Resumo: Um grande número de ligas metálicas é usado na Odontologia para fabricação de próteses fixas e removíveis. Na cavidade oral essas estruturas estão expostas a um meio quimicamente adverso, com a saliva sendo o agente mais corrosivo, devido à alta concentração de íons cloreto que são causadores de corrosão localizada. Além disso, soluções contendo íons fluoreto também são frequentemente utilizadas em agentes profiláticos nos tratamentos dentários para prevenir a formação de placas dentárias e o desenvolvimento de cáries. Neste sentido, considerou-se importante investigar o comportamento eletroquímico e a resistência à corrosão de ligas dentárias Ni-Cr-Mo em meio fluoretado tamponado, que simula a agressividade dos colutórios e dos cremes dentários. Para tanto, foram realizados ensaios eletroquímicos de corrosão, em uma solução tampão HF/NaF, de três ligas avaliadas comercialmente (N, W 99 e SB) que se diferenciam com respeito às mudanças nas suas composições químicas, em especial, nos teores de níquel e de cromo. Para maior compreensão da morfologia das ligas estudadas, foi realizada a análise metalográfica, utilizando-se microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Para avaliar o comportamento eletroquímico, foram aplicadas técnicas eletroquímicas tradicionalmente utilizadas nas pesquisas de corrosão, tais como: polarização potenciodinâmica (PDS), polarização cíclica (CP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se o melhor desempenho para a liga N e o pior para W99, apresentando SB um comportamento intermediário. / Abstract: A great number of metal alloys is used in dentistry to manufacture fixed and removable prostheses. In oral cavity these structures are exposed to a chemically adverse environment, with saliva being the most corrosive agent, due to high chloride ions concentration, which are causing localized corrosion. Moreover, solutions containing fluoride ions are also commonly used in prophylactic agents in dental treatments to prevent dental plaque formation and caries expansion. Thus, it was considered important to investigate the electrochemical behavior and corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloys in buffered fluoride medium, which simulates aggressiveness of mouthwashes and dental creams. This being so, electrochemical corrosion tests were carried out in a buffer HF/NaF solution of three commercially evaluated alloys (N, W 99 and SB) which are different in relation to changes in chemical compositions, in particular, in nickel and chromium content. For a better understanding of the studied alloys morphology, it was performed metallographic analysis, by using optical microscopy and scanning electron microscopy. In order to evaluate the electrochemical behavior, it was applied electrochemical techniques traditionally used in corrosion research, such as: potentiodynamic polarization (PDS), cyclic polarization (CP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). According to the obtained results, it was observed the best performance for N alloy and the worst for W 99, with SB presenting and intermediate behavior. / Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Coorientador: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Celia Marina de Alvarenga Freire / Banca: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Doutor

Resumo: As ligas Ni-Cr-Mo têm sido usadas como próteses dentárias por possuírem boa resistência mecânica, elevada resistência à corrosão e também por serem economicamente viáveis. A proteção contra a corrosão destas ligas em soluções salinas típicas de meios fisiológicos é devida ao fenômeno de passivação com a formação de uma camada superficial de óxidos, principalmente óxidos de cromo. Este filme protetor submetido a esforços mecânicos num ambiente corrosivo pode se romper parcialmente liberando íons que apresentam efeitos deletérios no corpo humano. Íons fluoreto existentes em produtos de higiene modificam o ambiente bucal e sua presença pode possibilitar o início de um processo corrosivo localizado. O objetivo deste trabalho foi estudar a resistência à corrosão de três ligas de Ni-Cr-Mo, de diferentes composições: SC (73% Ni; 14%Cr; 8,5%Mo; 1,8% Be; 1,8%Al), SB (61%Ni; 25%Cr; 10,5%Mo; 1,5%Si) e W (65%Ni; 22,5%Cr; 9,5%Mo; 1,0% Nb; 1,0% Si; 0,5%Fe) em meios contendo fluoretos que simulam as soluções de enxágue bucal. O estudo foi realizado em solução de NaF 0,05 %, NaCl 0,05 % e colutórios comerciais em pH 6,0 a 37ºC, utilizando análise metalográfica, técnica de imersão e ensaios eletroquímicos, . A liga SC, com o maior teor de níquel e o menor teor de cromo não se passiva nos meios estudados apresentando um aumento contínuo na densidade de corrente em função do aumento do potencial, enquanto que as outras ligas apresentam intervalo de passivação de 600 mV e densidade de corrente passiva 10-6 A / cm2. De um modo geral, considerando os ensaios de corrosão por imersão e eletroquímicos, conclui-se que o pior desempenho foi atribuído à liga SC, enquanto que, W e SB apresentaram os melhores desempenhos e comportamentos bastante similares. / Abstract: Ni-Cr-Mo alloys have been used as dental prostheses due their properties such as good mechanical strength, high corrosion resistance and also because they are economically viable. These alloys corrosion protection in salt solutions which are typical of physiological media, is due to the phenomenon called passivation with an oxide superficial layer formation, particularly chromium