Necessidade de análise de carbono superficial

O teor de carbono total é uma das características de qualidade determinantes, que informa sobre a qualidade e as propriedades de aço. O teor de carbono precisa situar-se dentro de um determinado intervalo, caso contrário o aço perderá as propriedades técnicas desejadas. Isto se aplica principalmente à sua resistência à tração, à dureza e à tenacidade.

Os processos usuais de derteminação de carbono total são p.ex. a espectrometria de centelha e a análise por combustão. Dessa concentração de carbono total deve-se distinguir a presença de carbono superficial. Enquanto o "carbono total" dissolvido na amostra provém em maior ou menor grau das matérias-primas (minérios de ferro, coque), o carbono superficial só é aplicado no final da produção do aço. Assim p.ex. chapas quentes são resfriadas com água. Isso pode conduzir a depósitos de calcáreo carbonatado na superfície. Ou se aplicam diversos óleos sobre chapas de aço para impedir o enferrujamento.

Por isso, o teor de carbono superficial quase não influencia as propriedades mecânicas, como resistência à tração e dureza, mas pode perturbar o processamento subsequente. Assim, por exemplo, chapas tratadas com óleo não podem ser envernizadas diretamente. Por isso, a análise do carbono superficial precisa ter grande capacidade de comprovação em uma ampla faixa, já que será necessério analisar de forma precisa e exata tanto chapas sem tratamento como tratadas.

Execução prática da análise de carbono superficial

O equipamento de análise para determinação de carbono na superfície consiste de um sistema fechado com forno aquecido no qual se introduzirá uma chapa de maior tamanho possível. Por meio de calor e oxigênio, o carbono superficial da amostra se converte em dióxido de carbono. O dióxido de carbono formado será em seguida medido em células medidoras a infravermelho. Em comparação com a medição de carbono total, aplicam-se na análise de carbono superficial temperaturas bem mais baixas, de no máximo 1.000°C, já que a amostra metálica não deve fundir-se dentro do forno de incineração. A análise de carbono superficial fornece dados seguros, precisos e reprodutíveis, e é um importante componente da caracterização de metais. O manejo dos analisadores apropriados é simples e sua necessidade de manutenção é mínima.