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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.97.2023.tde-25072023-094204
Documento
Autor
Nombre completo
Rayander Martins Pimenta
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Lorena, 2023
Director
Tribunal
Nunes, Carlos Angelo (Presidente)
Pinto, Haroldo Cavalcanti
Rodrigues, Geovani
Título en portugués
Aluminização por cementação em caixa de aço AISI 304L
Palabras clave en portugués
AISI304L
Caldeira de recuperação Kraft
Pack Cementation
Revestimento
Resumen en portugués
Este trabalho tem como objetivo a aplicação de revestimentos à base de alumínio para aprimorar a resistência à corrosão da ponta de limpeza (cleaning tips) de caldeiras de recuperação Kraft cuja função é desobstruir as portas de fluxo de ar. O processo adotado para a fabricação dos revestimentos foi o Halide Activated Pack Cementation (HAPC). As amostras revestidas foram analisadas por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada com espectroscopia por energia dispersiva (EDS), difração de raios X (DRX) e microdureza Vickers. O processo de aluminização foi realizado utilizando como doador uma liga de Fe-Al para experimentos em baixa atividade e Al puro para experimentos em alta atividade. A carga inerte responsável pela diluição da mistura de pós foi Al2O3. O transporte na fase gasosa dos elementos formadores do revestimento foi assegurado pelo haleto NH4Cl. A cinética do processo de cementação foi determinada através de alterações de temperatura e tempo de permanência no forno. Neste trabalho, a aluminização foi realizada em um substrato de aço inox AISI 304L e a morfologia da seção transversal foi analisada após os experimentos nas temperaturas de 850, 900 e 950 °C por 4, 9 e 16h, para os experimentos em baixa atividade. Já para os experimentos em alta atividade, a morfologia da seção transversal foi analisada nas condições de 700 e 800 °C por 4, 9 e 16h. Também, estudou-se a cinética de crescimento do revestimento, a qual indicou um crescimento parabólico. Para os experimentos em baixa atividade as constantes de crescimento variaram entre 0 e 3.10-8 cm2.s-1 e para os experimentos em alta atividade as constantes variaram entre 0 e 9.10-8 cm2.s-1. Os valores de dureza medidas nas camadas foram maiores que do substrato, sendo de aproximadamente entre 2 e 4 vezes maior.
Título en inglés
Aluminization by pack cementation of an AISI 304L steel
Palabras clave en inglés
AISI304L
Coating
Kraft Recovery Boiler
Pack Cementation
Resumen en inglés
This work has as objective the application of aluminum-based coatings to improve the corrosion resistance of the cleaning tips of Kraft recovery boilers, whose function is to clear the air flow doors. The process adopted for the manufacturing of the coatings was the Halide Activated Pack Cementation (HAPC). The coated samples were analyzed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness. The aluminization processes were employing as donor a Fe-Al alloy for low activity experiments and pure Al for high activity experiments. The inert filler responsible for the dilution of the powder mixture was Al2O3. The transport in the gas phase of the coating-forming elements was ensured by the NH4Cl halide. The kinetics of the carburizing process was determined through changes in temperature and residence time in the furnace. In this work, the aluminization was performed on an AISI 304L stainless steel substrate and the morphology of the cross section was analyzed at 850, 900 and 950 °C for 4, 9 and 16h, for the experiments at low activity. For the experiments at high activity, the morphology of the cross section was analyzed at 700 and 800 °C for 4, 9 and 16h. Also, the growth kinetics of the coating was studied, which indicated a parabolic growth. For the experiments at low activity the growth constants varied between 0 and 3.10-8 cm2.s-1 and for the experiments at high activity the constants varied between 0 and 9.10-8 cm2.s-1. The hardness values measured in the layers were higher than that of the substrate, being approximately between 2 and 4 higher.
 
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EMD23001_C.pdf (9.70 Mbytes)
Fecha de Publicación
2023-07-25
 
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