Impacto da sucata ferrosa em qualidade, sustentabilidade e custos: estudo de caso do aço ferramenta H13
| dc.contributor.advisor-co1 | Afonso, Conrado Ramos Moreira | |
| dc.contributor.advisor1 | Magalhães, Danielle Cristins Camilo | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5486724956564584 | |
| dc.contributor.author | Pereira, Mariana Santos | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-19T13:15:49Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-11 | |
| dc.description.abstract | Steel is one of the most important engineering materials in the world, serving as the foundation for the development of societies and nations, but it is also responsible for a significant share of global Greenhouse Gas (GHG) emissions. With the advent of Electric Arc Furnace steelmaking, it became possible to use ferrous scrap as a raw material on a larger scale, enabling greater circular economy practices. The growing demand for this raw material makes it necessary to discuss the relationship between availability and quality, since scrap comes from different sources and can undergo various separation and classification processes. The present work aims to study the impacts of using ferrous scrap in steels such as H13 produced via electric melting, in terms of raw material quality, product quality, sustainability indicators, and costs. For this analysis, a case study was conducted on a surface defect in H13 tool steel bars produced at Villares Metals. Samples of these steel bars were analyzed by optical microscopy and an electron probe micro-analyzer to characterize the defect, and absorbed impact energy data from the Charpy-V test were also examined. A comparative study was carried out on energy consumption and GHG emission indicators for eight companies in the steel industry, followed by an evaluation of possible scrap utilization scenarios and their impact in terms of scope 3 emissions. Finally, an economic comparison was made for the same scenarios, assessing the cost differences related to alternative raw materials that could replace ferrous scrap in H13 steel production. It can be stated that scrap quality directly affects product quality, potentially leading to defects such as hot shortness in H13 tool steels. It was also found that the electricity grid mix of the regions where the plants are located strongly influences emissions, and that the use of one ton of scrap can reduce emissions by up to 1.87 t CO₂eq. In the economic scenario, savings of up to BRL 2,491.00 per ton of product were observed when using scrap. | eng |
| dc.description.resumo | O aço é um dos materiais de engenharia mais importantes do mundo, servindo como base para o desenvolvimento de sociedades e nações, mas também é responsável por grande parte das emissões globais de Gases de Efeito Estufa (GEE). Com o surgimento da técnica de produção de aço via Forno Elétrico a Arco, fez-se possível a utilização de sucatas ferrosas como matéria-prima em maior escala, permitindo o aumento da economia circular. A crescente busca por essa matéria-prima torna necessária a discussão sobre a relação entre disponibilidade e qualidade, pois as sucatas advêm de diferentes fontes e podem passar por diferentes separações e classificações. O presente trabalho tem como objetivo estudar impactos da utilização de sucata ferrosa em aços como o H13 produzidos via rota elétrica de fusão, em termos de qualidade de matéria-prima, produto, indicadores de sustentabilidade e custos. Para essa análise, foi realizado um estudo de caso relacionado a um defeito superficial em barras de aço ferramenta H13 produzido na Villares Metals. Amostras de barras desse aço foram analisadas via microscopia óptica e micro-analisador de sonda eletrônica, para caracterização do defeito, e também foram explorados dados de energia absorvida no impacto através do ensaio Charpy-V. Foram estudados, de forma comparativa, indicadores de consumo energético e de emissão de GEEs para oito indústrias do setor siderúrgico, e depois avaliados possíveis cenários de utilização de sucata e seu impacto em termos de emissões relacionadas ao escopo 3. Por fim, foi feita uma comparação em termos econômicos nos mesmos cenários, observandose as diferenças de custos atrelados às matérias-primas que podem ser utilizadas em substituição à sucata ferrosa para a produção do aço H13. É possível dizer que a qualidade da sucata afeta diretamente a qualidade do produto, podendo levar a defeitos como hot shortness em aços ferramentas H13. Também pode-se afirmar que a matriz elétrica das regiões onde se encontram as usinas impactam fortemente as emissões, e a utilização de uma tonelada de sucata é capaz de diminuir as emissões em até 1,87 t CO2eq. Já para o cenário econômico, encontrou-se uma economia de até R$ 2.491,00 por tonelada de produto com a utilização de sucatas. | por |
| dc.identifier.citation | PEREIRA, Mariana Santos. Impacto da sucata ferrosa em qualidade, sustentabilidade e custos: estudo de caso do aço ferramenta H13. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22589. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22589 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.course | Engenharia de Materiais - EMa | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Sucata ferrosa | por |
| dc.subject | Aço ferramenta H13 | por |
| dc.subject | Sustentabilidade | por |
| dc.subject | Qualidade | por |
| dc.subject | Reciclagem | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO | |
| dc.title | Impacto da sucata ferrosa em qualidade, sustentabilidade e custos: estudo de caso do aço ferramenta H13 | por |
| dc.title.alternative | Impact of ferrous scrap on quality, sustainability, and costs: a case study of H13 tool steel | eng |
| dc.type | TCC |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Mariana Santos Pereira.pdf
- Tamanho:
- 2.12 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format