Orientador: João Manuel Domingos de Almeida Rollo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorrerSobrinho_Lourenco_M.pdf: 4734512 bytes, checksum: 569f73a3e6dcab008c7d35d1b1176426 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: No presente estudo foi elaborada uma liga EXPERIMENTAL à base de Cu-Al-Zn-Nb, onde os elementos de maior ponto de fusão que compõem a liga EXPERIMENTAL, foram adicionados na forma de pó. Alguns ensaios foram realizados, como: análise química. Dureza Vickers, análise metalográfica, corrosão através da análise eletroquímica potenciocinética, contração de fundição, fluidez e tração. A análise química foi realizada por via úmida, enquanto o ensaio de Dureza Vickers numa máquina Vickers Limited, e a metalografia num aparelho NEOPHOT 21 (CARL ZEISS). Já os testes de corrosão foram realizados num aparelho tipo CORROSCRIPT - TUCUSSEL e a contração de fundição em um anel metálico similar ao utilizado por 'EARNSHAW POT.10'. Para o ensaio de fluidez, foram utilizadas telas de nylon similares, a usada por 'PRESSWOOD POT.36'. O ensaio de tração foi efetuado numa máquina de ensaio UNIVERSAL LOSENHAUSENWERK de acordo com a especificação n. 5 da 'A.D.A. POT.1'. Este estudo foi desenvolvido, comparando-se os resultados da liga EXPERIMENTAL com os obtidos de duas ligas comerciais à base de cobre DURACAST MS e GOLDENT LA. Para obtenção dos corpos de prova foi utilizada a técnica de fundição odontológica pelo método da cera perdida. As fundições foram executadas através de um maçarico gás-oxigênio numa centrifuga convencional. Os resultados da análise metalográfica revelaram que não houve a formação de solução sólida nas três ligas estudadas. A liga EXPERIMENTAL e DURACAST MS apresentaram uma resistência à corrosão superior à liga GOLDENT LA. Quanto à Dureza Vickers, a liga EXPERIMENTAL apresentou um valor maior em relação às outras duas ligas. O valor da contração de fundição da liga DURACAST MS foi superior e a liga EXPERIMENTAL apresentou valores de fluidez superiores em relação às duas ligas comerciais. Já para o ensaio de tração, a liga EXPERIMENTAL foi superior e a liga GOLDENT LA apresentou maior valor de alongamento em relação às outras duas ligas / Abstract: In the present study it was been developed an experimental alloy fo the Cu-Zn-Al-Nb base. Where the elements the most point of fusion, that compose the experimental alloy where odds in a power form. Some experiments were made, such as: metallographic analysis, corrosion by test eletrochemical potenciocinetic analysis, castability test, tensile test, casting of shrinkage, chemical analysis and Hardness Vickres. The chemical analysis has been made through moist medium, while the Hardness Vickers experiment has been made in a machine Vickers Limited and the metallographic analysis in a device called NEOPHOT 21 (CARL ZEISS). And the corrosion test has been realized in a device called Corroscript Tucussel and the casting of Shrinkage in a metal ring similar to the one used by 'EARNSHAW IND POT.10¿. For the castability test it was used nets of nylon similar to the one used by 'PRESSWOOD POT.36' and the tensile experiment was realized in a machine of the Universal test LOSENHAUSENNERK according to the expecification n. 5 of 'A. D. A. POT.1'. All this study was developed comparing the results of the experimental alloy with ones obtained with two comercial alloys to the base of copper DURACAST MS and GOLDENT LA. In order to obtain test samples, the routine dental casting tecnique, was used with lost wax method. The castings were executed through a gas/oxigen blowpipe in conventional centrifuge. The results from the metalographic analysis has revealed that there hasn't been formation of a solid solution in the three studied alloys. Lhe EXPERIMENTAL and de DURACAST MS alloys have presented a resistance to corrosion superior to the GOLDENT LA alloy. Concerning the Hardness Vickers, the EXPERIMENTAL alloy has presented a bigger value in relation to the other two alloys. The value of casting Shrinkage of the DURACAST MS alloy was superior and the EXPERIMENTAL alloy has presented superior values of castability in relation to the comercial alloys. And for the tensile test the EXPERIMENTAL alloy was superior and the GOLDENT LA alloy has presented a bigger alongation value in relation to the other two alloys / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Odontologia

