BRPI0712446B1 - Material para refino de grão de aço, método para refino de grão de aço e método para produção de um material composto de refinamento de grão para aço - Google Patents
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Description
"MATERIAL PARA REFINO DE GRÃO DE AÇO, MÉTODO PARA REFINO DE
GRÃO DE AÇO E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM MATERIAL COMPOSTO DE REFINAMENTO DE GRÃO PARA AÇO" INTRODUÇÃO A presente invenção se refere a um material composto de refino de grão para aço, métodos de produção de tais compostos de refino de grão para aço, e métodos para refinamento de grão de aço. 0 aço pode ser ambos aços ferriticos e austeniticos.
ANTECEDENTE A demanda de materiais de desempenho mais alta com combinações ótimas de propriedades está constantemente se tornando mais critica. Para aços, a microestrutura controla as propriedades mecânicas resultantes e, conseqüentemente, o perfil de propriedade desejado requer o desenvolvimento de uma microestrutura corretamente ajustada. 0 modo tradicional de produção de uma microestrutura de grão fino produzindo a combinação ótima de resistência e dureza é através de processamento termomecânico. Por tal processamento, um tamanho de grão de ferrita efetivo bem abaixo de 5 pm pode ser prontamente alcançado, mesmo em placas de aço espessas. Em adição, o uso de técnicas de refino de concha avançadas para desoxidação e dessulfurização tem conduzido a aperfeiçoamentos de qualidade adicionais através de uma redução geral no oxigênio do aço e teores de enxofre. 0 nível de impureza reflete a quantidade de inclusões não-metálicas sendo ligadas como óxidos e sulfetos no aço. 0 efeito nocivo de inclusões nas propriedades do aço ocorre de sua capacidade de agir como locais de iniciação para micro-vazios e fraturas de divagem durante serviço. Conseqüentemente, o uso de aços limpos é normalmente considerado ser uma vantagem a partir de um ponto de vista de dureza.
As inclusões nem sempre causam um problema no aço. 0 efeito catalítico das inclusões na evolução da microestrutura pode ser explorado, ambos durante solidificação e no estado sólido, em virtude de sua capacidade de agir como locais de nucleação heterogêneos potentes para tipos diferentes de produtos de transformação tais como ferrita e austenita. Neste caso, a saída chave é controlar a distribuição de tamanho de inclusão durante o estágio de manufaturamento, que é um desafio maior.
Portanto, um resultado bem sucedido é contingente após o que ambos os diâmetros máximo e mínimo, bem como o tamanho médio das inclusões no aço fundido, pode ser mantido dentro de limites muito estritos (especificados).
Isto é devido a dois requerimentos conflitantes. Por um lado, um tamanho de partícula de submícron abaixo de, digo, 0,2 a 0,4μ, implica que as inclusões começam a perder sua potência de nucleação porque uma interface curvada aumenta a barreira de energia associada contra nucleação heterogênea. Por outro lado, se o tamanho da inclusão é significantemente maior do que 2 a 4 pm, eles se tornam prejudiciais à dureza. Ao mesmo tempo a densidade de número cai rapidamente, que, por sua vez, aumenta o tamanho de grão no aço acabado. Sob tais condições, o potencial de refino de grão latente no aço é reduzido a uma extensão que produz refino de grão por inclusões impossíveis de um ponto de vista de cinética de transformação.
De modo a promover refino de grão por inclusões ativas nos aços, duas rotas possíveis podem ser seguidas. A rota convencional, que foi extensivamente explorada no passado, é criar as inclusões de nucleação dentro do sistema durante produção de aço pela modificação da desoxidação aplicada e prática de dessulfurização. Isto tem conduzido ao desenvolvimento de novos graus de aço, onde uma parte significante do refino do grão é alcançada através de nucleação heterogênea de ferrita ou austenita de inclusões ativas seguindo arrefecimento através de faixas de transformação diferentes. Infelizmente, engrossamento não- controlado das inclusões no· aço liquido antes da solidificação é ainda um problema maior durante produção de aço industrial, significando que estes graus de aço não encontraram uma ampla aplicação. Contudo, seguindo-se uma nova rota e utilizando refinadores de grão especialmente designados contendo uma distribuição fina das partículas de nucleação (que, em seguida, são adicionados ao aço líquido antes da operação de fundição) , condições aperfeiçoadas para refino de grão podem ser alcançadas durante processamento de aço subseqüente, sem comprometer a dureza.
Esta é uma tecnologia bem comprovada na fundição de ligas de alumínio, que mais tarde foi transferida para o setor ferroso. Provido que a densidade de número de partícula resultante e fração de volume são da ordem correta de grandeza, o uso de tal refinador de grão pode tornar capaz produção em escala total de novos graus de aço, provido que eles não têm uma influência negativa no próprio processo de produção de aço. 0 documento WO 01/57280 descreve uma liga de refinamento de grão para aço contendo entre 0,001 e 2% por peso de oxigênio e enxofre. Nota-se que o termo liga neste contexto significa um refinador de grão baseado em metal sempre sendo baixo nos elementos não-metálicos O e S.
Contudo, no refinamento de grão de oxigênio de aço e enxofre são os elementos chaves de controle da fração de volume de partícula e densidade de número das inclusões de nucleação no produto de fundição. Desse modo, de modo a alcançar o grau desejado de refinamento de grão durante processamento de aço subseqüente, a liga de refinamento de grão descrita no documento WO 01/57280 deve ser adicionada em quantidades que, pelo menos, excedam um por cento por peso do aço liquido derretido. Este nível de adição não é aceitável em lingotamento contínuo de aços, onde o limite máximo é tipicamente 0,2 a 0,3% por peso do aço líquido para evitar problemas relacionados à dissolução e mistura da liga de refinamento de grão no cadinho de fundição ou no molde de fundição. A adição de quantidades maiores (>0,5 peso%) de liga fria em aço líquido também resfriará o aço a uma extensão que ele começa a congelar na matriz de admissão no molde de fundição, destruindo, desse modo, a operação de fundição.
