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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78702
Type: | Dissertação |
Title: | Avaliação da resistência à corrosão do aço alto manganês: efeito da laminação a frio e temperatura do eletrólito |
Authors: | Figueiredo, Yara Amorim de |
Advisor: | Araújo, Walney Silva |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Corrosão;Aço alto manganês;Laminação a frio;Temperatura do eletrólito |
Keywords in English : | Corrosion;High manganese steel;Cold rolling;Electrolyte temperature |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | FIGUEIREDO, Yara Amorim de. Avaliação da resistência à corrosão do aço alto manganês: efeito da laminação a frio e temperatura do eletrólito, 2024. 80 f. Dissertação ( Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | O progresso no desenvolvimento de aços avançados tem se destacado, impulsionado pela crescente necessidade de materiais que sejam simultaneamente leves e apresentem um bom desempenho mecânico e resistência à corrosão. Os aços de alto Manganês (Mn), com uma composição entre 12 - 30%, são ligas de ferro que possuem o efeito TWIP (Twinning Induced Plasticity), conferindo a esses materiais uma combinação única de resistência mecânica e ductilidade. Entretanto, há poucos trabalhos na literatura sobre a resistência à corrosão desse material. Assim, o objetivo desse trabalho foi analisar a influência da laminação a frio na resistência à corrosão da liga Fe-Mn. Combinado a isso, foi estudado a influência do aumento da temperatura do eletrólito na cinética da corrosão. Para realização desse trabalho foi avaliado o comportamento eletroquímico e microestrutural de uma liga experimental de Fe-Mn(26 % wt. Mn) em uma solução eletrolítica de NaCl (0,01M), levando em consideração diferentes reduções de espessura (0, 30, 50 e 70 %) e faixas de temperatura do eletrólito (25, 35 e 45°C). Foram utilizadas técnicas eletroquímicas como o monitoramento de potencial de circuito aberto (OCP), polarização linear potenciodinâmica (PP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Adicionalmente, foram realizados ensaios de perda de massa e análises por microscópio óptico (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por dispersão de elétrons (EDS), para avaliação da superfície do material. Para caracterização mecânica, foi realizado o ensaio de microdureza Vickers. Os resultados revelaram que o processo de laminação a frio aumentou gradualmente o número de maclas, devido à tensão aplicada durante o procedimento. O valor da microdureza Vickers foi duplicada com a redução de 30% de espessura, comparada com a amostra como recebida, e seu aumento foi mais pronunciado para o material laminado em 50% e 70%. O principal mecanismo de corrosão observado foi a corrosão generalizada. O efeito da temperatura no eletrólito foi investigado por influenciar na cinética das reações, no qual houve um aumento de densidade de corrente observado nos ensaios de PP. Os testes por EIS indicaram que o acréscimo da temperatura resultou na diminuição da resistência à polarização. Em relação ao efeito da laminação a frio, não foi observada uma mudança significativa na resistência à corrosão, apresentando valores semelhantes em todos os ensaios eletroquímicos e condizentes com os ensaios de perda de massa. |
Abstract: | Progress in developing advanced steels has been outstanding, driven by the growing need for lightweight materials with good mechanical performance and corrosion resistance. High manganese (Mn) steels, with a composition of 12 - 30%, are iron alloys with the TWIP (Twinning Induced Plasticity) effect, giving these materials a unique combination of mechanical strength and ductility. However, there are few studies in the literature on the corrosion resistance of this material. Therefore, this study aimed to analyze the influence of cold rolling on the corrosion resistance of the Fe-Mn alloy. In addition, the influence of increasing the electrolyte temperature on corrosion kinetics was studied. In this work, the electrochemical and microstructural behavior of an experimental Fe-Mn alloy (26 % wt. Mn) in an electrolytic NaCl solution (0.01M) was evaluated, taking into account different thickness reductions (0, 30, 50, and 70 %) and electrolyte temperature ranges (25, 35 and 45°C). electrochemical techniques such as open circuit potential (OCP) monitoring, potentiodynamic linear polarization (PP), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were used. In addition, mass loss tests and analysis by optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM) and elastic scattering spectroscopy (ESS), were carried out to evaluate the surface of the material. For mechanical characterization, the Vickers microhardness test was carried out. The results showed that the cold rolling process gradually increased the number of maclas due to the stress applied during the procedure. The Vickers microhardness value was doubled with the 30% thickness reduction, compared to the sample as received, and its increase was more pronounced for the material rolled at 50% and 70%. The primary corrosion mechanism observed was generalized corrosion. The effect of temperature in the electrolyte was investigated as it influenced the kinetics of the reactions, in which an increase in current density was observed in the PP tests. The EIS tests indicated that the increase in temperature resulted in decreased polarization resistance. No significant change in corrosion resistance was observed about the effect of cold rolling, showing similar values in all the electrochemical tests and consistent with the mass loss tests. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78702 |
Author's ORCID: | https://orcid.org/0009-0004-6651-7763 |
Author's Lattes: | https://lattes.cnpq.br/5973182525538236 |
Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0003-4254-5167 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/5265070571589358 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | DEMM - Dissertações defendidas na UFC |
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