Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-10-16T20:23:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Resistência à corrosão dos aços inoxidáveis em soluções contendo íons cloreto e piridina ou benzimidazol como inibidores de corrosão.pdf: 6910306 bytes, checksum: 4f05297c50443551a305770e3986163c (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-11-17T13:13:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Resistência à corrosão dos aços inoxidáveis em soluções contendo íons cloreto e piridina ou benzimidazol como inibidores de corrosão.pdf: 6910306 bytes, checksum: 4f05297c50443551a305770e3986163c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-17T13:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Resistência à corrosão dos aços inoxidáveis em soluções contendo íons cloreto e piridina ou benzimidazol como inibidores de corrosão.pdf: 6910306 bytes, checksum: 4f05297c50443551a305770e3986163c (MD5) Previous issue date: 2014 / Capes, Fapes / A corrosão dos aços inoxidáveis AISI 304 e AISI 430 foi investigada em uma solução de NaCl 3,0% m/v na ausência e presença dos inibidores piridina ou benzimidazol. O estudo eletroquímico foi realizado utilizando a técnica de polarização potenciodinâmica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), a morfologia da superfície dos eletrodos foi caracterizada utilizando as técnicas: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia de Força Atômica (MFA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e, as composições foram investigadas pela análise de EDX (Energia Dispersiva de Raios-X) e Espectrometria de Emissão de Plasma Induzido por Laser (LIBS). Pela LIBS e EDX, observou-se diferença entre as duas ligas, sendo que o aço AISI 304 possui 10 vezes mais níquel do que o aço AISI 430. Por DRX, observou-se que no aço inoxidável AISI 304 há duas fases distintas, uma de ferro-níquel e outra de cromo; já para o aço inoxidável AISI 430 existe apenas uma fase de cromo. Os resultados obtidos pelas curvas de polarização mostraram que para uma solução de cloreto de sódio o aço inoxidável AISI 304 é mais resistente à corrosão que o aço inoxidável AISI 430. A eficiência de inibição foi avaliada em seis concentrações diferentes (5 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 500 ppm e 1000 ppm) para cada um dos inibidores e, em todas as concentrações, foi observado um aumento do potencial de corrosão, com uma eficácia de inibição em torno de 80% para o aço AISI 304 e de 85% para o aço AISI 430. Os resultados obtidos por impedância mostraram novamente que em todas as concentrações dos inibidores houve um aumento do potencial de corrosão, tendo sido obtido para o aço AISI 304 uma eficiência de inibição em torno de 60% e para o aço AISI 430, em torno de 85%, conforme observado na polarização potenciodinâmica. As medidas de MFA mostraram que os valores de profundidade dos pites foram pelo menos 4 vezes menor do que os valores obtidos na ausência da piridina como inibidor para ambas as ligas. No caso do benzimidazol como inibidor, os valores obtidos de profundidade dos pites foram, pelo menos, 8 vezes inferior. Os resultados obtidos pela perda de massa na presença dos inibidores mostraram um redução de 2 vezes a taxa de corrosão obtida na ausência dos inibidores. Pela polarização potenciodinâmica dos materiais na água do mar, na ausência e presença dos inibidores, foi observada uma redução da eficiência de inibição para as duas ligas metálicas, variando de 45% a 60%, entretanto, foi observado que os compostos orgânicos utilizados são bons inibidores para esses materiais em solução contendo íons cloreto. / The corrosion of stainless steel AISI 304 and AISI 430 was investigated in a solution of NaCl 3.0 % by mass in the absence and presence of inhibitors pyridine or benzimidazole. The electrochemical study was performed using the technique of potentiodynamic and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) polarization, the surface morphology of the electrodes was characterized using the techniques: X- ray diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), Microscopy Scanning Electron (SEM), and the compositions were investigated by analysis of Energy Dispersive X-ray (EDX) and Emission Spectrometry of Laser-Induced Plasma (LIBS). Observed by LIBS and EDX, the difference between the two alloys, the AISI 304 steel which has 10 times more than the nickel steel AISI 430. XRD revealed that the AISI 304 stainless steel there is the existence of two distinct phases, one of iron - nickel and chromium another, as for the AISI 430 there is only one phase chromium. The results obtained by polarization