Uma ruptura na tecnologia de refinamento de grão existente é, portanto, requerida para explorar totalmente os potenciais do conceito na fabricação de aço industrial. 0 objetivo da presente invenção é transferir a tecnologia para lingotamento contínuo de aços, que é o método de fundição dominante para produtos de aço manufaturados, cobrindo mais do que 90% da produção de aço no mundo.
RESUMO DA INVENÇÃO
Conforme se segue a partir da técnica anterior, refinadores de grão muito mais concentrados do que as ligas descritas em WO 01/57280 são necessários para capacitar refinamento de grão de aços fundidos contínuos por inclusões ativos. Por exemplo, para torná-los adequados para adição no cadinho de fundição ou no molde de fundição, seu teor de enxofre ou oxigênio deve ser de 2 a 30% por peso ou mais alto, preferivelmente de 5 a 25% por peso, mais preferivelmente de 10 a 15% por peso. Este requerimento não é possível encontra usando-se a tecnologia de liga de refinamento de grão convencional revelada em WO 01/57280. Segue-se que os novos refinadores de grão altamente concentrados que são atualmente compostos particulados onde as partículas dispersas ocupam entre 30 a 70% do volume total, podem somente serem produzidos por meio de desenho inteligente. De acordo com a presente invenção, um novo desenho de refinador de grão em combinação com novos métodos de manufaturamento conduzirá a aperfeiçoamentos adicionais da tecnologia de refinamento de grão através do controle estrito da distribuição de tamanho de partícula nos compostos, que, junto com a composição química, controla sua eficiência de refinamento de grão em ambos fundições moldadas e produtos de aço manufaturados.
Conseqüentemente, comparado aos graus existentes de refinadores de grão descritos em WO 01/57280 (que são ligas convencionais contendo uma densidade de número limitada das partículas de nucleação), estes novos compostos particulados representam a próxima geração de refinadores de grão no sentido que eles são produzidos para a proposta, e podem ser usados no contexto de lingotamento contínuo de aços sem interferir com o processo de produção de aço. A presente invenção proporciona em um primeiro aspecto um material para refinamento de grão de aço, no qual o material compreende uma composição do(s) elemento(s) X e XaSb, (a e b são números positivos arbitrários), onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e S é enxofre, no qual referido material adicionalmente contém oxigênio, carbono e nitrogênio; e no qual o teor de enxofre está entre 2 e 30% por peso de referido material, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio; e referidos outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso de referido material, e o material está na forma de um material composto compreendendo partículas não-metálicas (XaSb) em uma matriz metálica (X).
Em uma concretização, o teor de enxofre está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio; e referidos outros elementos do grupo X está entre 90 e 85% por peso de referido material composto. Em outra concretização, o teor de enxofre está entre 10 e 15% por peso de referido material composto; o teor de oxigênio, carbono e nitrogênio é menor do que 0,1% por peso de referido material composto, e referido material composto compreende adicionalmente níveis balanceados de referidos outros elementos de grupo X, X pode ser pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Al e Fe.
Em um segundo aspecto, a presente invenção proporciona um material para refinamento de grão de aço, no qual o composto tem uma composição do(s) elemento(s) X e XaSb, (a e b são números positivos arbitrários) , onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e O é oxigênio, no qual referido material adicionalmente pode conter enxofre, carbono e nitrogênio; e o teor de oxigênio está entre 2 e 30% por peso de referido material, enquanto o teor total de enxofre, e outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso de referido material, e o material está na forma de um material composto compreendendo partículas não-metálicas (XaOb) em uma matriz metálica (X). O teor de oxigênio está preferivelmente entre 10 e 15% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio; e referidos outros elementos do grupo X está preferivelmente entre 90 e 85% por peso de referido material composto. Em uma concretização adicional, o teor de oxigênio está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, pelo que o teor de enxofre, carbono e nitrogênio é menor do que 0,1% por peso de referido material composto, e referido material composto compreende adicionalmente níveis balanceados de referidos outros elementos de grupo X. Referido elemento X pode em uma concretização adicional, ser pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo Y, Ti, Al, Mn, Cr e Fe.
Os materiais compostos contêm pelo menos 107 de partículas de dispersão contendo XaSb ou XaOb por mm3 de referido material composto (a e b são números positivos arbitrários). Referidas partículas de dispersão contendo XaSb ou XaOb podem adicionalmente ter um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáx < 10 x d e dmín > 0,1 x d (dmáx < 50 pm, dmin > 0,02 pm) .
Em uma concretização adicional, referidas partículas de dispersão contendo XaSb ou XaOb podem ter um diâmetro de partícula médio d entre 0,5 e 2 pm, onde a variação nos diâmetros de partícula não deve exceder os limites dmax < 5 S dmin 0,2 X d (dmáx ^ 10 pm, dmín 0,1 pm) .