oxides. This protective film, subjected to mechanical stress in a corrosive environment,can be broken partially releasing ions that have deleterious effects in a human body. Fluoride ions, existent in hygiene products, change the oral environment and their presence may enable the beginning of a localized corrosion process. The objectics this work is to evaluate the corrosion resistance of three Ni-Cr-Mo alloys, of different compositions: SC (73% Ni, 14% Cr, 8.5% Mo, 1.8% Be, 1.8% Al) SB (61% Ni, 25% Cr, 10.5% Mo, 1.5% Si) and W (65% Ni, 22.5% Cr, 9.5% Mo, 1.0% Nb, 1.0% Si, 0.5% Fe) in media containing fluoride which simulate oral rinse solutions. This study has been in solution of 0.05% NaF, NaCl 0.05% and commercial mouthwashes on pH 6.0 at 37 ° C using metallography analyses, immersion techniques, and electrochemical tests, impedance tests and analysis. SC, with the highest nickel and the lowest chromium content, does not passivate in the studied means showing a continuous increase in current density due to increasing potential, while the other alloys exhibit passivation range of 600 mV and passive current density 10-6 A / cm2. In general, considering the immersion and electrochemical corrosion tests, it is concluded that the worst performance has been attributed to the alloy SC, while W and SB have shown the best performance and very similar behaviors. / Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Coorientador: Heloisa A. Acciari / Banca: Ana Paula Rosifini Alves / Banca: Gilmar Clemente Silva / Banca: Alain Laurent Marie Robin / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Doutor

O presente trabalho apresenta um estudo para viabilizar a aplicação do tratamento duplex de nitretação e pós-oxidação a plasma como forma de incrementar a resistência à corrosão de aços-carbono. A influência da microestrutura, distribuição de fases cristalinas e composição química no comportamento à corrosão do material foram avaliadas, e o papel do teor de inclusões foi analisado. O estudo das fases cristalinas presentes foi realizado pela técnica de difração de raios X (DRX). A morfologia e a espessura das camadas foram avaliadas por microscopia eletrônica por varredura (MEV). As análises da composição química na superfície e em seção transversal foram determinadas por espectroscopia de descarga luminescente de emissão ótica (GD-OES) e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS). Duas técnicas complementares de avaliação da resistência à corrosão, polarização potenciodinâmica cíclica (PPC) e névoa salina foram realizadas, sendo que a segunda é a técnica utilizada como referência pela indústria. O tratamento de pós-oxidação formou apenas a fase magnetita, desejável por possuir melhores propriedades mecânicas frente a hematita. Parâmetros de 90 min a 480°C de pós-oxidação apresentaram as melhores características da camada externa de óxidos em termos microestruturais devido à alta homogeneidade e ausência de defeitos. Os ensaios de PPC corroboraram que este tipo de microestrutura apresenta a maior resistência à corrosão. Em névoa salina não houve reprodutibilidade de resultados, e novas análises indicaram a presença de inclusões de sulfeto de manganês (MnS) danificando a camada oxidada. Calculou-se o nível de severidade das amostras seguindo a norma ASTM E-45 e esse valor foi relacionado com o tempo de resistência à corrosão no ensaio de névoa salina. Se o nível de severidade do aço 1045 for menor que 2, pode-se substituir a aplicação de cromo-duro industrial pelo processo de nitretação e / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper presents a study to facilitate the application of duplex treatment of nitriding and post oxidation plasma as a way of enhancing the corrosion resistance of carbon steel. The influence of microstructure, phase distribution and chemical composition of crystalline corrosion behavior of the material were evaluated, and the role of inclusions content was analyzed. The study of the crystalline phases present was determined by means of X-ray diffraction (XRD). The morphology and thickness of the layers was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Analyzes of chemical composition on the surface and cross section were determined by spectroscopy of glow discharge optical emission (GD-OES) spectroscopy and X-ray energy dispersive (EDS). Two complementary techniques for evaluation of corrosion resistance, cyclic potentiodynamic polarization (CPP) and salt spray were performed, being the second is the technique used by the industry for reference. The treatment of post-oxidation was formed only the stage magnetite desirable to have improved mechanical properties compared to hematite. Parameters for 90 minutes at 480°C of post-oxidation provided the best characteristics of the outer layer in terms of oxide microstructural uniformity and high due to the absence of defects. PPC Tests corroborate this type of microstructure has the highest corrosion resistance. In salt spray there was no reproducible results, and further analysis indicated the presence of inclusions of manganese sulfide (MnS) damaging the oxidized layer. We calculated the severity level of the samples according to ASTM E-45 and this value was related with the time of corrosion resistance in salt spray test. If the level of severity of the 1045 steel is less than 2, one can replace the application of the industrial hard chromium by nitriding and post-oxidizing plasma process proposed, in regard to corrosion resistance.

