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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/63698| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo da influência do pH do eletrólito no comportamento eletroquímico das ligas UNS S41003 e ENDUR 300 |
| Título em inglês: | Study of the influence of electrolyte pH on the electrochemical behavior of alloys UNS S41003 and ENDUR 300 |
| Autor(es): | Queiroz, Carlos Henrique Barbosa |
| Orientador: | Araújo, Walney Silva |
| Palavras-chave: | Resistência à corrosão;ENDUR 300®;pH;Dureza;Hardox 400;Aço inoxidável de ultra resistência |
| Data do documento: | 2021 |
| Citação: | QUEIROZ, Carlos Henrique Barbosa. Estudo da Influência do pH do Eletrólito no Comportamento Eletroquímico das Ligas UNS S41003 e Endur 300. 2021. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de PósGraduação em Engenharia e Ciência de Materiais, Fortaleza, 2021. |
| Resumo: | A liga Endur 300 é uma liga recém-desenvolvida de baixo teor de cromo, apresentando uma microestrutura predominantemente martensítica. Ela é comercializada tendo principal foco a aplicação como um aço estrutural, podendo substituir ligas como a A36, que é amplamente utilizada nesse aspecto. Devido à falta de informações a cerca dessa nova liga na literatura e de sua potencial aplicação em meios com uma ampla faixa de pH, o presente trabalho buscou realizar um estudo e caracterização do comportamento eletroquímico da liga Endur 300, em solução NaCl com diferentes valores de pH, comparando com a liga UNS S41003, utilizada como material base para a produção da liga Endur 300. A metodologia para a realização do trabalho foi dividida nas etapas de: Preparação dos corpos de prova; Realização dos ensaios eletroquímicos de potencial de circuito aberto, voltametria linear e cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e cronoamperometria; Caracterização das superfícies de ambas as ligas antes e após processo de corrosão por meio de microscopia óptica (MO) e eletrônica (MEV); e também a avaliação da propriedade mecânica de dureza por meio de ensaio de dureza e microdureza Vickers. Os resultados mostraram que, de maneira geral, o processo de obtenção da liga Endur 300 acarretou mudanças microestruturais e mecânicas, sem efeito significativo nas propriedades de resistência à corrosão. Um aumento de dureza Vickers de aproximadamente 80% foi calculado para as amostras de Endur 300. O principal mecanismo de corrosão observado foi de corrosão localizada, evidenciada pela presença de pites após ensaios de polarização. O efeito do pH do meio foi visualizado, sendo particularmente influente na cinética das reações, conforme observado através do aumento de densidade de corrente de aproximadamente 4 ordens de grandeza para ambas as amostras no meio de pH 2,0, a partir dos ensaios de voltametria linear. Os ensaios de impedância mostraram ainda que a redução do pH resultou em uma diminuição nos valores de resistência à polarização, que passaram de 1,18E5 e 1,31E5 Ω*cm², no meio com pH 5,8, para as amostras de UNS S41003 e Endur 300, respectivamente, para 7,84E2 e 7,10E2 Ω*cm², no meio com pH 2,0. As análises de dureza mostraram que após 28 dias de imersão houve uma redução da dureza calculada, onde o pH da solução se mostrou mais influente para a liga Endur 300, que teve uma redução de dureza mais acentuada para solução com pH mais baixo. |
| Abstract: | The Endur 300 alloy is a newly developed alloy with a low chromium content and a predominantly martensitic microstructure. It is marketed with the main focus of application as a structural steel, with potential to replace alloys such as the A36 alloy, which is widely used in this regard. Given the lack of information about this new alloy in the literature and its potential application in environments with a wide pH range, the present work sought to carry out a study and characterization of the electrochemical behavior of the Endur 300 alloy in NaCl solution at different pH values, comparing the results to a UNS S41003 alloy, which is used as base material for the production of the Endur 300 alloy. The methodology for carrying out the work was divided into the stages of: Preparation of the specimens; Conducting electrochemical tests of open circuit potential, linear and cyclic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry; Characterization of the surfaces of both alloys before and after the corrosion process by means of optical (MO) and electron (SEM) microscopy; and also the evaluation of the mechanical property of hardness by means of Vickers hardness and microhardness testing. Results showed that, generally speaking, the Endur 300 alloy processing resulted in microstructural and mechanical changes, with no significant effect on the corrosion resistance properties. An increase of Vickers Hardness of approximately 80% was observed for the Endur 300 samples. The main corrosion mechanism observed was localized corrosion, evidenced by the presence of pits after polarization tests. The effect of the medium pH was observed, being particularly influential on the reaction kinetics, as observed through the increase in corrosion current density of approximately 4 orders of magnitude for both alloys exposed to the pH 2.0 medium, through the linear voltammetry experiments. The impedance tests also showed that the pH reduction resulted in a in a decrease in the polarization resistance, which went from 1.18E5 and 1.31E5 Ω*cm², in the pH 5.8 medium, for UNS S41003 and Endur 300 samples, respectively, to 7.84E2 and 7.10E2 Ω*cm², in the pH 2.0 medium. The hardness analysis showed that after 28 days of immersion there was a reduction in the calculated hardness, where the medium pH was more influential for the Endur 300 alloy, which had a more accentuated hardness reduction for the lowest pH solution. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/63698 |
| Aparece nas coleções: | DEMM - Dissertações defendidas na UFC |
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