Em uma ainda outra concretização, referidas partículas de dispersão contendo XaSb ou XaOb podem ter um tamanho de partícula médio de cerca de 1 pm, e uma variação máxima nos diâmetros de pârtícula variando de 0,2 a 5 pm, e contendo cerca de 109 partículas por mm3. Em outra concretização, referidas partículas de dispersão contendo XaSb ou Xa0b têm um tamanho de partícula médio de cerca de 2 pm, e uma variação máxima nos diâmetros de partícula variando de 0,4 a 10 pm. 0 material composto compreende preferivelmente partículas de dispersão contendo XaSb ou XaOb, que são compostos cristalinos, ou esféricos, ou de fase simples facetada ou de fase múltipla. Referidas partículas contendo XaSb ou Xa0b podem também compreender pelo menos uma fase secundária do tipo XaCb ou XaNb na superfície, e pode compreender pelo menos uma das seguintes fases cristalinas: CeS, Las, MnS, Cas, TiaOb, AlCe03, γ-Α120.3, MnOAl203, Ce203, La203, Y203, TiN, BN, CrN, A1N, Fea (B, C)b, V(C, N) , Nb (C, N) , BaCb, TiC, VC ou NbC.
Em um terceiro aspecto, a invenção proporciona um método para refino de grão de aço, no qual um material composto de refinamento de grão compreende uma composição do(s) elemento (s) X e XaSb, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e S é enxofre, no qual referido material composto adicionalmente contém oxigênio, carbono e nitrogênio; no qual o teor de enxofre está entre 2 e 30% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio e referidos outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso de referido material composto é adicionado a um aço liquido em uma quantidade de entre 0, 05 a 5% por peso do aço, onde em seguida o aço é vazado por lingotamento continuo ou em batelada.
Em um quarto aspecto, a invenção proporciona um método para refino de grão de aço, no qual um material composto de refinamento de grão tendo uma composição do(s) elemento(s) X e XaSb, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e O é oxigênio, no qual referido material composto adicionalmente conter enxofre, carbono e nitrogênio, e o teor de oxigênio está entre 2 e 30% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio; e outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso de referido material composto é adicionado a um aço liquido em uma quantidade de entre 0,05 a 5% por peso do aço, onde, em seguida, o aço é vazado por lingotamento continuo ou em batelada.
Em uma concretização, a invenção proporciona um método para refinamento de grão de aço, no qual o material composto de refinamento de grão contém cerca de 109 partículas por mm3 de composição XaSb ou Xa0b, com um tamanho de partícula médio de cerca de 1 μιη, e uma variação máxima nos diâmetros de partícula variando de 0,2 a 5 ym. A fração de volume correspondente de partículas no material composto é cerca de 0,5. Preferivelmente, este referido material composto é adicionado ao aço líquido em uma quantidade de cerca de 0,3% por peso do aço líquido antes ia lingotamento contínuo do aço, proporcionando uma densidade de número das partículas dispersas no aço fundido de aproximadamente 3 x 106 partículas por mm3. Esta densidade de número de partícula é suficientemente alta para proporcionar o efeito de refino de grão desejado no aço acabado. O referido material composto é preferivelmente adicionado a um aço limpo derretido tendo um teor de enxofre e oxigênio total menor do que 0,002% por peso do aço antes da adição. O material composto pode ser adicionado ao aço líquido na forma de um fio nucleado tendo um revestimento de alumínio, na forma de um fio nucleado compreendendo partículas de Si ou FeSi trituradas, ou pode ser adicionado ao aço fundido na concha ou cadinho de fundição imediatamente antes ou durante fundição, ou adicionado ao aço fundido no molde de fundição.
Em um quinto aspecto, a invenção proporciona um método para produção de um material composto de refinamento de grão para aço, onde referido material composto compreendendo uma composição do(s) elemento(s) X e XaSb, o método compreendendo as seguintes etapas: - mistura de pelo menos um elemento X selecionado a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, com uma fonte de enxofre e potencialmente uma fonte de oxigênio, obtendo-se uma mistura; - derretimento de referida mistura em uma fornalha sob a blindagem de um gás de proteção; - superaquecimento da mistura derretida; e - resfriamento rápido do derretido superaquecido a uma taxa de pelo menos 500°C/seg para alcançar um material composto no qual o teor de enxofre está entre 2 e 30% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio e referidos outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso de referido material composto.
Quando o pelo menos um elemento X é selecionado a partir do grupo Ce, La, Pr e Nd, o gás de blindagem pode ser nitrogênio, argônio ou hélio, e resfriamento rápido sendo realizado por solidificação rápida (melt spinning) ou atomização de gás.
Em um sexto aspecto, a invenção também proporciona um método para produção de um material composto de refinamento de grão para aço, onde referido material composto compreendendo uma composição do(s) elemento(s) X e XaSb, o método compreendendo as seguintes etapas; - mistura de pelo menos um elemento X selecionado a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e uma fonte de óxido e potencialmente uma fonte de enxofre, obtendo-se uma mistura; compactação de referida mistura proporcionando pelotas; e redução de referidas pelotas em uma atmosfera controlada a temperaturas entre 600°C e 1200°C para remover excesso de oxigênio de referidas pelotas, proporcionando um material composto de óxidos estáveis em uma matriz de metal, no qual o teor de oxigênio está entre 2 e 30% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de enxofre e referidos outros elementos do grupo X está entre 98 e 7 0% por peso de referido material composto.