Orientador: Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:27:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bubenik_RubensLuiz_D.pdf: 32101255 bytes, checksum: 9957058005890a954e5ee79f5cea897c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho analisa, em primeiro lugar, as transformações microestruturais durante aquecimento para a tixofundição e no resfriamento da pasta tixofundida do aço AISI 304. Para tanto o material foi resmado a partir de temperaturas entre 1300 e 1425°C e sua microestrutura caracterizada em cada caso. Os resultados obtidos mostraram que no aquecimento, a partir de 1300°C há formação da fase ferrita-d em contornos de grãos austeníticos. O teor desta fase aumenta com o aumento da temperatura de aquecimento até a temperatura de 1405°C, quando há formação de líquido. Entre 1405 e 1415°C, há co-existência de três fases: líquido, austenita e ferrita. Em temperaturas superiores a 1415°C a estrutura é constituída somente de glóbulos de ferrita-d e líquido. No resmamento, a ferrita-d primária se transforma em placas de austenita de Windmanstatten e o líquido interglobular origina austenita peritética, ferrita secundária eutética e precipitados. Em segundo lugar este trabalho analisa as consequências destas modificações estruturais nas propriedades de corrosão do material. Para tanto, estruturas tixofundidas foram avaliadas quanto à susceptibilidade à corrosão intergranular, por pits e à dissolução em ácido sulfúrico no potencial de corrosão. Os resultados mostraram que o aço tixofundido se dissolve com maior intensidade em ácido sulfúrico e é mais susceptível à corrosão por pits em solução de cloreto de sódio, porém, apresenta maior resistência à corrosão intergranular do que o material no estado austenítico. Em terceiro lugar, este trabalho analisa a possibilidade de obtenção de estruturas austeníticas monofásicas a partir de pastas tixofundidas do aço estudado. Para tanto a pasta tixofundida foi submetida a resfriamento em diferentes meios e o produto tixofundido sólido submetido a tratamentos de austenitização. Os resultados mostraram que a obtenção de estruturas monofásicas requerer uma taxa de resfriamento incompatível com processos de tixoconformação e que tratamentos de austenitização a 1200°C por 6Omin não são eficazes na completa homogeneização da estrutura. Como resultado global do trabalho, observou-se que é perfeitamente viável a obtenção de pastas tixotrópicas do aço AISI 304; no entanto, dada a complexidade da estrutura resultante sua aplicação deve ser tomada com cuidados, levando em conta as distintas propriedades de corrosão com relação ao estado monofásico austenítico convencional para este tipo de aço / Abstract: This work analyses microstructural transformations of the AISI 304 steel during heating to produce thixotropic slurries and during cooling from semi-solid state. The material was rapid cooled from temperatures between 1300 and 1425°C and the structures characterized for each condition. Results show that during heating, d-ferrita starts to form in previous austenite grain boundaries at temperatures around 1300°C. Ferrite content increases as temperature increases up to 1405°C, when liquid is formed. At temperatures between 1405 and 1415°C, three phases are present: liquid, d-ferrita and austenite. At temperatures higher than 1415°C, only liquid and d-ferrite, which shows globular shape, are present. During cooling, primary õ-ferrite transforms into Widmanstatten austenite plates and peritectic austenite; secondary eutectic ferrite and precipitates are formed from interglobular liquid The work also analyses the consequences of such transformations upon the corrosion properties of the material. Results show that the thixocast complex structure presents higher tendency to dissolution in sulphuric acid and is more susceptible to corrosion by pits; however, presents higher resistance to intergranular COosion, when compared to the material in the austenitic condition. The work still analyses the viability of producing monophasic austenitic structures from thixocast slurries of AISI 304 st_ by reducing cooling rate of the slurry and by submitting the thixocast material to homogenizing posttreatments. Results show that cooling rates required to produce monophasic structures are not compatible with usually required cooling in thixoforming processes, and that post-treatments at 1200°C for 60 min are not efficient to promote complete homogenization of the thixocast structure. As a general result, the work shows the feasibility of producing thixotropic slurries of the AISI 304 steel, however, structural modifications promoted by the thixocasting process imply in a special attention concerning application of the SSM technology to this kind of material, once its corrosion properties differ from those of the conventional austenitic condition / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores : Fernando Galembeck, Mauricio U. Kleinke / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T17:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geraldo_AureaBeatrizC_M.pdf: 6876943 bytes, checksum: 60308bcf25913c1d4688f813723ef283 (MD5) Previous issue date: 1993 / Mestrado