Orientador : Ettore Bresciani Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T15:09:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freire_CeliaMarinadeAlvarenga_M.pdf: 4365520 bytes, checksum: 256da52cc9a8c05cfc9dae72d892648c (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Estudo do comportamento relativo à corrosão de revestimentos de zinco e alumínio aplicados por aspersão térmica, tendo como variáveis a natureza do substrato (liga alumínio-silício ou vidro) e a espessura do depósito num meio de cloreto (solução de cloreto de sódio 3%). Estudo do comportamento do par galvânico formado pelo substrato e revestimento com o intuito de definir o grau de proteção galvânica exercido pelo depósito / Abstract: The corrosion behaviour of thermal sprayed aluminium and zinc coatings on aluminium-silicon alloys and on glass has been studied. The parameters studied were the substrate nature and coating thickness in a chloride media (3% NaCl solution). The behaviour of galvanic couples substrate-coating has been studied to determine de level of galvanic protection / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Edmundo da Silva Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CostaFilho_CiceroFerreiraFernandes_M.pdf: 1992645 bytes, checksum: b9f016046fac6a5a7db0e9978ee9edbf (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Para fabricaçao de circuitos e dispositivos VLSI Very Laige Scale of Integration (Muita Larga Escala de Integraçao), a tecnologia de corrosão de material por plasma desempenhou um papel fundamental. A despeito desse processo de corrosao já ser atual mente utilizado em linhas de produçao na indústria de semi-condutores, a pesquisa sobre os mecanismos físicos e químícos nele envolvidos encontra-se em plena efervescência. Neste trabalho, apresentamos o projeto de uma câmara de reações por plasma iônico e por Ion reativo, caracterizamos o processo de corrosão de fotorresiste por ambos esses processos, estudamos o efeito de polarizações aplicados aos eletrodos sobre a taxa de corrosão do fotorresiste e investigamos a validez do emprego da microbalança como método de detecçao do ponto final. Em adição, com o intuito de melhor interpretarmos os resultados obtidos, efetuamos medidas da corrente que flui do eletrodo não conectado a fonte de RF para o terra e da tensão induzida no eletrodo conectado à fonte de RF em função da potência de RF, da pressão e de polarizações aplicadas aos eletrodos da câmara de reaçoes. No trabalho de caracterização, o ponto final das corrosões foi detectado por meio de espectroscopia ótica. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Jacobus W. Swart / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Verdonck_PatrickBernard_D.pdf: 18440286 bytes, checksum: 3be31f1d7e48fc0452a7a3898433e08a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de processos de "back-etch" para a formação de "plugs" e de processos para obter estruturas em tungstênio com paredes verticais. Ao mesmo tempo apresentamos o estudo dos mecanismos da corrosão de tungstênio por plasma. Neste trabalho usávamos principalmente dois tipos de equipamentos de corrosão por plasma. O primeiro tem a potência aplicada a uma frequência de 25 kHz, ao invés da tradicional 13,56 MHz. O segundo é do tipo reator com confinamento magnético. Em ambos os sistemas é possível obter corrosão química e corrosão induzida por bombardeamento iônico. Conseguimos obter bons processos de IIback-etch" em ambos os equipamentos. É possível obter estruturas de tungstênio com paredes verticais em ambos os equipamentos. Porém a seletividade de tungstênio para fotorresiste é sempre baixa, tipicamente 1:1. Portanto precisar-se-ia de um tipo de máscara especial