamento dendrítico secundário em moldes de aço, devido à maior taxa de extração de calor. Os resultados demonstraram que placas solidificadas em moldes de aço apresentaram maior unidirecionalidade dos grãos colunares e uma linha central mais definida, em comparação com as obtidas em moldes de areia. Este estudo contribui para a compreensão dos efeitos do material do molde na microestrutura de aços inoxidáveis austeníticos, fornecendo insights valiosos para a otimização de processos de fundição industrial.
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ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MICROESTRUTURAL DO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO AISI 304 SOLIDIFICADO EM MOLDES DE DIFERENTES MATERIAIS

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.152152503021

  • Palavras-chave: Aço inoxidável; Parâmetros estruturais; Moldes; Solidificação

  • Keywords: Stainless steel, Structural parameters, Molds, Solidification

  • Abstract: In industrial casting and ingot operations, the choice of mold material and solidification conditions play a crucial role in defining the microstructure and, consequently, the mechanical properties and quality of the final product. This study aimed to investigate the influence of mold material (sand and steel) on structural parameters during the solidification of austenitic stainless steel AISI 304. To this end, stainless steel plates were solidified in sand molds and water-cooled steel molds, with continuous monitoring of temperature variations in the metal and mold using thermocouples connected to a data acquisition system. The obtained cooling curves allowed for the analysis of cooling rates under each condition. Metallographic analysis revealed that the mold material significantly influences the formation of macro and microstructures during the solidification process, particularly the reduction in secondary dendritic arm spacing in steel molds due to higher heat extraction rates. The results demonstrated that plates solidified in steel molds exhibited greater unidirectionality of columnar grains and a more defined centerline compared to those obtained in sand molds. This study contributes to the understanding of the effects of mold material on the microstructure of austenitic stainless steels, providing valuable insights for optimizing industrial casting processes.

  • Sebastião Raimundo de Jesus Belém Leitão Filho
  • JEAN ROBERT PEREIRA RODRIGUES
  • Alisson Augusto Azevedo Figueiredo
  • Wellinton de Assunção
  • Marcio Sousa Santos
  • Fernando Lima de Oliveira
  • Bruno Duarte
  • Ricardo Silva Borges
  • Jhonatan Peres de Sousa
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