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O aço inoxidável martensítico CA6NM é empregado em serviços que requerem boa resistência mecânica e à corrosão. Geralmente este material é utilizado em equipamento de plataformas offshore, mancais, rotores, componentes de turbinas hidráulicas, entre outros. Os tratamentos térmicos empregados neste aço são essenciais para obter as propriedades mecânicas desejadas e o controle dos ciclos dos tratamentos térmicos, para o fabrico ou reparação, influência em suas propriedades, como por exemplo a resistência à corrosão. Portanto, este estudo visa entender o processo corrosivo do aço inoxidável CA6NM após o reparo realizado por soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) em múltiplos passes. Para analisar este comportamento, foram realizados 3 tipos de caracterização: microestrutural, físico-química e eletroquímica. Na caracterização microestrutural as amostras foram analisadas por microscopia confocal e eletrônica de varredura, para verificar as mudanças microestruturais provocada pelo processo de solda. Foi possível observar a presença de microestrutura martensítica em toda a extensão das amostras, com diferenças evidentes entre as regiões de base, interface e de adição do metal de solda. Este revelou ainda a presença de austenita retida e ferrita-δ, principalmente nas regiões de interface e adição. Os testes de dureza e microdureza vickers foram realizados para identificação de alterações mecânicas no perfil das amostras. Estes apresentaram maior dureza na região de interface e de adição, resultando um valor médio de 314 HV. A caracterização físico-química foi feita por espectrometria de fluorescência de raios-x por energia dispersiva utilizada para identificar e quantificar os elementos presentes em cada uma das regiões da amostra. Foi possível observar que algumas regiões apresentaram um percentual de cromo inferior ao recomendado para aços inoxidáveis, o que provocou corrosão uniforme nestas regiões, após ensaios de polarização. A caracterização eletroquímica foi feita por ensaios de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica realizados em meio eletrólito de 3,5% de NaCl para análise do comportamento eletroquímico do material. Os ensaios de polarização demostraram os diferentes comportamentos eletroquímicos entre as regiões analisadas. Já os ensaios de impedância eletroquímica, demostraram que as amostras não apresentaram uma zona de passivação bem definida, proveniente da instabilidade do filme passivador. / The martensitic stainless steel CA6NM is used in structures that require good mechanical strength and corrosion resistance. Generally, this material is used in equipment of offshore platforms, bearings, rotors, components of hydraulic turbines, among others. The heat treatments applied to this steel are essential to obtain the desired mechanical properties, and the control of cycles of heat treatment for manufacture or repair, influence on its properties, such as corrosion resistance. Therefore, this study aims to understanding the corrosion behavior of the stainless steel CA6NM after the repair performed by GMAW (Gas Metal Arc Welding) in multiple layers. To analyze this behavior three types of characterization were carried out: microstructural, physicochemical and electrochemical. In the microstructural characterization the samples were analyzed by confocal microscopy, and scanning electron microscopy to verify the microstructural changes caused by the welding process. It was possible to observe the presence of martensitic microstructure throughout the samples, with evident differences between the base, interface and addition regions of the weld metal. This also revealed the presence of retained austenite, and ferrite-δ mainly in the interface and addition regions. Vickers hardness, and microhardness tests were carried out to identify mechanical changes in the sample profile. These presented higher hardness in the interface and addition regions, resulting in an average value of 314 HV. The physicochemical characterization was performed by energy dispersive x-ray fluorescence spectrometry used to identify and quantify the elements present in each of the regions sample’s. It was possible to observe that some regions presented an inferior chromium percentage to the one recommended for stainless steels, which caused uniform corrosion in these regions, after polarization tests. The characterization of the corrosion was done by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in 3.5% NaCl electrolyte to analyze the electrochemical behavior of the material. The polarization tests demonstrated the different electrochemical behavior in the analyzed regions. Electrochemical impedance test, demonstrated that the samples are not a well-defined passivation zone, proven from the instability of the passivating film.