para a corrosão de tungstênio quando este é usado como interconexão. A maioria dos mecanismos, como descritos na literatura foi confirmada neste trabalho. Onde há contradições na literatura, conseguimos determinar qual mecanismo é valido, como no caso de corrosão química, ou em quais circunstâncias qual mecanismo é válido, como no caso da formação e influência do óxido de tungstênio. Podemos também concluir que para a grande maioria dos processos, o mecanismo que limita a taxa de corrosão do tungstênio, é a chegada das espécies reativas na superfície da lâmina. Para os outros processos, há fortes indicações que a interação plasmatungstênio- resiste causa fenômenos que limitam a taxa de corrosão. As conclusões deste trabalho não são apenas válidas para os equipamentos estudados aqui, mas também para outros sistemas / Abstract: In this work, we present the development of processes to obtain a back etch process for plug formation in via holes and of processes to obtain tungsten structures with vertical walls. At the same time, the mechanisms behind the tungsten etching were studied. These studies were mainly performed in two different types of equipment. The first one is a system with power applied at 25 kHz, instead of the traditional 13.56 MHz. The second equipment is a magnetically confined reactor. In both systems it is possible to have chemical etching and bombardment enhanced etching. We were able to develop good back etch processes in both equipment. It is possible to obtain tungsten structures with vertical walls in both equipment, but the selectivity of the tungsten towards the resist is always low, typically 1:1. Therefore, one would need special mask structures or materiaIs for this type of etching of tungsten when it is used as an interconnect material ( e.g. as metal 1 ). Most of the mechanisms of the tungsten etching as reported in the literature were confirmed in this work. Where there are contradictions, mainly about the possibility of chemical etching of tungsten and the formation and influence on the etching of the tungsten oxide, we were able to draw one conclusion, e.g. that chemical etching is possible, or indicate in which circurnstances one mechanism is valid and in which circurnstances another mechanism is valid, as in the case of the etch delaying role of tungsten oxide. We could also conclude that the arrival of the active species at the surface of the wafer is the etch rate limiting step most processes. For other processes, we have strong indications that the interaction plasma-tungsten-resist induces some phenomena which limit the etch rate. And for some other processes the removal of the etch product can be indicated as the etch rate limiting step. These conclusions are not only valid for the systems studied in this work, but also for other types of equipment / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

As técnicas convencionais utilizadas para o estudo dos fenômenos da corrosão em geral fornecem informações sobre a corrente e o potencial do eletrodo de trabalho em uma célula eletroquímica. Apesar de serem dados importantes esses valores obtidos se referem a toda a superfície da amostra e não oferecem informações sobre o comportamento localizado da microestrutura. Isto é particularmente importante em casos de corrosão por pites, intersticial, intergranular ou para a corrosão galvânica. Devido a essas limitações, novas técnicas tem sido aplicadas ou estão sendo desenvolvidas. Este trabalho tem como objetivo utilizar a técnica do SVET – Técnica do Eletrodo Vibratório – e desenvolvê-la ainda mais com a polarização simultânea para examinar localmente o comportamento de diferentes fases presentes em um aço fundido martensítico ASTM A217 CA-15, comumente utilizado na fabricação de turbinas e de duas soldas utilizadas no reparo da corrosão erosão-cavitação (ER410 NiMo e MIG 309). Em uma primeira abordagem para testar a validade do método do SVET sob polarização simultânea, utilizou-se um par aço SAE 1006 / Zn puro comercial. Para isto, as espessuras das chapas de aço