Quais são os principais elementos formadores de inclusões não metálicas nos aços? Dê exemplos de inclusões não metálicas.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos os principais elementos que levam à formação de inclusões não metálicas nos aços e, em seguida, darmos exemplos dessas inclusões. O conteúdo aqui é metalurgia de aços, em especial a química de inclusões formadas por oxigênio, enxofre e elementos de desoxidação ou tratamento.

Passo 2

Antes de listar os formadores, convém lembrar que inclusões não metálicas são partículas sólidas dispersas na matriz de ferro ou aço. Elas podem ser divididas em:
  • endógenas, geradas durante a solidificação e tratamento térmico/químico (p. ex. óxidos, sulfetos, silicatos, nitretos);
  • exógenas, provenientes de escória, fundidos ou contaminação externa.

Passo 3

Os elementos que mais frequentemente formam essas inclusões são:
  • O e S, presentes como impurezas dissolvidas no aço;
  • elementos de desoxidação e de controle de inclusões: Al, Si, Mn, Ca, Ti (e, às vezes, metais de terras raras).
Quando adicionamos, por exemplo, Al ou Si para desoxidar, o oxigênio reage formando óxidos. A adição de Ca modifica as inclusões de sulfeto e óxido em formas mais globulares.

Passo 4

Alguns exemplos típicos de inclusões não metálicas nos aços são:
  • Óxidos: Al2O3, SiO2, MgO, CaO
  • Sulfetos: MnS, CaS
  • Silicatos e aluminossilicatos: CaO!cdot!Al2O3!cdot!SiO2 (gehlenita, silicatos complexos)
  • Nitretos e carbonitrretos: TiN, AlN, carbonitretos de Ti ou V

Resposta

Os principais elementos formadores de inclusões não metálicas nos aços são O, S e os elementos de desoxidação ou modificadores (como Al, Si, Mn, Ca, Ti e terras raras). Exemplos de inclusões não metálicas incluem:
Al2O3, SiO2, MnS, CaO!cdot!Al2O3!cdot!SiO2, TiN and CaS.

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