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Alberto Silva Leite.pdf: 2906653 bytes, checksum: 76045eb8650fcb8023f4f5cd84eadb44 (MD5) Previous issue date: 2007-12-15 / Following the results presented by OLIVEIRA (2002), in which the corrosive process analysis was carried out after 4 months exposition, the corrosion pattern for longer periods of exposition under similar geo-environmental conditions is investigated by this present work. ASTM A36 and ASTM A242 steel samples were exposed during 39 months in two industrial marine sites located in the southern shore of Espírito Santo State. Meteorological conditions were monitored and SO2 concentration was tested during the exposition period. Mössbauer s spectroscopy was used to characterize the corrosion outcomes. The samples from both sites presented similar composition, with emphasis to α-FeOOH. Smaller fractions of γ- FeOOH, Fe3O4, γ-Fe2O3 and α-Fe2O3 were also observed, being the latter originated from the particulates precipitated from the surrounding environment. Corrosion rates and thickness losses were determined through mass loss essays. The ASTM A36 steel sample showed steeper curves as function of time and always superior to those found for the weathering steel in both sites, especially for the area with higher SO2 concentration. ASTM A242 steel presented specific results for each site. In the less aggressive site, it showed a more stable corrosion process with good formation of protective rust layer and mass loss of around 2% in mass, whilst at the other site it presented similar pattern as the ASTM A36 steel, although less intense. Finally it was determined the industrial applicability of the ASTM A242 steel at regions with lower concentration of sulfates / Em complementação aos resultados apresentados por OLIVEIRA (2002) cuja análise do processo corrosivo se deu para 4 meses de exposição, este trabalho investiga, sob as mesmas condições geo-ambientais, a corrosão para longos períodos de exposição. Amostras de aço ASTM A36 e aço ASTM A242 foram expostas por 39 meses em dois sítios localizados em ambiente marinho-industrial no litoral sul-capixaba. Foram monitoradas as condições meteorológicas e as concentrações de SO2 da região de estudo durante todo o período de exposição. Os produtos de corrosão foram caracterizados por espectroscopia Mössbauer. As amostras expostas em ambos os sítios apresentaram composição semelhante, com predominância de a-FeOOH. Frações menores de g- FeOOH, Fe3O4, g-Fe2O3 e a-Fe2O3 também foram observadas, sendo esta última proveniente da precipitação de material particulado do ambiente em questão. As taxas de corrosão e as perdas de espessura foram determinadas a partir de ensaios de perda de massa. Para ambos os sítios, os resultados do aço ASTM A36 mantiveram-se crescentes ao longo do tempo e sempre superiores aos encontrados para o aço patinável, com maior intensidade para a região com maior concentração de SO2. O aço ASTM A242 apresentou resultados específicos para cada sítio. No sítio menos agressivo, demonstrou uma estabilização da corrosão com boa formação da pátina e perda de massa na ordem de 2% em massa, enquanto para outra, apresentou comportamento semelhante ao aço ASTM A36, entretanto menos intenso. Finalmente constatou-se a aplicabilidade industrial do ASTM A242 para regiões com baixa concentração de sulfatos