e Zn foram reduzidas a ficarem semelhantes às dimensões das fases presentes na estrutura do aço CA-15. O experimento descrito permitiu o estudo por SVET da corrosão do aço CA-15 sob polarização simultânea e a determinação inédita indireta de voltamogramas individuais para cada fase Os resultados mostraram que pela metodologia do SVET com polarização simultânea aplicada ao aço inoxidável martensítico CA-15 foi possível a obtenção inédita de curvas locais potenciostáticas i x E adquiridas indiretamente para as fases da martensita e da ferrita, mostrando características não observadas nas curvas potenciostáticas globais. Além disso, a lenta solidificação das largas paredes da turbina de aço CA-15 resultou em forte segregação (núcleo) do aço inoxidável super martensítico (AISM) na condição de fundido, evidenciando uma estrutura com largas dendritas de aproximadamente 200 m e uma não usual fração de ferrita residual de aproximadamente 7% em volume, próxima ao limite do aço. Finalmente, quando aplicado ao par aço SAE 1006 / Zn puro para validação, o método do SVET com polarização simultânea mostrou que com o aumento da densidade de corrente global i, os valores de i locais determinados por SVET desviam fortemente dos reais, resultando em um coeficiente de coleção, aqui definidos como k= iSVET/iGLOBAL devido ao parcial acesso as linhas de corrente sob essas condições. Entretanto, as inclinações de Tafel de HER sobre o aço e o Zn mostraram-se similares aos valores de corrente obtidos tanto para o SVET quanto para as globais, confirmando essa suposição. / Experimental methods commonly used in corrosion studies provide normally current and potential information of the “working electrode” exposed in an electrochemical cell. Even though these data are important, they refer to the whole surface of the sample and may not contain information about the local behavior of the microstructure. In the case of pitting, crevice, intergranular or galvanic corrosion the local information is particularly important. Due to this limitation, new techniques have been applied or are being developed. This work aims to use the Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) technique and develop it further with the simultaneous polarization to locally examine the behavior of different phases of an ASTM A217 CA-15, commonly used for turbine blades of hydroelectric energy plants and two welds used in erosion-cavitation corrosion repair (ER410 NiMo and MIG 309). In a first approach to test the validity of the method of SVET under simultaneous polarization a Steel (1006)-Zn par was used. For this, the thicknesses of commercial pure Zn and Steel foils were reduced to be similar to the dimensions of grains present in the as cast structure of CA-15. The described experimental approach allowed the study by SVET of the steel under polarization and the inedit indirect determination of local voltammograms The results showed that by the methodology of SVET with simultaneous polarization of the CA-15 martensitic stainless steel it was possible to obtain local potentiostatic voltammograms, indirectly acquired for its martensite and ferrite phases, showing characteristics not observed at the global voltammograms. Moreover, the slow solidification of the large CA-15 turbine blades resulted in strong segregation (coring) of the martensitic in the as-cast condition, showing with wide martensitic regions from previous 200μm-austenite dendrites and an unusual large fraction of residual ferrite with around 7vol. %. Finally, when applied to Steel (1006)-Zn galvanic pairs for validation, the method of SVET with simultaneous polarization showed that with the increase of the global current densities (i) the local i values determined by SVET stronger deviate from the real ones, resulting in a lower collection coefficients, defined here as (k= iSVET/iGLOBAL), due to the partial access of the current lines under this condition. However, the Tafel slopes of HER on Fe and Zn showed similar values for SVET and global currents, confirming this supposition.