curves show that for a solution of sodium chloride AISI 304 stainless steel is more corrosion resistant than AISI 430 stainless steel. The efficiency of inhibition was evaluated in six different concentrations (5 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 500 ppm and 1000 ppm) for each of the inhibitors at all concentrations and an increase in corrosion potential were observed with an efficacy of inhibition around 80% for the AISI 304 steel and 85% for the AISI 430 steel . The obtained results showed again that impedance at all concentrations of the inhibitors had an increased corrosion potential, which for steel AISI 304 was obtained inhibition efficiency of around 60% and for steel AISI 430 around 85%, as observed in the potentiodynamic polarization. AFM measurements showed that the depth values of pits were at least 4 times smaller than those obtained in the absence of pyridine as an inhibitor for both alloys. In the case of benzimidazole as an inhibitor, the values of depth of pits were at least eight times lower. The results obtained by the weight loss in the presence of inhibitors showed a 2-fold reduction in corrosion rate obtained in the absence of inhibitors. In the potentiodynamic polarization curves of the materials in seawater in the absence and presence of the inhibitor, a decrease of the efficiency of inhibition for both alloys, ranging from 45 % to 60 % was observed, however, it was observed that the organic compounds used are good inhibitors for these materials in solution containing chloride ions.

GIRÃO, D. C. Influência da fase sigma na resistência à corrosão do aço inoxidável super duplex ASTM A890 grau 1C após tratamento isotérmico. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-19T12:37:45Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / The super duplex stainless steels are often used in applications where high mechanical strength is required, combined with corrosion resistance, especially in highly aggressive environments. However, when certain manufacturing processes are involved (hot forming or welding, for example) can occur the precipitation of undesirable phases, causing reduction of both mechanical properties as well as corrosion resistance. Particularly between 700 and 900 °C may occur sigma phase formation. This phase is responsible for the reduction of corrosion and mechanical resistance of super duplex steels. Through computer simulation in Thermo-CalC® program, the phase diagram of ASTM A890 GRADE 1C super duplex stainless steel showed higher precipitated fraction of this phase in 830 ºC temperature. Thus, this essay aims to evaluate the influence of isothermal treatment time in regards to this material aging, the corrosion resistance due to the formation of sigma phase. The evaluation of corrosion resistance was performed through open circuit potential monitoring, electrochemical impedance and potentiodynamic polarization tests (anodic branch) in 0.5 M H2SO4 solution, 0.5 M H2SO4 + 0.5M HCl and 0.5 M HCl at temperatures of 25, 35 and 45 °C. Additionally, a microstructural characterization of this material was performed by quantification phase through optical microscopy, morphological analysis by Scanning and Transmission Electron Microscopy, coupled techniques Electron backscattered diffraction and Electron Energy Dispersion Spectroscopy, and Vickers microhardness measures. The microstructural and morphological characterization confirmed the presence of sigma phase in super duplex stainless steel 1C and that the amount of this phase increases with aging heat treatment time. This phase showed a greater microhardness than the ferrite and austenite phases. The aging heat treatment influenced negatively on corrosion resistance of the steel when exposed to acidic solutions of H2SO4 and HCl at 25 °C, mainly when these are present in the same solution, probably due to their low pH. In this solution (H2SO4 + HCl), both increasing the aging heat treatment time as well as the temperature (35 and 45 °C), affects negatively the sample corrosion resistance, decreasing acoording a higher content of this phase / Os aços inoxidáveis super duplex são frequentemente utilizados em aplicações onde é necessária uma grande resistência mecânica, combinada a resistência à corrosão, especialmente em ambientes de elevada agressividade. Entretanto, ao sofrer determinados processos de fabricação (conformação a quente ou soldagem, por exemplo), pode ocorrer à precipitação de fases indesejáveis, que causam tanto redução de propriedades mecânicas quanto afetam a resistência à corrosão. Particularmente entre 700 °C e 900 °C pode ocorrer à formação de fase sigma. Esta fase é responsável pela redução da resistência à corrosão e mecânica dos aços inoxidáveis super duplex. Por meio de simulação computacional no programa Thermo-CalC®, o diagrama de fases do aço inoxidável super duplex ASTM A890 GRAU 1C apresentou maior fração precipitada desta fase na temperatura de 830 ºC. Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tempo de tratamento isotérmico de envelhecimento deste material, na resistência à corrosão devido à formação da fase sigma. A avaliação da resistência à corrosão foi realizada por meio do monitoramento do potencial de circuito aberto, impedância eletroquímica e de ensaios de polarização potenciodinâmica (ramo anódico) em solução de H2SO4 0,5 M, H2SO4 0,5 M + HCl 0,5 M e HCl 0,5 M, nas temperaturas de 25, 35 e 45 °C. Adicionalmente, foi realizada a caracterização microestrutural desse material através de quantificação de fases por microscopia ótica, análise morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Transmissão, acoplados as técnicas de Difração de Elétrons Retroespalhados e Espectroscopia de Dispersão de Energia de Elétrons, além de medidas de microdureza vickers. A caracterização microestrutural e morfológica confirmou a presença de fase sigma no aço inoxidável super duplex 1C e que a quantidade desta fase aumenta com o tempo de tratamento térmico de envelhecimento. Esta fase apresentou microdureza maior que as fases ferrita e austenita. O tratamento térmico de envelhecimento influenciou de maneira negativa na resistência a corrosão desse aço quando exposto a soluções ácidas de H2SO4 e HCl a 25° C, principalmente quando este estão presentes na mesma solução, devido provavelmente ao seu baixo pH. Nesta solução (H2SO4 + HCl), tanto o aumento do tempo de tratamento térmico de envelhecimento quanto o aumento da temperatura (35 e 45 °C), afetam negativamente na resistência à corrosão do material estudado, diminuindo à medida que se tem um maior conteúdo de fase sigma

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Leandro Bitti Santa Anna.pdf: 2500013 bytes, checksum: ca466bdd900e4e74d48cfe436334a5f1 (MD5) Previous issue date: 2008-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho busca complementar o estudo de Silva (2008) contribuindo, assim, com estudos futuros sobre o assunto. Durante o trabalho buscou-se observar a mudança de comportamento do desgaste corrosivo-erosivo, em diferentes diâmetros das amostras e de velocidade do jato, nos aços ABNT 8550 e inoxidável 301. Além disso, outro objetivo buscado foi à verificação e análise da interação galvânica ao longo do diâmetro da amostra, na região de escoamento, no aço ABNT 8550 sob jato corrosivo-erosivo. Foram realizados ensaios de erosão pura, erosãocorrosão, corrosão pura e ensaios com objetivo de identificar a presença de interação galvânica com diferentes parâmetros, tais como, velocidade, materiais utilizados, diâmetros das amostras e ângulo, no caso dos ensaios de erosão pura. Para isso, foi utilizado um equipamento tipo jato da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia. Os resultados obtidos são compatíveis com a literatura e, assim como Silva (2008), também não foi verificado o efeito sinérgico. A mudança da taxa de corrosão com a variação do diâmetro foi verificada, sendo as amostras com menor diâmetro as que apresentaram uma maior resistência à corrosão em relação às amostras com diâmetros maiores. Finalmente, a interação galvânica foi observada, demonstrando ser significativa / This work aims to complement the study of Silva (2008) thus contributing to future studies on the subject. It was attempted to observe the change of behavior of corrosive-erosive wear, for different specimen diameters and jet velocities, for ABNT 8550 and stainless 301 steels. In addition, another objective was verification and analysis of galvanic interaction over the specimen diameter at yield conditions for ABNT 8550 under corrosion-erosion jet. Tests of pure erosion, erosion-corrosion, and corrosion were conducted in order to identify the presence of galvanic interaction with various parameters such as speed, materials used, specimen diameters and angle of the for the tests of pure erosion. For this, the equipment used was a jet of the Faculty of Mechanical Engineering, Federal University of Uberlândia. The results are consistent with the literature and, just as Silva (2008), was also not verified the synergistic effect. The change in the rate of corrosion with the variation was found and the samples with smaller diameter showed a greater corrosion resistance than samples with larger diameters. Finally, the galvanic interaction was observed, proving it to be significant