Orientador: Eduarno Norberto Codaro / Coorientadora: Heloisa Andréa Acciari / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Alain Laurent <arie Robin / Resumo: O fenômeno da corrosão e fragilização por hidrogênio de aços submetidos a ambientes com presença de sulfeto de hidrogênio (H2S), também conhecidos como ambientes de serviço ácido ou sour service, tem grande relevância para o mercado de óleo e gás, devido ao seu potencial para causar acidentes com impactos ambientais, perdas humanas e econômicas elevadas. As variáveis de maior relevância neste processo corrosivo são a pressão parcial de H2S, o pH do meio, a tensão e a temperatura na qual o material está submetido, sendo o conhecimento sobre a influência de cada uma delas de grande importância para o contínuo desenvolvimento dos materiais para operação nestes ambientes. A qualificação dos aços utilizados na construção de dutos para serviço ácido geralmente se faz através de testes laboratoriais em meios corrosivos normatizados, sendo os mais utilizados as soluções descritas nas normas NACE TM0284 e TM0177. Neste trabalho, o processo corrosivo do aço API 5L X52MS foi estudado por meio de curvas de polarização potenciodinâmica e testes de resistência ao trincamento induzido por hidrogênio (HIC) do material exposto às soluções 284-B, 177-A e 177-B. As taxas de corrosão e a susceptibilidade ao trincamento do material foram determinadas em cada meio e os produtos de corrosão formados foram caracterizados por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e análises químicas por espectrometria de energia dispersiva de raios-X e difratometria de raios-X, concluindo-se que a se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The corrosion and hydrogen embrittlement phenomenon of steels subjected to environments containing hydrogen sulfide (H2S), known as sour service, has great relevance for the oil and gas market, due to its potential to cause accidents with high environmental impacts, human and economic losses. The most relevant variables in this corrosion process are the partial pressure of H2S, pH of the medium, the pressure and the temperature at which the material is subjected, been the knowledge about the influence of each one of them of great importance to the continuous development of materials for operation in these environments. The qualification of steels to be used in the construction of sour service pipelines is usually done through laboratory tests in standardized corrosive solutions, been the most common the ones described in NACE TM0284 and NACE TM0177 standards. In this work, the corrosive process of the steel API 5L X52MS was studied by means of polarization curves and hydrogen induced cracking tests (HIC) of the material exposed to the solutions 284-B, 177-A and 177-B. The corrosion rates and susceptibility to cracking of the material were determined in each medium and the corrosion products formed were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy and chemical analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction, concluding that the medium severity decrease with pH increase, which has a direct impact on the solubility of the corrosion products and also on the diffusion of atomic hydrogen into the material / Mestre

COSTA, S. N. Compostos derivados do imidazol como inibidores da corrosão do aço carbono em meio ácido. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-05-18T11:55:00Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_sncosta.pdf: 1653915 bytes, checksum: ddf612071b247648000cffab0e2c730f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-05-19T17:12:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_sncosta.pdf: 1653915 bytes, checksum: ddf612071b247648000cffab0e2c730f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T17:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_sncosta.pdf: 1653915 bytes, checksum: ddf612071b247648000cffab0e2c730f (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / This work evaluated the following organic compounds: Imidazole (I), 4- (1H-Imidazole-1-yl) benzaldehyde (IB), [4- (1H-Imidazole-1-yl) -phenyl] (Imidazole-1-yl) -phenol (IF), Phenylimidazole (FI) as corrosion inhibitors 1020 carbon steel in 10-1 mol L-1 HCl medium. This study was carried out using mass loss tests and electrochemical techniques for the monitoring of open circuit potential, linear potentiodynamic polarization (LPP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). In addition, molecular modeling calculations using the quantum density function theory (DFT) and classical Monte Carlo (MC) method were performed with the purpose of evaluating molecular properties related to inhibition of corrosion. The investigation showed that all the organic compounds studied inhibited the corrosion of 1020 carbon steel in the studied environment and presented the following decreasing order of inhibition efficiency: IB > FI > IFM > IF > I. Molecular modeling calculations show an excellent correlation linear relationship between the calculations of the hardness molecule, calculated by DFT, with the inhibition efficiency. The calculations obtained using the MC method, show the COMPASS force field best described the interaction of the corrosion inhibitors with the metallic surface, obtaining a linear correlation between the energy of interaction with the inhibition efficiency. Finally, the molecular modeling study