Quando o pelo menos um elemento X é selecionado a partir do grupo Mg, Ti, Al, Mn, Cr e Fe, e referidas pelotas podem ser reduzidas em uma atmosfera de gás contendo CO e/ou H2, proporcionando um material composto de óxidos estáveis em uma matriz de ferro. A atmosfera pode adicionalmente conter N2.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Concretizações da invenção serão agora descritas com referência aos. desenhos, onde: A Figura 1 é um desenho esquemático de uma seção metalográfica de um PCGR de acordo com uma concretização da invenção mostrando as partículas (pontos negros) com capacidades de refinamento de grão embutidas no material matriz original (regiões cinzas); A Figura 2 é um desenho esquemático mostrando a morfologia e natureza cristalina multifase das partículas contidas nos PCGRs; A Figura 3 mostra uma definição do três parâmetros usados para caracterizar a distribuição de tamanho de partículas dentro dos PCGRs; A Figura 4 proporciona uma visão geral dos métodos diferentes usados para produzir os PCRGs de acordo com uma concretização da presente invenção; (a) A rota de derretimento & resfriamento rápido, (b) A rota de metalurgia de pó; A Figura 5 é uma micrografia ótica do PCRG baseado em CeS manufaturado de acordo com uma concretização da invenção mostrando partículas de CeS amarelas embutidas em uma matriz de Ce + Fe; e A Figura 6 mostra um escaneamento em linha através de uma partícula de ilmenita parcialmente reduzida de acordo com uma concretização da invenção mostrando formação de um invólucro de metal ai redor de um núcleo de óxido.
DESCRIÇÃO DETALHADA A presente invenção se refere ao manufaturamento e uso de novos compostos particulados compreendidos de partículas não-metálicas em uma matriz metálica, para refinamento de grão de aços, ambos aços ferríticos e austeníticos que são eficientes bastante para serem usados em uma variedade de operações de fundição, incluindo lingotamento contínuo, fundição de lingote e fundição de forma próxima de rede de tais aços. Os Refinadores de Grão de Composto Particulado (em seguida abreviado PCGRs) são caracterizados por: • Seu teor de enxofre e oxigênio que são representados por símbolos químicos S e 0 para formação de fases de constituinte primário, e seu teor de carbono e nitrogênio que são representados por símbolos químicos C e N para formação de fases de constituinte secundário. • Seu teor de outros elementos de liga e de impureza, conforme representados pelo símbolo coletivo X, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe. • A fração de volume resultante f, densidade de número Nv, e distribuição de tamanho das partículas dispersas de composição química XaSb, ou Xa0b (onde a e b representam números positivos arbitrários), conforme determinado pelo teor total dos elementos S, 0, C, N e X nos PCGRs. • A estrutura química e de cristal resultante de fases de constituinte primário e secundário (isto é, XaSb, Xa0b, XaCb e XaNb) dentro das partículas dispersas, conforme determinado pelo teor total dos elementos não-metálicos S, 0, C, N e X nos PCGRs.
Na presente invenção o termo material composto é usado. Materiais compostos são materiais projetados produzidos de dois ou mais materiais constituintes que permanecem separados e distintos em um nível microscópico, enquanto macroscopicamente formando um componente simples.
Existem duas categorias de materiais constituintes; matriz e partículas. O material matriz circunda e protege as partículas dispersas durante dissolução dos refinadores de grão no aço líquido de modo que as partículas não se agrupam ou se aglomeram no fundido. Na presente invenção, estas partículas são também referidas como dispersóides, que durante solidificação e subseqüente processamento mecânico do aço agem como locais de nucleação heterogêneos potentes para os cristais de ferro. Isto é em contraste a liga de refinamento de grão no WO 01/57280, que é baseada em metal contendo níveis baixos dos elementos não-metálicos O e S (menos do que 2% por peso) . Desse modo, o uso bem sucedido das ligas de refinamento de grão ocorre em que estes elementos já estão presentes no aço líquido em quantidades suficientes para facilitar a formação das fases de catalisador, antes da adição dos refinadores de grão ao aço fundido.
Uma descrição mais detalhada dos PCGRs é dada abaixo. 2. Compostos Particulados para Refinamento de Grão de Aço 2.1.- Composições Químicas de PCGRs A presente invenção se refere ao manufaturamento e uso de PCGRs para aços com os elementos X e S ou O. Nos (primeiros) PCGRs baseados em enxofre, o teor de enxofre está entre 2 e 30% por peso do refinador de grão, enquanto o teor total de O e outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso do referido refinador de grão.
Similarmente, nos PCGRs baseados em oxigênio, o teor de oxigênio está entre 2 e 30% por peso do refinador de grão, pelo que o teor total de S e outros elementos do grupo X está entre 98 e 70% por peso do refinador de grão. Em particular, o uso de um material composto de refinamento de grão tendo um alto teor de enxofre e oxigênio oferece a vantagem especial de proporcionar um forte efeito de refinamento de. grão também em niveis baixos de adições (isto é, menos do que 0,5% por peso do aço liquido). Isto é um interesse superado que deve ser encontrado no caso de lingotamento continuo de aço para evitar problemas de dissolução, mistura e congelamento no cadinho de fundição ou no molde, conforme explanado anteriormente.
De acordo com uma concretização preferida, os PCGRs devem conter entre 10 e 15% por peso de enxofre, enquanto o teor total de O e outros elementos do grupo X está entre 90 e 85% por peso do refinador de grão. De acordo com outra concretização, os mesmos PCGRs baseados em enxofre, caracterizados por um teor de enxofre de 10 e 15% por peso, devem conter menos do que 0,1 peso por cento de oxigênio e niveis balanceados de outros elementos do grupo X.