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2115.pdf: 7890832 bytes, checksum: 5bc60014a42c406eb2dff262ee5acc04 (MD5) Previous issue date: 2007-03-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / Supermartensitic stainless steels are used in the oil and gas industry to the construction of line pipes which require welding operations. This process affects the corrosion resistance of the welded joint. Recently, new and advanced welding processes are being applied in the transversal joining of tubings. In this sense, welding processes as the Radial Friction which is characterized by a solid state process deserve special consideration. The aim of the present work was to evaluate the corrosion resistance in a welded joint of supermartensitic stainless steel by radial friction welding RFW, comprehending distinct regions as the base metal (BM), consumable ring (CR), and heat-affected zone/thermo-mechanically affected zone (HAZ/TMAZ). The corrosion resistance in terms of electrochemical behavior was studied by anodic polarization measurements in sulphuric acid solution. It was observed that the passive current density and the critical current density of the HAZ/TMAZ and CR diminished in comparison with that of the BM. The corrosion rate which was measured by the linear polarization method, in acid solutions, showed the same behaviour as in the anodic polarization. The susceptibility to intergranular corrosion was evaluated by means of the electrochemical potentiokinetic reactivation tests in the double loop version (DL-EPR). The degree of sensitization was calculated by determining the ratio of the reactivation current density to that of the activation current density, Ir/Ia. It was observed that the degree of sensitization of the HAZ/TMAZ and CR diminished in comparison with that of the BM. The localized corrosion resistance was evaluated by cyclic potentiodynamic polarization curves, measured in 3,5 % NaCl solution. The susceptibility to localized corrosion was analyzed by the determination of the pitting potential. It was possible to observe that the pitting potential of the HAZ/TMAZ and CR increased in comparison with that of the BM. The thermo mechanical cycles associated with the radial friction welding process significantly altered the microstructure of the HAZ/TMAZ and AC which improved the corrosion resistance of these regions, in comparison with the quenched and tempered BM. / Os aços inoxidáveis supermartensíticos são utilizados na indústria de petróleo e gás na construção de tubulações, cuja aplicação requer procedimentos de soldagem. Estes processos influenciam a resistência à corrosão da junta soldada. Recentemente, novos e avançados processos estão sendo aplicados na soldagem transversal de tubulações, dentre os quais se destaca o processo de soldagem no estado sólido Soldagem por Fricção Radial SFR. O objetivo desse trabalho foi estudar a resistência à corrosão, por meio de técnicas eletroquímicas, em diferentes regiões de uma junta soldada por SFR de aços supermartensíticos, a saber, metal de base (MB), anel consumível (AC) e zona termicamente afetada/zona termomecanicamente afetada (ZTA/ZTMA). O comportamento anódico de cada região foi estudado por meio de curvas de polarização anódicas em solução H2SO4 0,05 M. Foi observado que as densidades de corrente passiva (ipass) e as densidades de corrente crítica (icrit), das regiões ZTA/ZTMA e AC são menores que a da região MB. A taxa de corrosão foi medida pelo método da polarização linear em solução H2SO4 0,05 M. As variações das taxas de corrosão seguem a mesma tendência das mudanças de densidade de corrente nas regiões ativa e passiva das curvas de polarização. A suscetibilidade à corrosão intergranular foi avaliada por meio da técnica eletroquímica de reativação potenciocinética na versão de ciclo duplo (DL-EPR), com base no quociente entre a densidade de corrente de reativação (Ir) e a corrente de ativação (Ia). As regiões ZTA/ZTMA e AC apresentaram menor grau de sensitização (Ir/Ia) em comparação à da região MB. A resistência à corrosão localizada foi avaliada por meio de curvas de polarização cíclicas em solução de NaCl 3,5%, com base na determinação do potencial de pite de cada região. Foi observado que os potencias de pite das regiões ZTA/ZTMA e AC são maiores que o da região MB. Os ciclos termomecânicos associados ao processo SFR modificam sensivelmente a microestrutura das regiões ZTA/ZTMA e AC, aumentando o teor dos elementos Cr e Mo em solução sólida, tornando essas regiões mais resistentes à corrosão em comparação à estrutura temperada e revenida da região MB.

