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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81343| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo da susceptibilidade à corrossão eletroquímica e corrossão sob tensão de dois açõs perlíticos em solução de água do mar e presença de CO2 |
| Autor(es): | Ramalho, Alano da Silva |
| Orientador: | Cerra Florez, Mauro Andres |
| Palavras-chave em português: | Aço-carbono;Aço - Corrosão;Aço - Propriedades mecânicas;Ensaios mecânicos;Ensaios elétricos;Ensaios químicos |
| Palavras-chave em inglês: | Carbon steel;Steel - Corrosion;Steel - Mechanical properties;Mechanical tests;Electrical tests;Chemical tests |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | RAMALHO, Alano da Silva. Estudo da susceptibilidade à corrossão eletroquímica e corrossão sob tensão de dois açõs perlíticos em solução de água do mar e presença de CO2. 2025. 65 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | A corrosão causa sérios danos às estruturas metálicas, equipamentos e materiais, causando falhas e perdas significativas. Compreender esse processo ajuda a prevenir danos especialmente no setor de petróleo e gás, onde uma falha de um componente pode ter consequências graves. Quando na presença de água do mar, a corrosão torna-se mais agravante devido às condições salinas e corrosivas do ambiente marinho. Esta pesquisa analisa a susceptibilidade à corrosão eletroquímica e corrosão sob tensão de dois tipos de aços carbonos expostos a água do mar sintética com e sem a presença de CO2 em temperatura ambiente. Os aços utilizados nesta pesquisa possuem pequenas variações na sua composição química conforme análise de espectroscopia de emissão óptica. Ao avaliar as propriedades mecânicas dos aços perlíticos a partir de análise de dureza e microdureza, foi possível observar que o aço composto por uma matriz de perlita com esferas de cementita, demonstrou uma menor resistência e dureza em comparação ao aço que apresentou uma microestrutura de perlita fina. Isso se deve ao efeito reforçador da cementita sobre a ferrita, além da resistência ao movimento de deslocações promovida pelos contornos entre ferrita e cementita. Nos ensaios eletroquímicos, que incluíram medições de potencial de circuito aberto, polarização e impedância, ambos os aços apresentaram estabilidade no potencial de equilíbrio em torno de 0,65 V, independentemente do meio sendo ele com ou sem saturação de CO2. Nesse potencial, foi constatado que os aços estudados nesta pesquisa experimentam corrosão ativa, caracterizada pela perda contínua de material sem a formação de uma camada protetora que possa retardar ou impedir esse processo. A análise de impedância mostrou que os aços A, composto por uma matriz de perlita com esfera de cementita e B comporto por uma matriz de perlita fina, apresentam resistência à corrosão distinta em meio saturado e não saturado. No ensaio realizado em autoclave pelo método U- bend, que investigou o efeito combinado de temperatura (40 °C), pressão (10 bar) e uma solução de água do mar sintética saturada com CO2, observou-se que o aço de microestrutura de perlita fina apresentou maior resistência à formação de trincas e à corrosão sob tensão, mantendo melhor sua integridade física ao final do ensaio. Os resultados obtidos indicam que os aços estudados apresentam variações na resistência à corrosão sob diferentes condições eletroquímicas. Os dados desta pesquisa confirmam os mecanismos de corrosão em aços perlíticos, ajudando no desenvolvimento de materiais mais resistentes à corrosão. |
| Abstract: | Corrosion causes serious damage to metal structures, equipment, and materials, causing significant failures and losses. Understanding this process helps prevent damage, especially in the oil and gas industry, where a component failure can have serious consequences. When in the presence of seawater, corrosion becomes more aggravating due to the saline and corrosive conditions of the marine environment. This research analyzes the susceptibility to electrochemical corrosion and stress corrosion cracking of two types of carbon steels exposed to synthetic seawater with and without the presence of CO2 at room temperature. The steels used in this research have small variations in their chemical composition according to optical emission spectroscopy analysis. When evaluating the mechanical properties of pearlitic steels from hardness and microhardness analysis, it was possible to observe that the steel composed of a pearlite matrix with cementite spheres, demonstrated a lower strength and hardness compared to the steel that presented a fine perlite microstructure. This is due to the reinforcing effect of cementite on ferrite, in addition to the resistance to the movement of displacements promoted by the contours between ferrite and cementite. In the electrochemical tests, which included measurements of open circuit potential, polarization and impedance, both steels showed stability in the equilibrium potential around 0.65 V, regardless of the medium with or without CO2 saturation. In this potential, it was found that the steels studied in this research experience active corrosion, characterized by the continuous loss of material without the formation of a protective layer that can slow down or prevent this process. The impedance analysis showed that steels A, composed of a perlite matrix with a cementite sphere and B composed of a fine perlite matrix, have distinct corrosion resistance in saturated and unsaturated media. In the test carried out in an autoclave by the U-bend method, which investigated the combined effect of temperature (40 °C), pressure (10 bar) and a solution of synthetic seawater saturated with CO2, it was observed that the steel with a fine perlite microstructure showed greater resistance to crack formation and stress corrosion, better maintaining its physical integrity at the end of the test. The results obtained indicate that the studied steels present variations in corrosion resistance under different electrochemical conditions. The data from this research confirms the mechanisms of corrosion in pearlitic steels, helping in the development of more corrosion-resistant materials. |
| 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/81343 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | https://lattes.cnpq.br/1238004623662407 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-0336-8463 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/3058514456067923 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DEMM - Dissertações defendidas na UFC |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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