Nota de aplicação

Segregação da linha central
em Fundição Contínua

Nota de aplicação

Segregação em Fundição Contínua

Aços avançados de baixa liga de alta resistência e de fundição contínua geralmente estão sujeitos à segregação elementar ao longo da linha central do tarugo ou da laje durante a fundição e resfriamento. O monitoramento da macrossegregação é fundamental antes da laminação e formação de tarugos ou placas, pois, se a segregação elementar for excessiva, pode levar à fraqueza estrutural, incluindo rachaduras e quebras de produtos laminados e formados. Assim, ao capturar a macrossegregação antes da laminação e da formação, pode-se economizar substancialmente nos custos de produção e manuseio de materiais e refusão e fundição do produto.

O monitoramento tradicional da indústria tem sido feito por gravação e imagem óptica. Isso é demorado e não quantitativo em termos de composição. Os resultados são subjetivos e difíceis de comparar se os métodos e a preparação de amostras não forem idênticos entre plantas e diferentes fabricantes de aço. A corrosão é subjetiva e não pode fornecer dados quantitativos de composição para análise estatística significativa, mas pode fornecer informações sobre homogeneidade estrutural.

Tecnologia microEDXRF

Agora, ao empregar o mapeamento avançado da IXRF Systems, espectroscopia de fluorescência de raios-X dispersiva de energia micro-spot (microEDXRF), é possível escanear rapidamente as áreas da linha central e monitorar quantitativamente a não homogeneidade elementar. A preparação da amostra é simples, apenas uma superfície fresada limpa é necessária e concentrações de pixels inferiores a um décimo de um percentual em peso podem ser medidas e mapeadas. O tamanho do pixel pode ser variado, pois a fonte de raios X focada pode produzir diâmetros de feixe de 5 a mais de 100 mícrons, ideal para mapear rapidamente a macrossegregação de dezenas a centenas de mícrons. Com a fonte de raios X normal à superfície da amostra, a área de excitação é redonda e vários detectores, até quatro, podem ser usados ​​para medir taxas de contagem mais altas. Os arquivos de dados do mapa podem conter até 5 GB ou mais.

Embora muitos elementos-chave sejam co-segregados em aços de alta resistência fundidos continuamente, de particular interesse é o manganês (Mn), que é o principal agente de endurecimento que pode ser facilmente medido em um ambiente de ar. Outros elementos segregantes de interesse incluem: Cr, Ni, Mo, S, P, Al e Si.

Segregação de Mn

A vida do ATLAS não apenas fornece evidência visual de macrossegregação em mapas elementares, mas também a medição quantitativa de concentrações elementares na região da linha central de tarugos e lajes fundidos continuamente.

A quantificação das concentrações de elementos segregantes é determinada em relação a uma variedade de padrões de aço de referência usando regressão linear, fornecendo resultados quantitativos precisos. Curvas de calibração típicas para diferentes elementos de segregação de interesse são exibidas abaixo.

Os mapas elementares de raios X também podem ser usados ​​para identificar e estudar com mais detalhes problemas de não homogeneidade em aços e outros materiais, naturais e artificiais, como inclusões e impurezas. Atlas pode identificar e quantificar automaticamente impurezas e inclusões em um mapa.

O versátil ATLAS o software de mapeamento e o controle de estágio automatizado permitem um retorno rápido exclusivo do comando para mapear locais de interesse com precisão de realocação de estágio (um mícron). Esse recurso exclusivo “Go-to” pode conduzir rapidamente o palco para qualquer área de interesse, inclusão ou não homogeneidade, para estudos mais detalhados e/ou para confirmar os resultados iniciais do mapeamento. Esse recurso fornece corroboração dos resultados iniciais do mapeamento e a capacidade de refinar os resultados do mapeamento com mais detalhes, se necessário ou desejado. O IXRF Atlas O sistema fornece uma capacidade não destrutiva que muda o jogo para monitorar a homogeneidade de materiais naturais e artificiais e como isso pode afetar algumas de suas propriedades químicas e estruturais.

Veja o artigo da AIST Iron and Steel Technology de julho de 2017 “Bridging the Gap: MXRF Technique Rapidly Maps Centerline Segregation” por Joydeep Singupta e Jackie Leung, ArcelorMittal Global R&D―Hamilton, Ontário, Canadá e K. Witherspoon, IXRF Systems, Inc. Austin, TX para detalhes técnicos sobre as vantagens da técnica μXRF para monitoramento quantitativo de macrosegregação.

Agora, ao empregar a nova tecnologia avançada de espectroscopia dispersiva de energia de micro raios X de varredura, é possível escanear rapidamente as áreas da linha central e monitorar quantitativamente a falta de homogeneidade elementar. A preparação da amostra é simples, apenas uma superfície fresada limpa é necessária e concentrações de pixels inferiores a um décimo de um percentual em peso podem ser medidas e mapeadas. O tamanho do pixel pode ser variado, pois a fonte de raios X focada pode produzir diâmetros de feixe de 5 a mais de 100 mícrons, ideal para mapear rapidamente a macrossegregação de dezenas a centenas de mícrons. Com a fonte de raios X normal à superfície da amostra, a área de excitação é redonda e vários detectores, até quatro, podem ser usados ​​para medir taxas de contagem mais altas. Os arquivos de dados do mapa podem conter até 5 GB ou mais.

Sobre nós ATLAS Sistemas microEDXRF

A vida do ATLAS A série de sistemas de espectrômetros de microfluorescência de raios X (μXRF) lidera a indústria em recursos analíticos:

  • Fonte de raios-X focada de 5 a 100μm
  • Medir de Na a U no ar, vácuo ou hélio
  • Maior estágio de amostra com opções de câmara mais completas
  • Varredura de giro de alta velocidade a 1-3 ms/pixel com precisão de <1 mícron em todos os eixos
  • Fonte de raios X normal à superfície da amostra com geometria de múltiplos detectores
  • Sistema de visualização óptica otimizado
  • 3 câmeras de posicionamento e análise de amostras
  • Software quantitativo versátil
    • Software FP de análise em massa sem padrão
    • Regressão linear
    • Varredura de linha quantitativa e mapeamento
    • Metrologia de filmes finos e revestimentos
    • Go To Feature—vá para qualquer região de pixel no mapa no comando para reanalisar
  • Controle de instrumento totalmente automatizado de todos os parâmetros
  • Opções de detector SDD de alta resolução com áreas ativas de 30 a 150 mm2

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Fundição contínua

ATLAS Espectrômetro de imagem M microEDXRF

ATLAS Espectrômetro de imagem X microEDXRF

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