Estudo dos mecanismos de trincamento em agregado de magnésia-cromo eletrofundido e alternativas sem Cr
| dc.contributor.advisor-co1 | Pandolfelli, Victor Carlos | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7369376873984839 | |
| dc.contributor.advisor1 | Coury, Francisco Gil | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8609825406277730 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-0457-2087 | |
| dc.contributor.author | Ribeiro, Gabriela Bugni | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8837690850853202 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0003-0312-7042 | |
| dc.contributor.referee | Almeida, Juliana Mara Pinto de | |
| dc.contributor.referee | Wolf, Witor | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/7830925338249360 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/9656544805116765 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0003-4809-6278 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-8919-140X | |
| dc.date.accessioned | 2026-10-23T17:48:41Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-06 | |
| dc.description.abstract | There is a need in the metallurgical industry for refractory materials with good physical and chemical properties. In this context, magnesia-chrome ceramics, composed of magnesium oxide (MgO) and chromium oxide (Cr₂O₃), emerged as an efficient solution for various applications starting in the 1960s, due to their good resistance to corrosion and thermal shock damage. However, there is a growing concern regarding the use of these refractories due to the release of hexavalent chromium, a toxic and carcinogenic compound for humans. In this study, the microstructures of electrofused magnesia-chrome aggregate (EMCA) and two alternative compositions (Composition 1 and Composition 3) – containing iron oxide and magnesium oxide – were investigated, focusing on crack formation and their associated mechanisms. Experimental results indicate that the sequence of materials with the highest occurrence of cracks is: EMCA > Composition 3 > Composition 1. This behavior suggests that the variation in lattice parameters between the phases has a greater influence on crack nucleation than the difference in thermal expansion coefficients. A smaller critical radius for the interface to become incoherent generates higher stresses in the matrix, promoting a greater accumulation of dislocations and, consequently, the occurrence of the Zener Stroh mechanism. Thus, this study contributes to the understanding of the factors affecting thermal shock resistance in these materials, providing a foundation for the development of more efficient and sustainable refractory solutions. | eng |
| dc.description.resumo | Há uma necessidade da indústria metalúrgica por materiais refratários com boas propriedades físicas e químicas. Neste contexto, as cerâmicas de magnésia cromo, compostas por óxidos de magnésio (MgO) e cromo (Cr2O3), foram uma solução eficiente em diversas aplicações a partir dos anos 1960, devido à sua boa resistência à corrosão e ao dano por choque térmico. No entanto, há um apelo para a diminuição do uso destes refratários devido à liberação de cromo hexavalente, um composto tóxico e carcinogênico aos seres humanos. Neste trabalho, foram investigadas as microestruturas do agregado de magnésio cromo eletrofundido (AMCE) e de duas composições alternativas (Composição 1 e 3) - contendo óxido de ferro e óxido magnésio - analisando a formação de trincas e seus mecanismos associados. Os resultados experimentais indicam que a sequência de materiais com maior ocorrência de trincas é: AMCE > Composição 3 > Composição 1. Esse comportamento sugere que a variação do parâmetro de rede entre as fases tem maior influência na nucleação de trincas do que a diferença no coeficiente de expansão térmica. O menor raio crítico para que a interface se torne incoerente gera tensões mais elevadas na matriz, promovendo um maior acúmulo de discordâncias e, consequentemente, a ocorrência do mecanismo de Zener-Stroh. Assim, este estudo contribui para a compreensão dos fatores que afetam a resistência ao choque térmico desses materiais, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de refratários mais eficientes e sustentáveis. | por |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorshipId | 170341/2023-2. | |
| dc.description.sponsorshipId | 88887.843481/2023-00 | |
| dc.identifier.citation | RIBEIRO, Gabriela Bugni. Estudo dos mecanismos de trincamento em agregado de magnésia-cromo eletrofundido e alternativas sem Cr. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2025. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.14289/24881. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/24881 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | |
| dc.subject | Cerâmicas refratárias | por |
| dc.subject | Magnésia-cromo | por |
| dc.subject | Espinélio | por |
| dc.subject | Microestrutura | por |
| dc.subject | Trincamento | por |
| dc.subject | Mecanismo de Zener-Stroh | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.title | Estudo dos mecanismos de trincamento em agregado de magnésia-cromo eletrofundido e alternativas sem Cr | por |
| dc.title.alternative | Study of cracking mechanisms in electrofused magnesia–chromite aggregate and chromium-free alternatives | eng |
| dc.type | Dissertação |
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