Os aços inoxidáveis correspondem a aços com diferenças de composição e microestrutura. Desta forma, o comportamento em corrosão é consequentemente diferente. Para avaliar este aspecto, aços com PREN variando de aproximadamente 11 a 35% foram analisados por curvas de polarização. A motivação principal desse trabalho foi avaliar o comportamento de cada aço inoxidável com uso de diferentes técnicas (impedância eletroquímica e circuitos elétricos equivalentes) e também na nova técnica de mapas de impedância, da influência do PREN na corrosão em meio de 3,5% NaCl a 25C. A partir dessas curvas, os potenciais de pites e de densidade de corrente de corrosão foram obtidos. Além disto, foram empregados mapas de diagrama de impedância eletroquímica para visualizar o efeito do potencial aplicado, desde o potencial catódico até além do potencial de pite desses aços. Pôde-se observar que o módulo de impedância se reduz abruptamente quando surge o pite. Ademais, há uma alteração do ângulo característico para frequências da ordem de 1 kHz. Para dois aços inoxidáveis, UNS S30400 e UNS S31600, foram utilizados os diagramas de impedância obtidos dos mapas e estimados a evolução dos parâmetros relacionados a um circuito elétrico equivalente para potenciais aplicados. / Stainless steels account for steels with different in composition and microstructure. Thus, the corrosion behavior is consequently different. To assess this, steels with PREN ranging from 11% to 35% were analyzed by polarization curves. The main motivation of this work was the evaluation the behavior of each stainless steel via different techniques (electrochemical impedance spectroscopy and equivalent electrical circuit), as well as the use of the new technique of impedance maps, on the influence of PREN on the corrosion in 3.5% NaCl at 25C. From these curves, the pitting potential and corrosion current density were obtained. In addition, maps were used diagram electrochemical impedance to view the effect of the applied potential, from the cathodic potential up to the pitting potential of these steels. It can be observed that the modulus of impedance decays abruptly when pitting take place. Moreover, there is a change in the angle characteristic for frequencies in the order of 1 kHz. For two stainless steels, i.e,. UNS S30400 and UNS S31600, the diagrams of maps were used to monitoring the evolution parameters related to an electrical equivalent circuit for the applied potentials.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação é modelado computacionalmente o processo de corrosão por pites em aço inoxidável. Foi implementado um programa computacional que modela a distribuição da concentração local de espécies agressivas, o grau de dano do filme passivo, a suscetibilidade a pites e a distribuição dos pites, com base no modelo de PUNCKT et al. [2004]. Como uma contribuição desta dissertação foi considerada uma dependência entre a concentração local de espécies agressivas e a corrente anódica simulada. Também foi considerada, como outra contribuição do presente trabalho, a existência de pites estáveis e o efeito determinístico decorrente das regiões de inclusões de MnS em aços inoxidáveis. A geração de pites sobre uma superfície metálica é modelada usando um processo randômico de nucleação de pites, e a solução do modelo matemático permite a visualização da superfície corroída. / In the present work a computational model of the pitting corrosion process in stainless steal is developed. A computational program was implemented for the determination of the distribution of the local concentration of aggressive species, the degree of the passive film damage, the susceptibility of pitting and the pitting distribution, based on the PUNCKT et al. [2004] model. As a contribution of the present work dependence between the local concentration of aggressive species and the simulated anodic current is considered. It was also considered, as another contribution, the existence of stable pits and the deterministic effect of regions of MnS inclusions in stainless steel. The generation of pits over a metallic surface is modeled using a random process of pits nucleation, and the mathematical model solution gives the corroded surface visualization.