A empresa Braskem S.A. é mundialmente pioneira na produção de eteno a partir da desidratação do etanol. A planta estabelecida na BRASKEM/Triunfo/RS foi extremamente eficiente na geração do eteno, porém apresentou sérios problemas de corrosão, provavelmente pela presença de ácidos orgânicos como produtos secundários. Considerando que não havia disponível na literatura método para determinação dos produtos secundários da produção do eteno, o presente trabalho teve como objetivo o estabelecimento de metodologia para analisar tais produtos, bem como verificar a potencial causa da corrosão. A partir de um perfil qualitativo, das diferentes características e propriedades dos compostos identificados, bem como de suas concentrações, foram propostas duas metodologias: A) cromatografia a gás com amostragem headspace para os compostos éter dietílico, acetaldeído, propanal, acetona, butanal, acetato de etila, metanol, etanol, pentanal, 2-butanol e propanol; B) cromatografia a líquido de alta eficiência com detector de arranjo de diodos para os ácidos fórmico, acético, propanoico, butanoico e pentanoico. Ambas metodologias apresentaram linearidade para todos os compostos estudados nas faixas de trabalhos propostas (R2 >0,99), bem como foram precisos (Coeficiente de Variação % de no máximo 7,3%) e exatos, com recuperações de 92 a 102% para o método A e 91 a 107% para o método B. Entre os ácidos determinados, o ácido acético foi o de maior concentração (600 mg L-1). / Braskem S.A., is world pioneering in obtaining ethylene from ethanol dehydration. The plant located in BRASKEM/Triunfo/RS was extremely efficient to produce ethylene but presented serious corrosion problems, probably due to the presence of organic acids generated as by-products. Since there is no method in the literature aiming the determination of by-products generated in the ethylene production, the goal of the present work was the establishment of such analytical methodology, as well as checking the potential cause of corrosion. Starting from a qualitative profile, of the characteristics and properties of the identified compounds as well as their concentrations, two methodologies were proposed: A) gas chromatography with headspace sampling applied to ethyl ether, acetaldehyde, propanal, acetone, butanal, ethyl acetate, methanol, ethanol, pentanal, 2-butanol and propanol; B) high efficiency liquid chromatography with diode array detector applied to the acids formic, acetic, propanoic, butanoic, and pentanoic. Both methodologies presented linearity for all studied compounds within proposed ranges (R2 < 0.99) being also precise (Maximum variation coefficient 7.3%) and exact with recoveries ranging from 92% to 102% for method A and 91% to 107% for method B. Among the determined acids, acetic acid was the highest concentration (600 mg L-1).

Orientador: Cecílio Sadao Fugivara / Banca: Marina Magnani / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Zeki Nall / Banca: Elivelton Alves Ferreira / Resumo: O comportamento eletroquímico localizado das ligas similares e dissimilares foi estudado utilizando-se áreas em escala milimétrica e micrométrica. Para delimitar as diferentes regiões da solda foi utilizada uma minicélula com diâmetro interno de 1,7 mm ou uma microcélula com capilar de vidro com vedação de silicone e diâmetro de 100 micrômetros. Com essas células que permitem analisar uma pequena área, foi possível localizar e estudar as diferentes regiões da solda afetadas pelo calor e do metal base da liga. A morfologia da superfície das amostras soldadas foi caracterizada por microscopia óptica (OM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) acoplada a um sistema de Espectroscopia de Dispersão de Energia de Raios X (EDS). As medidas de microdureza mostraram que na Zona de Mistura (ZM) o valor da microdureza foi menor, enquanto que no Metal Base da AA7475-T651 (MB7475) o valor foi maior comparado às demais regiões. Com a minicélula em NaCl 10 mM, foram realizadas as medidas de potencial em circuito aberto (Eca), Voltametria Cíclica (CV) para estudo do PDM (Point Defect Model), Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), e polarização potenciodinâmica. Na microcélula em NaCl 1 mM + 0,1 M Na2SO4 foram obtidas as medidas de Eca, EIS e polarização potenciodinâmica, enquanto que os experimentos de análise de Ruído Eletroquímico (ENA) foram feitos em uma célula com dois eletrodos de trabalho similares ou dissimilares (diâmetro de 1,7 mm exposto a solução) medidos com dois ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electrochemical behavior of the similar and dissimilar alloys was studied using millimeter and micrometric scale areas. To delineate the different regions of the weld were determined using a minicell with an internal diameter of 1.7 mm or microcell glass capillary diameter 100 m and sealing with silicone. With these cells utilizing a small area, it was possible to locate and study how different regions of the weld affected by heat and base metal alloy. The surface