Similarmente, de acordo com uma concretização preferida, os PCGRs baseados em oxigênio devem conter entre 10 e 15% por peso de oxigênio, enquanto o teor total de S e outros elementos do grupo X deve estar entre 90 e 85% por peso do refinador de grão. De acordo com outra concretização preferida, os mesmos PCGRs baseados em oxigênio, caracterizados por um teor de oxigênio de 10 e 15% por peso, devem conter menos do que 0,1 peso por cento de enxofre e niveis balanceados de outros elementos do grupo X. 2.2.- Elementos Constituintes e Fases em Partículas Embutidas Nos PCGRs, as partículas contendo XaSb ou XaOb são embutidas em uma matriz contendo os níveis remanescentes dos elementos (a e b representam números positivo arbitrários). Estes elementos de matriz estão ou presentes na forma de uma solução sólida, ou como compostos metálicos e intermetálicos separados. A Figura 1 mostra um desenho esquemático de uma seção metalográfica de um PCGR, revelando as partículas do tipo XaSb ou Xa0b embutidas no material matriz original.
As partículas contendo XaSb ou Xa0b podem ser, ou compostos esféricas, ou compostos de fase simples facetada, ou compostos cristalinos multifase, conforme mostrado na Figura 2.
Em adição elas podem conter uma ou várias fases secundárias do tipo XaCb e XaNb na superfície. Em cada caso as fases constituintes diferentes têm uma composição química única com uma estrutura de cristal bem definida que pode ser determinada por difração de raios X empregando microscopia de elétron de alta resolução.
As partículas dentro dos PCGRs devem conter pelo menos uma das seguintes fases cristalinas: CeS, LaS, MnS, CaS, TiaOb, Y2O3, AlCeCb, y-Al203, Mn0Al203, Ce203, La2C>3, TiN, BN, CrN, A1N, Fea (B, C)b, V(C,N), Nb (C, N) , BaCb, TiC, VC ou NbC. 2.3.- Distribuição de Tamanho de Partículas nos PCGRs De modo a maximizar sua eficiência de refinamento de grão em aço sem comprometer a dureza, as partículas nos PCGRs devem ter uma distribuição de tamanho bem definida sendo caracterizada pelo tamanho de partícula médio d e adicionalmente pelos diâmetros de partícula máximos dmáX e mínimos dmin dentro da distribuição. Estes parâmetros, que são definidos na Figura 3, são medidos experimentalmente pelo emprego de microscopia de elétron de alta resolução, ou ótica. A distribuição de partícula nos PCGRs é caracterizada por um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 e 5 μη, e uma variação total nos diâmetros de partícula variando de dmáX < 10 x d e dmin > 0,1 x d.
De acordo com uma concretização preferida, a distribuição de partícula nos PCGRs deve produzir um diâmetro de partícula médio d entre 0,5 e 2 pm, e a variação nos diâmetros de partícula não deve exceder os limites dmáx <5 x d e dmín >0,2 x d. 2.4.- Fração de Volume e Densidade de Número de Partículas nos PCGRs A fração de volume de partícula f está relacionada ao teor total de enxofre e oxigênio nos PCGRs através da equação: f = 0,33x(%S + %0) onde a concentração dos elementos S e O é dada em peso por cento. 0 número total de partículas por volume de unidade Nv, nos PCGRs é, por sua vez, calculado a partir do relacionamento: Segue que a partir dos requerimentos composicionais e de distribuição de tamanho que um PCGR otimizado tipicamente contém tipicamente 109 partículas por mm3, com uma tamanho de partícula médio de cerca de 1 pm, e uma variação máxima nos diâmetros de partícula variando de 0,2 a 5 pm. A fração de volume correspondente de partículas no PCGR é cerca de 0,5. Quando tais refinadores de grão são adicionados a aço líquido em um nível de 0,3% por peso do aço, a densidade de número de partícula correspondente no aço fundido é aproximadamente 3x105 partículas por mm3. A última densidade de número é suficientemente alta para promover refinamento de grão extensivo durante processamento de aço subseqüente, provido que as fases cristalinas de catalisador, conforme especificadas acima, estão presentes na superfície das partículas. 3. Manufaturamento dos PCRGs Existem dois modos diferentes que os OCGRs podem ser produzidos, conforme ilustrado na Figura 4. A rota de derretimento & resfriamento rápido significa que os componentes diferentes primeiro são misturados em uma fornalha sob a blindagem de um gás protetor (por exemplo, nitrogênio, argônio ou hélio), e, em seguida, superaquecidos para tornar certo que todos os elementos, incluindo S e 0, estão em solução. Este fundido superaquecido é, em seguida, rapidamente resfriado rápido (mais do que 500°C/segundo) para alcançar a distribuição desejada das partículas nos PCRGs. Alternativamente, uma rota de metalurgia de pó pode ser empregada. 0 método de DRI (Ferro Reduzido Direto) de valor adicionado envolve mistura de pó de óxido de ferro (opcionalmente pó de ferro) com outros metais ou óxidos). As pelotas produzidas a partir destas misturas são subseqüentemente reduzidas em uma atmosfera controlada em temperaturas entre 600°C e 1200°C, para remover excesso de oxigênio a partir dos componentes usando-se H2, CO ou CH4, deixando para trás uma dispersão fina de óxidos estáveis na matriz de ferro.
Alternativamente, a distribuição de tamanho de partícula dispersa pode ser obtida pela realização de um tratamento de calor de solução dos componentes misturados em uma atmosfera controlada, seguido pelo envelhecimento artificial em alguma temperatura inferior para trazer as partículas através de precipitação.
