Após o refino e o sopro de argônio fora do forno, a composição química do aço torna-se uniforme em toda a panela. No entanto, após a solidificação, a composição química de um tarugo de lingotamento contínuo varia do centro para a superfície e, em alguns casos, as diferenças podem ser significativas. Essa não uniformidade na composição é chamada de segregação.
A segregação pode ser classificada em dois tipos:
- Microssegregação – Refere-se às diferenças de composição entre o tronco e os ramos dos dendritos. A escala de segregação é muito pequena, tipicamente dentro de alguns micrômetros.
- Macrossegregação – Envolve diferenças de composição em uma escala maior, geralmente medidas em centímetros ou até mesmo metros. Para examinar a segregação, uma amostra longitudinal ou transversal pode ser retirada do tarugo. Métodos de impressão de enxofre ou ataque ácido são então utilizados para inspeção, e o padrão de segregação pode ser observado a olho nu.
Principais causas da segregação elementar:
- Diferenças na solubilidade entre os estados líquido e sólido: Elementos como enxofre (S), fósforo (P), oxigênio (O) e carbono (C) são altamente propensos à segregação.
- Taxa de resfriamento: uma taxa de resfriamento mais rápida leva à redução da segregação.
- Difusão em sólidos de alta temperatura: Elementos que se difundem rapidamente em altas temperaturas podem reduzir a segregação. Por exemplo, o carbono tem um coeficiente de partição (valor K) de 0,13, indicando forte segregação. No entanto, durante o recozimento em alta temperatura, os átomos de carbono apresentam uma alta taxa de difusão, o que promove a homogeneização.
- Fluxo na fase líquida antes da solidificação: Fluxo intenso durante esta fase pode agravar a macrossegregação. Por exemplo, segregação severa da linha central em um tarugo fundido pode resultar em um defeito de abaulamento conhecido como “bulge de barriga”.
