Ferrocromo de Baixo Carbono (LC FeCr) - Introdução, Composição Química, Principais Aplicações e Usos

Introdução

Ferrocromo de Baixo Carbono (LC FeCr) é uma liga ferrosa essencial, meticulosamente elaborada para a produção de aços avançados e de alto valor. Diferentemente do Ferrocromo de Alto Carbono padrão, o LC FeCr destaca-se por seu teor de carbono excepcionalmente baixo, tornando-o indispensável na fabricação de aços com limitações rigorosas quanto ao carbono, como aço inoxidável, superligas e outras ligas especiais.

Composição química

A característica definidora do Ferrochrome de Baixo Carbono é seu teor mínimo de carbono, geralmente variando entre 0,015% e 0,50%, dependendo do grau específico. Seu componente principal é o cromo, normalmente constituindo entre 60% e 70% da liga. Outros elementos importantes incluem silício (que pode variar) e traços de fósforo e enxofre, que são mantidos tão baixos quanto tecnologicamente possível para evitar efeitos prejudiciais nas propriedades do aço final.

Aplicações e Usos Principais

A aplicação principal do FeCr de Baixo Carbono é como liga-mestra para introduzir cromo no aço líquido sem introduzir simultaneamente excesso de carbono.

1. Produção de Aço Inoxidável: Esta é sua aplicação mais significativa. Determinadas classes de aço inoxidável, particularmente as classes Austeníticas e Ferríticas, requerem um teor elevado de cromo (16-26%) com teor de carbono muito baixo para evitar a formação de carbonetos de cromo. Esses carbonetos podem migrar para os limites de grão, causando "sensibilização", o que leva à corrosão intergranular e à perda de resistência à corrosão — exatamente a propriedade que define o aço inoxidável.
2. Ligas Especiais e Superligas: O FeCr de baixo teor de carbono é essencial na produção de aços resistentes a ácidos, ligas resistentes a altas temperaturas e outras ligas resistentes à corrosão utilizadas nos setores aeroespacial, de processamento químico e energético.
3. Ligas de Cromo com Baixo Teor de Carbono: É utilizada na fabricação de aços-liga em que é necessária uma combinação de alto teor de cromo e baixo teor de carbono para obter propriedades mecânicas específicas e temperabilidade.

Principais Processos de Fusão

A produção de Ferro-cromo de Baixo Carbono é mais complexa e intensiva em energia do que a do ferro-cromo de alto carbono, principalmente devido à necessidade de evitar a absorção de carbono. Os dois principais processos industriais são:

1. O Processo Perrin: Este é um método metalotérmico tradicional. Envolve a reação do minério de cromita com cromato de sódio (ou outro composto de crómio) e silício obtido a partir de ferrosilício. A reação é altamente exotérmica (geradora de calor) e ocorre em um reator. O silício atua como agente redutor e, como nenhum carbono é utilizado, o ferro-cromo resultante possui um teor de carbono muito baixo. Este processo pode produzir as ligas de ultra-baixo teor de carbono (<0,015% C).
   2. Descarbonetação a Vácuo (VODC): Este é um método mais moderno e prevalente. Primeiramente envolve a fusão do minério de cromo em um forno de arco submerso para produzir um fundido de Ferro-Cromo com alto teor de carbono. Este FeCr líquido é então transferido para um conversor sob vácuo (Descarbonetação com Oxigênio em Vácuo - VOD). Oxigênio é insuflado no banho para oxidar e remover o carbono. A câmara de vácuo facilita a remoção do gás monóxido de carbono, impulsionando a reação de descarbonetação sem causar perda excessiva de cromo, que é um elemento valioso. Este processo permite um controle preciso para alcançar os níveis desejados de carbono.

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