De acordo com uma concretização preferida, os PCGRs baseados em enxofre devem ser produzidos pela mistura de um ou vários dos metais de terra rara Ce, La, Pr ou Nd com uma fonte de enxofre apropriada (por exemplo, FeS ou Ce2S3) , junto com algum Al (opcional) . A mistura é, em seguida, derretida em um cadinho de Ta ou BN quimicamente inerte sob a blindagem de Ar. Após superaquecimento (500 a 200°C acima de seu ponto de fusão) , o fundido é rapidamente resfriado (mais do que 500°C/segundo) , ou através de rotação do fundido ou por atomização de gás, para obter a distribuição de tamanho e densidade de número desejados das partículas de sulfeto de terra rara nos PCGRs, conforme esboçado na seção 2.3.
Similarmente, de acordo com uma concretização preferida, os PCGRs baseados em oxigênio devem ser produzidos de óxidos de alta pureza (por exemplo, FeTi03, FeMn204, FeCr204 ou FeAl204) de dimensionamento correto (na faixa de ± 0,5 μιη - 5 pm) . Em seguida a compactação do pó mineral, as pelotas devem ser reduzidas em temperaturas entre 600°C e 1200°C em uma atmosfera de gás contendo Co e/ou H2 para obter uma dispersão fina do componente de óxido remanescente (por exemplo, TiaOb, MnaOb, Cr203 ou A1203) em uma matriz de ferro. De acordo com outra concretização preferida, os mesmos PCGRs baseados em oxigênio devem ser produzidos pela adição de N2 à atmosfera de gás para promover a formação de tipos específicos de nitretos, tais como TiN, CrN ou A1N na superfície das partículas de óxido. 3.- Uso Eficiente dos PCGRs na Produção de Aço Industrial O uso eficiente dos PCGRs na produção de aço industrial envolve as seguintes etapas e procedimentos. 3.1.- Pré-Tratamento do Aço Líquido O aço líquido deve ser corretamente desoxidado e dessulfurizado antes da adição dos PCGRs. Ao mesmo tempo, as inclusões que se formam como um resultado destas reações devem ser permitidas separarem do banho de aço antes da adição ser feita. Além disso, a composição de aço deve ser corretamente ajustada antes da adição dos PCGRs para assegurar que as partículas sendo adicionadas via os refinadores de grão sejam termodinamicamente estáveis em seu novo ambiente. Inversamente, se a distribuição inicial das partículas contidas nos PCGRs é ou mais fina ou mais grossa, comparada à distribuição alvo no aço fundido, a composição de aço líquido deve ser manipulada para fazer as partículas crescerem ou parcialmente dissolverem em uma maneira controlada. É também possível por pré-tratamento correto do aço líquido mudar a química e estrutura de cristal das partículas adicionadas, via os PCGRs, promovendo-se uma reação de troca entre as partículas e o aço líquido. Neste caso, a reação de troca implica que o componente metálico original no XaSb ou Xa0b é substituído por outro componente metálico dentro do mesmo grupo dos elementos X, que já está contido no aço líquido (por exemplo, pela substituição de Mn com Ce de acordo com a reação total Ce + MnS = CeS + Mn).
De acordo com uma concretização preferida, os PCGrs devem ser adicionados a um aço fundido limpo, caracterizado por um teor de enxofre e oxigênio total menor do que 0,002% por peso do aço antes da adição. Um aço fundido limpo é desejável conforme oxigênio e enxofre no aço líquido pode afetar as partículas adicionadas. 3.2.- Métodos de Adição de PCGRs ao Aço Líquido Os PCGRs dever ser adicionados ao aço liquido ou em uma forma de pó, como pelotas, ou como tiras delgadas ou aparas de dimensionamento correto, para assegurar uma dissolução rápida e mistura dos componentes diferentes no aço fundido.
De acordo com uma concretização preferida dos PCGRs baseados em enxofre, estes devem ser adicionados ao aço líquido via um fio nucleado. De acordo com outra concretização preferida, o fio nucleado deve ter um invólucro de alumínio. De acordo com ainda outra concretização preferida, partículas de Si e FeSi trituradas devem ser misturadas no fio nucleado junto com os PCGRs para facilitar a dissolução e mistura dos componentes diferentes no aço líquido pela provisão de superaquecimento exotérmico local do aço fundido.
De acordo com uma concretização preferida dos PCGRs baseado em oxigênio, estes devem ser adicionados ao aço líquido como pelotas. 3.3.- Nível de Adição de PCGRs Ao Aço Líquido Os PCGRs devem ser adicionados ao aço líquido em um nível variando na faixa de 0,05 a 5% por peso do aço líquido para proporcionar condições favoráveis para refinamento de grão. Durante solidificação subseqüente, o refinamento de grão do aço ocorre por um processo de nucleação epitaxial de cristais de ferrita e austenita nas partículas dispersas adicionadas via o refinador de grão.
No estado sólido, isto ocorre através de um processo de nucleação heterogênea de ferrita ou austenita nas mesmas partículas.
De acordo com uma concretização preferida, a quantidade de adição de PCGRs ao aço líquido antes da lingotamento contínuo deve ser na faixa de 0,1 a 0,5% por peso do aço, e, preferivelmente, entre 0,2 a 0,3%. A adição deve ser feita, ou no cadinho de fundição, ou no molde de fundição, para evitar crescimento extensivo ou engrossamento das partículas dispersas adicionadas via o refinador de grão.
