Nitrogen pick-up during spray forming of high-alloyed steels and its influence on microstructure and properties of the final products

Opportunities and challenges of spray forming high-alloyed steels

“…All together can be summarized as an "effective nitrogen partial pressure" of atomization by nitrogen. This "effective nitrogen partial pressure" was estimated for the chosen setup to be ∼0.006 MPa [16]. For the X40CrMoV5-1 with a chromium equivalent of 5.6 wt.% at the temperature of 1450 • C according to the calculations in [16] this "effective nitrogen partial pressure" led to a nitrogen pick-up of 0.022 wt.%, which is in good agreement with the measurement.…”

“…High-alloyed steels with reduced carbon content, high chromium concentration and elements (Ti, Nb, Al, V) with high affinity for nitrogen, which is the most widely used process gas in spray forming, therefore sensitively interact with the atmosphere [15]. So, nitrogen in contact to the steel melt and even during the short time of atomization and flight, increases the alloy nitrogen content [16]. This is observed for non-ferrous alloys, too (e.g.…”

Ferramentas De Usinagem Em Aço Rápido Aisi M2 Obtido Por Conformação Por “spray”.

“…Tendo em vista os trabalhos de Boccalini Jr. [70] , que estudou os efeitos do nitrogênio sobre a formação de carbonetos no aço rápido AISI M2 obtido convencionalmente e de Schulz et al [71] , que avaliaram a concentração de nitrogênio em materiais obtidos por conformação por "spray" e sua influência sobre as propriedades mecânicas destes materiais, e, considerando ainda o fato do processo de conformação por "spray", se caracterizar pela atomização do metal fundido em uma câmara onde o nitrogênio é utilizado não só como gás de proteção, como também de atomização, decidiu-se por fazer a análise da concentração deste gás nas amostras do presente trabalho. Objetiva-se, então, que os resultados possam auxiliar na análise e interpretação dos resultados dos ensaios mecânicos, análises por microscopia e análises por difração de raios X.…”

“…Entretanto, os valores encontrados nas amostras da região interna, foram próximo àqueles encontrados por Schulz et al [71] , em amostras de aço rápido AISI M2 convencional, os quais correspondem à faixa de valores esperada para aços rápidos obtidos convencionalmente segundo a literatura [17] .…”

“…Em termos de propriedades mecânicas, segundo Schulz et al [71] , a presença de uma quantidade maior de nitrogênio no aço rápido AISI M2, afeta as propriedades de dureza e tenacidade desses materiais.…”