morphology of the welded samples was characterized by optical microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to an X-ray Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) system. The microhardness measurements showed that in the Mixing Zone (ZM) the value was lower, while in the Metal Base of AA7475-T651 (MB7475) the value was higher compared to the other regions. With the minicell in 10 mM NaCl, the measurements of open circuit potential (Eoc), Cyclic Voltammetry (CV) for the study of Point Defect Model (PDM), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), and potentiodynamic polarization were performed. In the microcell in 10 mM NaCl + 0.1 M Na2SO4, the measurements of Eoc, EIS and potentiodynamic polarization were obtained, whereas the Electrochemical Noise (ENA) experiments were done in a cell with two similar or dissimilar working electrodes (diameter of 1.7 mm exposed to solution) and measured with two reference electrodes. With the minicell and the microcell was possible to analyze the different region... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho tem como objetivo principal investigar o comportamento frente à corrosão de aços inoxidáveis avançados em meios fisiológicos. Foram selecionados para o estudo quatro aços inoxidáveis visando avaliar o potencial destes para aplicações em implantes cirúrgicos: um aço superferrítico (DIN W. Nr. 1.4575), a Incoloy MA 956, contendo alumínio e óxido de ítrio, um aço austenítico DIN W. Nr. 1.4970 e um aço superaustenítico obtido por meio da adição de 0,87% de nitrogênio ao aço dúplex DIN W. Nr. 1.4460. Os três primeiros aços contêm baixo teor de níquel e suas películas protetoras são ricas em cromo, enquanto a Incoloy MA 956 é isenta de níquel, e rica em alumínio, o que influencia o seu filme passivo. Os materiais foram analisados usando técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização potenciodinâmica, técnica do eletrodo vibrante, microscopia eletroquímica de varredura, microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os meios escolhidos para avaliação da resistência à corrosão foram a solução de Hanks, um meio de cultura e uma solução tamponada com fosfato. Os resultados de EIE foram interpretados usando circuitos elétricos equivalentes que simularam uma camada passiva dúplex em todos os materiais analisados. Todos os materiais analisados apresentaram resistência à corrosão superior à do aço inoxidável AISI 316L, correspondente ao ASTM F-138, que é o mais utilizado na fabricação de implantes metálicos. Também foi destacada a importância do tratamento de solubilização nos aços com alto teor de nitrogênio. O DIN W. Nr. 1.4970 foi considerado citotóxico e sua potencialidade para uso como biomaterial, rejeitada. O DIN W. Nr. 1.4575 e Incoloy MA 956 podem ser usados como biomateriais, mas somente em próteses odontológicas ou de fácil remoção, devido ao seu comportamento ferromagnético. O DIN W. Nr. 1.4460 com 0,87% de nitrogênio foi o que apresentou as condições mais apropriadas para uso como biomaterial, inclusive para próteses ortopédicas. / The main objective of this study was to determine the corrosion behavior of advanced stainless steels (SS) in physiological solutions to evaluate their potential for use as biomaterials. Four stainless steels were tested: a superferritic stainless steel (DIN W. Nr. 1.4575), Incoloy MA 956, containing aluminum and yttrium oxide, an austenitic stainless steel DIN W. Nr. 1.4970, and a superaustenitic stainless steel obtained by adding 0.87% nitrogen to a duplex stainless steel DIN W. Nr. 1.4460. The passive film on Incoloy MA 956 contained alumina and this affected the corrosion resistance of the steel. The protective films on the other three steels with low nickel content were rich in chromium and iron. The electrochemical behavior of these steels was investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIE), potentiodynamic polarization, scanning vibrating electrode technique (SVET), field emission gun (FEG), scanning electrochemical microscopy (SECM), optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The test electrolytes used were Hanks solution, a culture medium known as Minimum Essential Medium (MEM) and a buffered phoshated solution (PBS). The EIE results were interpreted using equivalent electrical circuits that simulated the duplex structure of the oxide layer. All the materials were more resistant to localized corrosion than AISI 316L, with composition similar to ASTM F-138 SS. The results also highlighted the effect of the solution annealing treatment on corrosion resistance of the high nitrogen DIN W. Nr. 1.4460. The DIN W. Nr. 1.4970 steel was cytotoxic. Hence it cannot be used as a biomaterial. The DIN W. Nr. 1.4575 steel and Incoloy MA 956 can only be used for applications of easy removal, such as for odontological prostheses, due to their ferromagnetic properties. The DIN W. Nr. 1.4460 (0.87% nitrogen) steel was the SS with the best properties, among those studied for use as biomaterials.