Exemplo 1: Manufaturamento de um PCGR baseado em CeS O PCGR baseado em CeS mostrado na Figura 5 foi produzido pela rota de fusão e resfriamento rápido no laboratório. Como um ponto de partida, aparas pequenas de metal Ce foram misturadas com FeS para alcançar o teor de enxofre alvo de cerca de 5% por peso. Esta mistura foi, em seguida, derretida e superaquecida (~100°C acima de seu ponto de fusão) em üm cadinho de Ta sob a blindagem de argônio puro usando-se aquecimento de indução. Em seguida ao superaquecimento, o metal foi rapidamente resfriado contra uma roda de cobre girando rápido. 0 exame metalográfico subseqüente das tiras de metal resfriadas revelaram uma dispersão muito fina de partículas de CeS sendo embutidas em uma matriz de Ce + Fe, conforme mostrado pela micrografia ótica na Figura 5. Neste caso, o diâmetro médio d das partículas de CeS foi verificado ser cerca de 2 pm, com os diâmetros de partícula máximo e mínimo estando dentro dos limites < 10 pm e dmin > 0,4 pm, respectivamente.
Exemplo 2: Manufaturamento de um PCGR baseado em TimOn A Figura 6 é um escaneamento em linha através de uma partícula de ilmenita parcialmente reduzida mostrando formação de um invólucro de metal ao redor de um centro de óxido. Pode ser visto que o ferro na ilmenita difundiu-se na superfície de grão, e o titânio é deixado para trás na forma de rutila (Ti02) . O material de partida é pelotas de ilmenita produzidas de grãos de minério de ilmenita, oxidados a 800°C em ar, e subseqüentemente reduzidos a 950°C em uma atmosfera de 99 vol% de CO (g) e 1 vol% de C02 (g). A redução foi descontinuada após 2 horas em um estágio onde cerca de 50% do ferro contido na ilmenita foi convertido em ferro metálico para mostrar o transporte de ferro para a superfície da partícula. Na redução adicional, o invólucro metálico externo, bem como a rutila, aumentarão no dispêndio do núcleo de ilmenita, dando um produto final essencialmente consistindo de um núcleo de rutila circundado pelo metal.
Tendo-se descrito concretizações preferidas da invenção, será aparente àqueles técnicos no assunto que outras concretizações incorporando os conceitos podem ser usadas. Estes e outros exemplos da invenção acima ilustrada são pretendidos por meio de exemplo somente, e o escopo atual da invenção é para ser determinado a partir das reivindicações que se seguem.
Claims (29)
1. - Material para refino de grão de aço, cujo material está na forma de um material composto compreendendo partículas não-metálicas de XaSb em uma matriz metálica X, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e S é enxofre, caracterizado pelo fato de que referido material adicionalmente contém oxigênio, carbono e nitrogênio, no qual o teor de enxofre está entre 5 e 25% por peso de referido material, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X, está entre 95 e 75% por peso de referido material; de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo XaSb por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm XaSb tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáx < 10 x d e dmín ^ 0,1 x d (dmax < 50 pm, dm5* 0, 02 pm) .
2. - Material de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X, está entre 90 e 85% por peso de referido material composto.
3. - Material de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio é menor do que 0,1% por peso de referido material composto, e de que o balanço do' referido material compreende elementos do grupo X.
4. - Material de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo Ce, La, Pr, Nd, Al e Fe.
5. — Material para refino de grão de aço, cujo material está na forma de um material composto compreendendo partículas não-metálicas de Xa0b em uma matriz metálica X, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e 0 é oxigênio, caracterizado pelo fato de que referido material adicionalmente compreende enxofre, carbono e nitrogênio, e o teor de oxigênio está entre 5 e 25% por peso de referido material, enquanto o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio, e ditos outros elementos do grupo X está entre 95 e 75% por peso de referido material; de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo Xa0b por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm Xa0b tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáX < 10 x d e dmin > 0,1 x d (dmáx < 50 pm, dmín > 0,02 pm) .
6. - Material de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o teor de oxigênio está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de enxofre, carbono, nitrogênio e referidos outros elementos do grupo X, está entre 90 e 85% por peso de referido material composto.
7. - Material de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o teor de oxigênio está entre 10 e 15% por peso de referido material composto, o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio é menor do que 0,1% por peso de referido material composto, e de que o balanço do referido material compreende elementos do grupo X.
8. - Material de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que referido X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo de Y, Ti, Al, Mn, Cr e Fe.
9. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contendo XaSb ou XaOb tendo um diâmetro de partícula médio d entre 0,5 e 2 pm, onde a variação nos diâmetros de partícula não excede os limites dmáX < 5 x d e dmín 0,2 X d (dmáx ^ 10 pm, dmín 0,1 pm) .
10. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contêm XaSb ou Xa0b tendo um tamanho de partícula médio de 1 pm, e uma variação máxima nos diâmetros de partícula variando 0,2 a 5 pm, e contendo 109 partículas por mm3.
11. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contêm XaSb ou XaOb tendo um tamanho de partícula médio de 2 pm, e uma variação máxima nos diâmetros de partícula variando de 0,4 a 10 pm.
12. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contendo XaSb ou Xa0b são compostos cristalinos, ou esféricos, ou de fase simples facetada ou de fase múltipla.
13. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contendo XaSb ou Xa0b compreendem pelo menos uma fase secundária do tipo XaCb ou XaNb na superfície.
14. - Material de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que referidas partículas contendo XaSb ou Xa0b compreendem pelo menos uma das seguintes fases cristalinas: CeS, Las, MnS, Cas, TiaOb, AlCeCb, y-Al.203, MnOA^Cb, Ce203, La203, Y2O3, TiN, BN, CrN, A1N, Fea (B, C)b, V(C,N), Nb(C,N), BaCb, TiC, VC ou NbC.