Os aços inoxidáveis correspondem a aços com diferenças de composição e microestrutura. Desta forma, o comportamento em corrosão é consequentemente diferente. Para avaliar este aspecto, aços com PREN variando de aproximadamente 11 a 35% foram analisados por curvas de polarização. A motivação principal desse trabalho foi avaliar o comportamento de cada aço inoxidável com uso de diferentes técnicas (impedância eletroquímica e circuitos elétricos equivalentes) e também na nova técnica de mapas de impedância, da influência do PREN na corrosão em meio de 3,5% NaCl a 25C. A partir dessas curvas, os potenciais de pites e de densidade de corrente de corrosão foram obtidos. Além disto, foram empregados mapas de diagrama de impedância eletroquímica para visualizar o efeito do potencial aplicado, desde o potencial catódico até além do potencial de pite desses aços. Pôde-se observar que o módulo de impedância se reduz abruptamente quando surge o pite. Ademais, há uma alteração do ângulo característico para frequências da ordem de 1 kHz. Para dois aços inoxidáveis, UNS S30400 e UNS S31600, foram utilizados os diagramas de impedância obtidos dos mapas e estimados a evolução dos parâmetros relacionados a um circuito elétrico equivalente para potenciais aplicados. / Stainless steels account for steels with different in composition and microstructure. Thus, the corrosion behavior is consequently different. To assess this, steels with PREN ranging from 11% to 35% were analyzed by polarization curves. The main motivation of this work was the evaluation the behavior of each stainless steel via different techniques (electrochemical impedance spectroscopy and equivalent electrical circuit), as well as the use of the new technique of impedance maps, on the influence of PREN on the corrosion in 3.5% NaCl at 25C. From these curves, the pitting potential and corrosion current density were obtained. In addition, maps were used diagram electrochemical impedance to view the effect of the applied potential, from the cathodic potential up to the pitting potential of these steels. It can be observed that the modulus of impedance decays abruptly when pitting take place. Moreover, there is a change in the angle characteristic for frequencies in the order of 1 kHz. For two stainless steels, i.e,. UNS S30400 and UNS S31600, the diagrams of maps were used to monitoring the evolution parameters related to an electrical equivalent circuit for the applied potentials.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação é modelado computacionalmente o processo de corrosão por pites em aço inoxidável. Foi implementado um programa computacional que modela a distribuição da concentração local de espécies agressivas, o grau de dano do filme passivo, a suscetibilidade a pites e a distribuição dos pites, com base no modelo de PUNCKT et al. [2004]. Como uma contribuição desta dissertação foi considerada uma dependência entre a concentração local de espécies agressivas e a corrente anódica simulada. Também foi considerada, como outra contribuição do presente trabalho, a existência de pites estáveis e o efeito determinístico decorrente das regiões de inclusões de MnS em aços inoxidáveis. A geração de pites sobre uma superfície metálica é modelada usando um processo randômico de nucleação de pites, e a solução do modelo matemático permite a visualização da superfície corroída. / In the present work a computational model of the pitting corrosion process in stainless steal is developed. A computational program was implemented for the determination of the distribution of the local concentration of aggressive species, the degree of the passive film damage, the susceptibility of pitting and the pitting distribution, based on the PUNCKT et al. [2004] model. As a contribution of the present work dependence between the local concentration of aggressive species and the simulated anodic current is considered. It was also considered, as another contribution, the existence of stable pits and the deterministic effect of regions of MnS inclusions in stainless steel. The generation of pits over a metallic surface is modeled using a random process of pits nucleation, and the mathematical model solution gives the corroded surface visualization.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, foram realizados ensaios de tribocorrosão no aço inoxidável AISI 304L, no titânio comercialmente puro (CPTi) e na liga de titânio Ti6Al4V em solução aquosa de 0,90% m/v NaCl. Amostras de ligas de titânio com tratamento térmico superficial de refusão a laser também foram utilizadas. Um tribômetro do tipo pino-no-disco com contracorpo de alumina foi usado. Técnicas eletroquímicas in situ de monitoramento em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica, curvas de polarização e amperimetria de resistência nula foram empregadas. Os resultados obtidos indicam que o desgaste tribocorrosivo das ligas de titânio é mais intenso do que o observado no aço inoxidável, apresentando perfis de superfície mais irregulares. A