O processo de produção do aço especial

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  O processo de refinação por refundição elétrica em banho de escória (ESR) é reconhecido por ser o método preferido de produção em termos de materiais de alto desempenho, que tem que suportar alta estresse.

 “Consequentemente, a KnifeSol decidiu oferecer aos seus clientes exclusivamente materiais ESR para a produção de facas e lâminas”.

Os materiais utilizados pela nossa empresa para a produção de facas e lâminas são exclusivamente aços especiais para as ferramentas, obtidos pela fundição na fornalha de derretimento de frequência média seguida pelo processo metalúrgico secundário de refinação por refundição elétrica em banho de escória (ESR).

Porque a ESR é considerada como o método de produção preferido para a obtenção de materiais de alto desempenho ?

A matéria-prima usada no processo de refundição é uma barra de aço obtida pelo processo convencional de fusão. A barra é utilizada como eletrodo consumível e essa já tem a composição química do material desejado. A fim de simplificar a explicação do processo de refinação, por favor, veja abaixo o desenho da instalação ESR.

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O calor necessário para o refundição é provocado pela passagem da corrente elétrica (AC) entre os eletrodos (carregados negativamente) e a chapa grossa inicial(carregada positivamente), localizada na parte inferior do molde de cobre. Basicamente, quando o eletrodo se aproxima da chapa grossa inicial ocorre um curto-circuito, gerando um arco elétrico que libera um calor intenso. O calor produzido pelo arco elétrico atinge temperaturas altas, entre 1800 e 2000 graus célsius no banho de escória refundida. O elétrodo imerso no banho começa a se fundir sob a forma de gotas, as quais, na passagem através do banho de escória, se submetem a uma reação para a remoção de quaisquer impurezas (oxigênio, enxofre, fósforo e outros elementos indesejáveis). O aço líquido começa a tocar a chapa batida e a se solidificar devido à refrigeração do molde de cobre. O eletrodo continua a refundir, criando o novo lingote do material refundido.

Quais são as principais diferenças do material após a solidificação, entre um lingote produzido pelo processo convencional de fusão e um lingote refundido pelo processo ESR?

Através dos processos convencionais de fusão, o tempo de solidificação do lingote causa segregações, inclusões com uma distribuição não uniforme e, no final, alguns defeitos estruturais nos pontos onde o aço líquido começa a fluir para fora durante a solidificação. Por outro lado, relativamente ao lingote ESR, isso deverá sempre apresentar apenas uma pequena quantidade de aço líquido para qual o calor e a cristalização ocorrem constantemente. Portanto, a cristalização ocorre livremente e quase paralelamente ao eixo longitudinal do lingote. O lingote obtido pelo processo de refundição/refinação é muito homogêneo e sem defeitos internos. A segregação do lingote (chamada micro segregação) é significativamente reduzida.

O material refundido pelo processo ESR melhora as seguintes características mecânicas:

  • Resistência melhorada devido à alta homogeneidade e à isotropia.
  • Melhores propriedades de resistência à fluência.
  • Ótimas propriedades de resistência e também excelentes propriedades de flexibilidade na deformação e resistência na tração.
  • Pureza melhorada.

O processo de refinação do ESR é reconhecido como o método preferido de produção em termos de materiais de alto desempenho, que tem que suportar alta estresse.

“Consequentemente, a KnifeSol decidiu oferecer aos seus clientes exclusivamente materiais ESR para a produção de facas e lâminas.”