O objetivo do presente estudo foi o de investigar a carbonetação do ferro-nióbio. A carbonetação do ferro-nióbio é um processo que visa a obtenção de uma liga contendo uma grande quantidade de carbonetos de nióbio através da reação, no estado sólido, do ferro-nióbio com uma atmosfera com alto potencial de carbono. O ferro-nióbio é utilizado em aplicações siderúrgicas. No presente estudo foi utilizado o ferro-nióbio produzido pela C.B.M.M. Araxá. Além do ferro, o ferro-nióbio contém 67,3% Nb, 1,2% Si, o,5% Al e teores residuais de outros elementos. Seus microconstituintes são uma fase primária, FeNb, com morfologia de plaquetas e um eutético ternário FeNb = Fe2Nb3 + Nb, formado entre as plaquetas primárias de FeNb. O composto intermetálico FeNb é a fase continua da microestrutura. Como consequência do gradiente de carbono gerado durante a carbonetação, quatro camadas são formadas na fase matriz, contendo duas fases em equilíbrio em cada camada, na seguinte sequência de formação: (i) FeNb+Nb2C; (ii) FeNb+NbC ; (iii) Fe2Nb+NbC; (vi) Fe+NbC. Propõe-se que no estágio inicial ocorre uma precipitação de Nb2C na fase matriz. Com o aumento da concentração de carbono há a transformação do Nb2C em NbC, com a formação da segunda camada.: FeNb+NbC. Elevando-se ainda o gradiente de carbono haverá uma intensa precipitação de carbonetos, seguida da transformação da fase matriz para Fe2Nb e desta fase para Fe, e consequentemente ocorrerá a formação das duas últimas camadas: Fe2Nb+NbC. Na região eutética a reação se processa da mesma forma, porém na solução sólida de nióbio forma-se um carboneto de nióbio com o mesmo formato da fase inicial. Portanto o produto final da reação é um agregado de ferro e carbonetos de nióbio. O crescimento das camadas obedece uma lei parabólica do tipo: X=A+Bt.

The aim of present work was to investigate the carburizing of ferroniobim; a process by which an alloy with a large amount of niobium carbides can be obtained through a solid state reaction of ferroniobium with a high carbon chemical potential atmosphere. Ferroniobium is used in iron and steel industry. In the present study ferroniobium produced by C.B.M.M. Araxá was used. Besides iron it contains 67,3% Nb, 1,2% Si, 0,5% Al and also residuals of other elements. Its microconstituents are a primary phase of FeNb with a platelets morphology and a ternary eutectic of FeNb+Fe2Nb3+Nb formed between the FeNb primary platelets. The FeNb intermetallic compound is the continuous phase of the microstructure. As a consequence of the carbon ativity gradient generated during carburizing, four layers are formed in the matrix phase, with a two-phase equilibrium in each layer, in the following formation sequence: (i) FeNb+Nb2C. (ii) FeNb+NbC; (iii) Fe2Nb+NbC; (iv) Fe+NbC It is proposed that in the initial stage a Nb2C precipitation in the matrix phase occours. Enhancing the carbon concentration, the Nb2C transforms to NbC with the formation of the second layer: FeNb=NbC. Still increasing the carbon gradient there will be a more intense carbide precipitation, followed by matrix phase transformation to Fe2Nb, and then of this phase to Fe, and consequently the formation of the last two layers will occour: Fe2Nb+NbC Fe+NbC. In the eutectic zone the reaction process in the same way, but in the niobium solid solution a niobium carbide is formed with the same shape as the former phase. Thus the final product of carburized ferroniobium is an aggregate containing iron and niobium carbides. The growth of the layers obeys a parabolic law of the type: X=A+Bt.