análise da impedância eletroquímica mostrou que todos os materiais utilizados apresentam uma rápida recuperação da camada passiva, exibindo módulos e fases um pouco menores do que os medidos antes do desgaste. Sob atrito, os diagramas de impedância apresentam uma forte redução do módulo. Sob desgaste, o expoente α do elemento de fase constante (CPE) atinge seu valor mais baixo, enquanto o parâmetro γ é máximo. As curvas de polarização exibem potenciais menores e densidades de corrente de corrosão maiores durante o desgaste. O tratamento de refusão a laser, embora mude a microestrutura e a dureza superficial das amostras, não indica uma mudança aparente nos parâmetros eletroquímicos sob tribocorrosão, bem como do coeficiente de atrito. Nos ensaios de amperimetria de resistência nula, foi possível estimar a corrente mensurada no ARN por meio do emprego de um circuito elétrico equivalente. A densidade espectral de potência dos sinais de potencial e de corrente exibe a frequência de rotação (1,25 Hz) e seus harmônicos. Para baixas frequências (abaixo de 10 mHz), o decaimento obedece à relação 1 ⁄ e 1⁄ para os sinais de potencial e corrente, respectivamente. / In this study, tribocorrosion tests were performed in stainless steel AISI 304L, commercially pure titanium (CPTI) and Ti6Al4V titanium alloy in 0.9% m/v NaCl aqueous solution of. Titanium alloy sample with laser remelting treatments were also tested. A pin-on-disc tribometer with alumina counterbody was used. In situ electrochemical techniques of open circuit monitoring, electrochemical impedance spectroscopy, polarization curves and zero resistance ammeter were employed. Results indicate tribocorrosion wear of titanium alloys is more intense than that observed in stainless steel, presenting more irregular surface profiles. Analysis of electrochemical impedance spectroscopy showed all materials used have a fast recovery of the passive layer, showing modulus and phase slightly smaller than those measured prior to wear. Under friction, impedance diagrams show a strong reduction of the modulus. Under rubbing, exponent α of the constant phase element (CPE) reaches its lowest value, while γ parameter is maximum. Polarization curves show lower corrosion potential and higher corrosion current density during rubbing. Laser remelting treatments, although changes microstructure and surface hardness of the samples, does not indicate an apparent change in electrochemical parameters under tribocorrosion, as well as in coefficient of friction. In zero resistance ammeter tests, it was possible to estimate the current measured in ZRA using an electrical equivalent circuit. Power spectral density of the potential and current signals exhibits the rotation frequency (1.25 Hz) and its harmonics. For lower frequencies (below 10 mHz), the decay follows 1⁄ and 1⁄ roll-off for signals of potential and current, respectively.

Nesta dissertação, é apresentada uma rotina computacional para modelar a corrosão por pites em aço inoxidável baseada em modelos matemáticos existentes que levam em consideração efeitos determinísticos e estocásticos. Como contribuição, modificações baseadas em resultados experimentais foram inseridas no modelo, com o objetivo de avaliar a influência de inclusões de MnS na matriz metálica, locais típicos de maior nucleação de pites. Foi modelado também o efeito do potencial de aplicado verificando-se assim a sua influência na formação de pites e a determinação da faixa possível para o potencial de pite. A modelagem consiste da avaliação espaço-temporal da nucleação, com a possibilidade de visualização da evolução de pites metaestáveis e estáveis, além do transiente de corrente anódica gerado pelo processo. Os resultados são apresentados em termos da avaliação das variáveis de maior influência na suscetibilidade de formação de pites, tais como concentração de espécies agressivas, dano à camada passiva e queda no potencial ôhmico, o que possibilita estudos futuros para se obter formas mais eficientes de combate à corrosão por pites. / In this work is presented a computational routine to model pitting corrosion of stainless steel based on pre-existing mathematical models that take into account deterministics and stochastic effects. As contribution, modifications based on experimental results were inserted, evaluating the influence of MnS inclusions on metal surface, a typical site of major pitting nucleation. Applied potential effect was modeled, thus, it was possible to verify its influence on pitting formation and the possible range of pitting. The model consists on spatio-temporal evaluating of nucleation process, with visualization of metastable and stable pitting evolution and the anodic current transient. The results are presented in terms of variables with greatest influence on the susceptibility of pitting formation, such as concentration of aggressive species, passivity layer damage and ohmic potential drop, allowing future studies to obtains more efficient ways to combat pitting corrosion