demonstrated that it is necessary to consider the presence of solvent molecules in the calculation, because any linear correlation between the interaction energy and the efficiency of the inhibitors was observed for the calculations made without considering the existence of solvent molecules. / Este trabalho avaliou seguintes compostos orgânicos: Imidazol (I), 4-(1H-Imidazol-1-yl) benzaldeido (IB), [4-(1H-Imidazol-1-yl)-Fenil]Metanol (IFM), 4-(Imidazol-1-il)-Fenol (IF), Fenacilimidazol (FI) como inibidores de corrosão aço carbono 1020 em meio HCl 10-1 mol L-1. Esse estudo foi feito usando ensaios de perda de massa e as técnicas eletroquímicas de monitoramento do potencial de circuito aberto, polarização linear potenciodinâmica (PLP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Adicionalmente, cálculos de modelagem molecular, utilizando o método quântico da teoria do funcional de densidade (DFT) e método clássico de Monte Carlo (MC), foram feitos com o propósito de avaliar que propriedades moleculares estão relacionadas à inibição da corrosão. A investigação mostrou que todos os compostos orgânicos estudados inibiram a corrosão do aço carbono 1020 em meio estudado e que apresentaram a seguinte ordem decrescente de eficiência de inibição: IB > FI > IFM > IF > I. Os cálculos de modelagem molecular mostram uma excelente correlação linear entre os cálculos de dureza da molécula, calculados por DFT, com a eficiência de inibição. Os cálculos obtidos usando o método MC mostram que o campo de força COMPASS foi o que melhor descreveu a interação dos inibidores de corrosão com a superfície metálica, obtendo-se uma correlação linear entre a energia de interação com a eficiência de inibição. Por fim, o estudo de modelagem molecular demonstrou que é necessário considerar a presença de moléculas de solventes no cálculo, pois nenhuma correlação linear entre a energia de interação e a eficiência dos inibidores foi observada para os cálculos feitos sem considerar a existência das moléculas do solvente.

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 16/10/2013 / Inclui referências / Resumo: O controle da corrosão naftênica é um dos maiores desafios das refinarias que processam petróleos pesados. Seu monitoramento visa à avaliação da efetividade do programa de controle da corrosão e o estabelecimento de limites operacionais, além de fornecer alarmes de mudança do comportamento corrosivo, proporcionando informações para ajuste do programa. Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos em busca de informações sobre os parâmetros operacionais críticos e de metodologias de monitoramento, porém poucos propiciam um controle "online" preditivo e pró-ativo do processo corrosivo. Frente à necessidade de tornar os métodos de controle "online" mais adequados a realidade industrial, este trabalho propõe a consolidação do uso do Ruído Eletroquímico (RE) como ferramenta de reavaliação de parâmetros de controle e de monitoramento da corrosão por ácidos naftênicos. Em laboratório, avaliou-se o comportamento do aço AISI 316 em solução de óleo mineral e ácidos naftênicos. As variáveis estudadas foram o número de acidez total (0,5 mg KOH/g, 1,5 mg KOH/g e 2,5 mg KOH/g) e a temperatura da solução (ambiente, 65 oC, 120 ºC e 200 ºC). Nestas condições, a técnica de RE demonstrou ser eficiente para o monitoramento da corrosão naftênica. Palavras-chave: Corrosão Naftênica, Ruído Eletroquímico / Abstract: The naphthenic corrosion control is a challenge in refineries that process heavy oils. Its monitoring aims the evaluation of the corrosion control program effectiveness and the establishment of operational limits. Moreover, it must provide the corrosion rate of process comportments in order to allow a corrosion mitigation planning. Many researches have been developed in search of both information about the critic operational parameters and methodologies of corrosion monitoring, but few works propitiate a predictive and proactive online control of the corrosive process. With the necessity to improve the online control methodologies to the industrial conditions, this research proposes to consolidate the Electrochemical Noise (EN) as a tool to evaluate the control parameters and naphthenic corrosion monitoring. In laboratory, AISI steel 316 comportment was evaluated in a mineral oil solution with naphthenic. It was studied the influence of total acid number (0,5 mg KOH/g, 1,5 mg KOH/g e 2,5 mg KOH/g) and the solution temperature (room, 65 oC, 120 ºC and 200 ºC) at the corrosion rate. For these conditions, the EN technique seems to be an efficient monitoring technique for naphthenic corrosion rate detection. Keywords: Naphthenic Corrosion, Electrochemical Noise.