Explicação de terminologia da caldeira (Parte 8)

Explicação de terminologia da caldeira (Parte 8)

71. Microestrutura fundamental do aço
As microestruturas fundamentais do aço incluem austenita, ferrita, pérola, bainita, martensita e carbonetos. Como um China de alta pressão, fabricante de válvula de retenção de placas duplas, entendemos que essas microestruturas desempenham um papel fundamental na determinação das propriedades mecânicas e no desempenho do aço usado em aplicações industriais. Entre eles, austenita, ferrita e martensita são soluções sólidas (onde dois ou mais componentes se dissolvem entre si no estado líquido e permanecem dissolvidos como uma fase uniforme no estado sólido). As soluções sólidas são categorizadas em tipos substitucionais, intersticiais e de vacância, com austenita, ferrita e martensita sendo soluções sólidas intersticiais. Pearlita e bainita são misturas mecânicas (onde os componentes não se dissolvem no estado sólido e não formam compostos, mantendo suas estruturas e propriedades de cristal individuais). Os carbonetos são compostos formados em uma razão atômica fixa e podem ser expressos usando uma fórmula química simples. Cementita (carboneto de ferro) é um exemplo de carboneto em aço.

72. Austenita
A austenita é uma solução sólida formada quando o carbono ou outros elementos de liga se dissolvem em γ-ferro. Possui uma estrutura cúbica (FCC) centrada na face, não é magnética e exibe boa plasticidade e resistência. A austenita normalmente existe em altas temperaturas em aço. Após a queima, algum austenita pode permanecer à temperatura ambiente, conhecida como austenita retida. Nos aços de liga, elementos como Ni e Mn podem expandir a região da fase γ, permitindo que a austenita permaneça estável, mesmo em temperaturas abaixo da temperatura ambiente, que forma aço austenítico.

73. Ferrite
A ferrita é uma solução sólida formada quando o carbono ou outros elementos de liga se dissolvem em α-ferro. Possui uma estrutura cúbica centrada no corpo (BCC), oferecendo boa plasticidade e resistência. A ferrita é a microestrutura primária em aços de baixo e médio carbono e aços de baixa liga. À medida que o teor de ferrite aumenta, o aço se torna mais dúctil e resistente, mas com força reduzida. A adição de elementos de liga como Si, Ti e Cr restringe a região da fase γ, o que permite que a ferrita persista nas temperaturas altas e na ambiente, formando aço ferrítico.

74. Pearlite
A pérola é uma mistura mecânica composta por ferrita e cimentita, normalmente em uma estrutura lamelar. Ele se forma através da transformação eutectóide da austenita abaixo da temperatura A1. A pérola fornece alta resistência e dureza, e as propriedades mecânicas dos aços de médio carbono e de baixa liga dependem da quantidade e espaçamento das lamelas de pérolas. Quanto mais finas as lamelas, maior a força. Temperaturas de transformação mais baixas resultam em diferentes formas, como pérolita grossa, pérolita fina, sorbita e troostita, todos pertencentes a estruturas pérolas, mas com espaçamento lamelar variável.

75. Bainita
A bainita é uma mistura bifásica de ferrita supersaturada e cementita dispersa, formando uma microestrutura instável. A forma da bainita depende da temperatura de transformação e dos elementos de liga, resultando em bainita superior, bainita inferior, bainita granular e bainita sem carboneto.

A bainita superior possui uma estrutura semelhante a penas, composta de ripas de ferrite paralelas com cementita interlath em formas de placa ou haste curta. Essa estrutura tem uma alta densidade de deslocamento, resultando em alta resistência, mas com baixa tenacidade.
A bainita inferior consiste em ripas de ferrita em forma de agulha em ângulos específicos, com carbonetos finos uniformemente dispersos. Esse tipo tem alta resistência e excelente resistência ao desgaste devido às suas luxações de alta densidade e distribuídos uniformemente.

76. Martensita
A martensita é uma solução sólida de carbono supersaturada em ferro, formada pela transformação não difusão da austenita sub-resfriada. Possui uma estrutura tetragonal centrada no corpo (BCT). A forma da martensita varia com o teor de carbono.

A martensita de baixo carbono aparece como estruturas semelhantes a ripas, paralelas em feixes e mostra excelente resistência, juntamente com alta resistência e dureza.
As formas de martensita de alto carbono como estruturas semelhantes a placas com uma subestrutura gêmea, exibindo dureza extremamente alta.
77. Aço de liga
A liga de liga é uma liga de ferro-carbono com elementos de liga adicionais para melhorar suas propriedades. Comparado ao aço carbono, o aço de liga oferece características mecânicas, físicas, químicas, de resistência ao calor e de processamento superior.

78. Aço de carbono
O aço carbono contém até 1,35% de carbono, juntamente com pequenas quantidades de elementos Mn, Si, P, S e Trace. O teor de carbono é o fator primário que determina as propriedades e aplicações do aço.

Por composição, o aço carbono é classificado em aço de baixo carbono, médio carbono e alto carbono.
Por qualidade, é dividido em aço carbono comum, aço carbono de alta qualidade e aço carbono de qualidade premium.
Por aplicação, é categorizado como aço estrutural de carbono e aço de ferramenta de carbono.
79. Aço resistente ao calor
O aço resistente ao calor refere-se a ligas projetadas para manter a resistência de alta temperatura, resistência a oxidação, resistência à corrosão e estabilidade estrutural a longo prazo. Elementos de liga como Cr, Si, AL, Mo, V, W, NB, Ti, B e Elementos da Terra Rara aprimoram essas propriedades.

A força de alta temperatura é melhorada adicionando elementos como CR, MO e W.
A resistência da oxidação é aprimorada por Cr, Si e Al.
A resistência à corrosão é crucial, especialmente em ambientes com gases sulfurosos em caldeiras, e é melhorada pela adição de Cr, Al e Si.
A estabilidade estrutural é essencial para o uso a longo prazo de componentes em ambientes de alta temperatura, como os de usinas térmicas. Elementos como CR, MO e V ajudam a prevenir a esferoidização do carboneto e a formação de grafite.
80. Aço resistente ao calor austenítico
O aço austenítico resistente ao calor é um tipo de aço que possui uma estrutura de fase dupla austenítica ou austenita-ferrita à temperatura ambiente. Geralmente, ele contém menos de 50% de elementos de liga, principalmente Cr e Ni, com adições de W, MO, Cu e Ti para maior resistência.
Esses aços proporcionam excelente resistência de alta temperatura e resistência a oxidação acima de 600 ° C, mas têm limitações como alto custo, baixa condutividade térmica, altos coeficientes de expansão e suscetibilidade à rachadura de corrosão por estresse.