The high-temperature shaping of steels is accompanied by the formation of surface scales composed of oxide layers. However, the oxidation kinetics and morphology of these scales remain poorly understood. This study analyses the formation of oxide layers on AISI 4140 steel at varying oxidation times (20, 40 and 60 min) at 1000 °C. The analysis revealed the presence of hematite, magnetite, and transformed wustite in the oxide layers, along with clusters of alloying element oxides, predominantly chromium and iron oxide (FeCr2O4). There was a direct correlation between the duration of the oxidation process and the thickness of the scale and the number of defects observed in the material. The coating layer of alloying element oxides demonstrated insufficient adhesion to the steel substrate. Similarly, the oxides of alloying elements within this layer exhibited low cohesion among themselves. The alloying elements are present in all oxide layers, but in greater quantity in the layer in contact with the steel substrate, where a reduction in their concentrations was observed over time. This indicates that the alloying elements tend to disperse as the thickness of the alloying element oxide layer increases over time.
Este trabalho tem como objetivo utilizar resíduo proveniente da serragem de rochas ornamentais em mistura com argila, para obtenção de porcelana elétrica, com aplicação como isolador de baixa tensão. Foram estudadas três formulações com 40, 50 e 60 % em peso de resíduo do corte de gnaisse fino e misturado com argila caulinítica. Corpos de prova prismáticos foram preparados por prensagem uniaxial e sinterizados a 1200°C, por 15 minutos. Os corpos de prova sinterizados foram submetidos a ensaios físicos e mecânicos para a determinação da absorção de água, retração linear e tensão de ruptura à flexão. As fases cristalinas foram identificadas por difração de raios X e a microestrutura das composições foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, acoplada com sistema de espectroscopia por dispersão de energia (EDS). O melhor desempenho das características físicas e mecânicas foi apresentado pela amostra com 60 % em peso do resíduo, sendo compatível com o comportamento esperado de materiais cerâmicos. A microestrutura após sinterização também foi similar às apresentadas pelas porcelanas tradicionais, constituída de mulita, quartzo e fase vítrea. Os resultados mostram que o resíduo proveniente da produção industrial de rochas ornamentais pode substituir quartzo e feldspato da massa típica de porcelana, além de reduzir a temperatura de sinterização.
Nos dias atuais a conscientização sobre a preservação ambiental tem destaque no setor industrial. A indústria cerâmica busca como alternativa de preservação e economia a agregação de diversos resíduos industriais. No entanto, há a preocupação com a emissão de gases poluentes na queima desses novos materiais. Este trabalho teve o objetivo de analisar as emissões gasosas liberadas durante a queima da mistura da argila do município de Campos dos Goytacazes, RJ, com diferentes concentrações de resíduo de escória de aciaria do processo LD (Linz Donawitz) de refino do aço. Os corpos-de-prova continham concentrações de escória com 0, 5 e 10%. Durante a queima foram detectados com destaque os gases CO2 e CO via técnica fototérmica. Com 10% de escória de aciaria houve um pico pronunciado de CO2 a 800 ºC, cujo perfil não apresenta na argila pura. Tal comportamento é possivelmente devido à desidroxilação da calcita.