Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79439
Tipo: Dissertação
Título: Estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico QN1803 em ambientes com alto teor de cloreto
Autor(es): Linhares, Bruno Gomes
Orientador: Araújo, Walney Silva
Palavras-chave em português: Aço inoxidável austenítico;Baixo teor de níquel;QN1803;Resistência à corrosão
Palavras-chave em inglês: Austenitic stainless steel;Low nickel content;QN1803
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Data do documento: 2024
Citação: LINHARES, Bruno Gomes. Estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico QN1803 em ambientes com alto teor de cloreto. 2024. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: Os aços inoxidáveis desempenham um papel fundamental em vários setores, desde produtos do cotidiano até componentes industriais e de construção, devido às suas propriedades de dureza, ductilidade e resistência à corrosão. A classe austenítica é a mais popular por sua adaptabilidade a ambientes corrosivos, característica atribuída ao teor de cromo e níquel em sua composição. No entanto, o aumento do consumo de níquel, especialmente na fabricação de aços inoxidáveis e na produção de baterias para automóveis elétricos, está contribuindo para uma escassez desse recurso e elevando seu preço de aquisição. Esse cenário, juntamente com os potenciais riscos à saúde associados ao contato direto com o níquel, está impulsionando a busca por novos aços inoxidáveis austeníticos com menor teor de níquel, preservando ou aprimorando as propriedades dos tradicionais, como UNS S30400 e UNS S31600. Para atender a essa demanda, foi desenvolvido o aço inoxidável austenítico QN1803, com teor reduzido de níquel, compensado por um maior teor de manganês e nitrogênio, preservando a estabilidade da fase austenítica, afetada pela redução do níquel. Esse material oferece maior resistência mecânica e menores custos de produção em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos convencionais. No entanto, ainda há informações limitadas na literatura sobre seu comportamento eletroquímico. Portanto, este estudo visa avaliar a resistência à corrosão do aço QN1803 em condições de alto teor de cloreto. A metodologia inclui técnicas eletroquímicas como potencial de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica linear, cronoamperometria, temperatura crítica de pite (CPT), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e capacitância de Mott-Schottky, todas realizadas em solução de 𝑁𝑎𝐶𝑙 2 𝑀; análise da resistência à corrosão por pite de acordo com as normas ASTM G48-A; e caracterização mecânica e microestrutural por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e dureza Rockwell B. Esses testes também foram conduzidos com os aços UNS S30400 e UNS S31600 para comparação de desempenho com o QN1803. Em conclusão, os resultados indicam que o aço inoxidável austenítico QN1803 é uma alternativa viável e promissora aos aços UNS S30400 e UNS S31600. Sua capacidade de formar um filme passivo estável e resistente, combinada com uma menor propensão à corrosão localizada, garante significativa durabilidade e vida útil para componentes metálicos em ambientes agressivos com alta salinidade.
Abstract: Stainless steels play a fundamental role in various sectors, from everyday products to industrial and construction components, due to their hardness, ductility, and corrosion resistance properties. The austenitic class is the most popular due to its adaptability to corrosive environments, which is attributed to the chromium and nickel content in their composition. However, the increased consumption of nickel, particularly in stainless steels manufacturing and the production of batteries for electric automobiles, is affecting a shortage of this resource and raising the acquisition price. This scenario, along with the potential health risks associated with direct contact with nickel, is driving the search for new austenitic stainless steels with lower nickel content while preserving or enhancing the properties of traditional ones, such as UNS S30400 and UNS S31600. To support this demand, the austenitic stainless steel QN1803 was developed with reduced nickel content, compensated by higher manganese and nitrogen content, preserving the stability of the austenitic phase, affected by nickel reduction. This material offers enhanced mechanical strength and reduced production costs compared to conventional austenitic stainless steels. Nevertheless, there is still limited information in the literature regarding its electrochemical behavior. Therefore, this study aims to assess the corrosion resistance of QN1803 steel as exposed to circumstances with high chloride content. The methodology includes electrochemical techniques such as open circuit potential (OCP), linear potentiodynamic polarization, chronoamperometry, critical pitting temperature (CPT), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and Mott-Schottky capacitance, all performed in a 2 M NaCl solution; pitting corrosion resistance analysis following ASTM G48-A standards; and mechanical and microstructural characterization by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and Rockwell B hardness. These tests were also conducted with UNS S30400 and UNS S31600 steels for performance comparison with QN1803. To conclude, the results indicate that QN1803 austenitic stainless steel is a viable and promising alternative to UNS S30400 and UNS S31600 steels. Its ability to form a stable and resistant passive film, combined with a lower propensity for localized corrosion, ensures significant durability and service life for metallic components in aggressive environments with high salinity.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79439
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0002-5613-6789
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/9148304690657134
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-4254-5167
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/5265070571589358
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEMM - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2024_dis_bglinhares.pdfTrabalho corrigido em 20-01-20252,83 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.