15. - Método para refino de grão de âço, cujo método compreende a adição de um material composto de refinamento de grão compreendendo uma composição de partículas não- metálicas de XaSb e uma matriz metálica X, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e S é enxofre, caracterizado pelo fato de que referido material composto adicionalmente contém oxigênio, carbono e nitrogênio, no qual o teor de enxofre está entre 5 e 25% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X está entre 95 e 75% por peso de referido material composto, e de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo XaSb por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm XaSb tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáx < 10 x d e dmin > 0,1 x d (dmáx < 50 μιιι, dmin > 0,02 μιη) , e de que a dita adição é efetuada a um aço líquido em uma quantidade de entre 0, 05 a 5% por peso do aço, e onde em seguida o aço é vazado por lingotamento contínuo ou em batelada.
16. - Método para refino de grão de aço, cujo método compreende a adição de um material composto de refinamento de grão compreendendo uma composição de partículas não- metálicas de XaOb e uma matriz metálica X, onde X é um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e O é oxigênio, caracterizado pelo fato de que referido material composto adicionalmente contém enxofre, carbono e nitrogênio, no qual o teor de oxigênio está entre 5 e 25% por peso de referido material composto, enquanto o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X está entre 95 e 75% por peso de referido material composto, e de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo XaOb por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm Xa0b tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáX < 10 x d e dmin > 0,1 x d (dmax < 50 pm, dmín > 0,02 pm) , e de que a dita adição é efetuada a um aço líquido em uma quantidade de entre 0,05 a 5% por peso do aço, e onde em seguida o aço é vazado por lingotamento contínuo ou em batelada.
17. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado ao aço líquido em uma quantidade de entre 0,1 a 0,5% por peso do aço antes do lingotamento contínuo do aço.
18. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que um material composto contendo 109 partículas por mm3 é adicionado ao aço líquido em uma quantidade de 0,3% por peso do aço líquido antes do lingotamento contínuo do aço, proporcionando, desse modo, uma densidade de número das partículas dispersas no aço fundido de aproximadamente 3 x 106 partículas por mm3.
19. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado a um aço limpo líquido tendo um teor total de enxofre e oxigênio menor do que 0, 002% por peso do aço antes da adição.
20. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que u material composto é adicionado ao aço liquido, ou em uma forma de pó, como pelotas, ou como tiras delgadas ou aparas.
21. — Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado ao aço líquido na um fio nuçleado, tendo um revestimento de alumínio.
22. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado ao aço líquido na forma de um fio nuçleado compreendendo adicionalmente partículas trituradas de Si ou FeSi .
23. - Método, de acordo com a reivindicação 15 <~>u 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado ao aço fundido em panela ou panela intermediária imediatamente antes ou durante lingotamento.
24. - Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o material composto é adicionado ao aço fundido no molde de lingotamento.
25. - Método para produção de um material composto de refinamento de grão para aço, onde referido material composto compreende uma composição de partículas não- metálicas de XaSb e uma matriz metálica X, cujo método compreende as seguintes etapas (derretimento e esfriamento rápido): - mistura de pelo menos um elemento X selecionado a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, com uma fonte de enxofre e potencialmente uma fonte de óxido, obtendo-se uma mistura; - derretimento de referida mistura em uma fornalha sob a blindagem de um gás de proteção; - superaquecimento da mistura derretida; e esfriamento rápido (mais do que 500°C/seg) do liquido superaquecido para alcançar um material composto, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre no material composto está entre 5 e 25% por peso de referido material, enquanto que o teor total de oxigênio, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X está entre 95 e 75% por peso de referido material composto; de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo XaSb por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm XaSb tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 pm e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáx <10 x d e dmin ^ 0,1 x d (dmáx ^ 50 pm, dmin > 0,02 pm) .
26. - Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que X é selecionado a partir do grupo Ce, La, Pr e Nd, no qual o gás protetor é nitrogênio, argônio ou hélio, e esfriamento rápido sendo realizado por solidificação rápida (melt spinning) ou atomização de gás.
27. - Método para produção de um material composto de refinamento de grão para aço, onde referido material composto compreende uma composição de partículas não- metálicas de XaOb e uma matriz metálica X, cujo método compreende as seguintes etapas: - mistura de pelo menos um elemento X selecionado a partir do grupo consistindo de Ce, La, Pr, Nd, Y, Ti, Al, Zr, Ca, Ba, Sr, Mg, Si, Mn, Cr, V, B, Nb, Mo e Fe, e uma fonte de óxido e potencialmente uma fonte de enxofre, obtendo-se uma mistura; compactação de referida mistura a fim de proporcionar pelotas; e - . redução de referidas pelotas em uma atmosfera controlada a temperaturas entre 600°C e 1200°C para remover excesso de oxigênio de referidas pelotas a fim de proporcionar um material composto de óxidos estáveis em uma matriz de metal, caracterizado pelo fato de que o teor de oxigênio no dito material composto está entre 5 e 25% por peso de referido material, enquanto que o teor total de enxofre, carbono e nitrogênio, e referidos outros elementos do grupo X está entre 95 e 75% por peso de referido material composto; de que referido material contém pelo menos 107 de partículas contendo XaOb por mm3 de referido material composto; e de que referidas partículas de dispersão contêm Xa0b tendo um diâmetro de partícula médio d na faixa de 0,2 a 5 μιη e uma variação total nos diâmetros de partícula de dmáX < 10 x d e dmin > 0,1 x d (dmáX < 50 pm, dmín ^ 0,02 |J.m) .
28. - Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que X é selecionado a partir do grupo consistindo de Mg, Ti, Al, Mn, Cr e Fe, e redução de referidas pelotas em uma atmosfera de gás contendo CO e/ou H2, e o material composto de óxidos estáveis é proporcionado em uma matriz de ferro.
29, - Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a atmosfera contém adicionalmente N2.
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