Este trabalho tem como objetivo principal investigar o comportamento frente à corrosão de aços inoxidáveis avançados em meios fisiológicos. Foram selecionados para o estudo quatro aços inoxidáveis visando avaliar o potencial destes para aplicações em implantes cirúrgicos: um aço superferrítico (DIN W. Nr. 1.4575), a Incoloy MA 956, contendo alumínio e óxido de ítrio, um aço austenítico DIN W. Nr. 1.4970 e um aço superaustenítico obtido por meio da adição de 0,87% de nitrogênio ao aço dúplex DIN W. Nr. 1.4460. Os três primeiros aços contêm baixo teor de níquel e suas películas protetoras são ricas em cromo, enquanto a Incoloy MA 956 é isenta de níquel, e rica em alumínio, o que influencia o seu filme passivo. Os materiais foram analisados usando técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização potenciodinâmica, técnica do eletrodo vibrante, microscopia eletroquímica de varredura, microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os meios escolhidos para avaliação da resistência à corrosão foram a solução de Hanks, um meio de cultura e uma solução tamponada com fosfato. Os resultados de EIE foram interpretados usando circuitos elétricos equivalentes que simularam uma camada passiva dúplex em todos os materiais analisados. Todos os materiais analisados apresentaram resistência à corrosão superior à do aço inoxidável AISI 316L, correspondente ao ASTM F-138, que é o mais utilizado na fabricação de implantes metálicos. Também foi destacada a importância do tratamento de solubilização nos aços com alto teor de nitrogênio. O DIN W. Nr. 1.4970 foi considerado citotóxico e sua potencialidade para uso como biomaterial, rejeitada. O DIN W. Nr. 1.4575 e Incoloy MA 956 podem ser usados como biomateriais, mas somente em próteses odontológicas ou de fácil remoção, devido ao seu comportamento ferromagnético. O DIN W. Nr. 1.4460 com 0,87% de nitrogênio foi o que apresentou as condições mais apropriadas para uso como biomaterial, inclusive para próteses ortopédicas. / The main objective of this study was to determine the corrosion behavior of advanced stainless steels (SS) in physiological solutions to evaluate their potential for use as biomaterials. Four stainless steels were tested: a superferritic stainless steel (DIN W. Nr. 1.4575), Incoloy MA 956, containing aluminum and yttrium oxide, an austenitic stainless steel DIN W. Nr. 1.4970, and a superaustenitic stainless steel obtained by adding 0.87% nitrogen to a duplex stainless steel DIN W. Nr. 1.4460. The passive film on Incoloy MA 956 contained alumina and this affected the corrosion resistance of the steel. The protective films on the other three steels with low nickel content were rich in chromium and iron. The electrochemical behavior of these steels was investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIE), potentiodynamic polarization, scanning vibrating electrode technique (SVET), field emission gun (FEG), scanning electrochemical microscopy (SECM), optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The test electrolytes used were Hanks solution, a culture medium known as Minimum Essential Medium (MEM) and a buffered phoshated solution (PBS). The EIE results were interpreted using equivalent electrical circuits that simulated the duplex structure of the oxide layer. All the materials were more resistant to localized corrosion than AISI 316L, with composition similar to ASTM F-138 SS. The results also highlighted the effect of the solution annealing treatment on corrosion resistance of the high nitrogen DIN W. Nr. 1.4460. The DIN W. Nr. 1.4970 steel was cytotoxic. Hence it cannot be used as a biomaterial. The DIN W. Nr. 1.4575 steel and Incoloy MA 956 can only be used for applications of easy removal, such as for odontological prostheses, due to their ferromagnetic properties. The DIN W. Nr. 1.4460 (0.87% nitrogen) steel was the SS with the best properties, among those studied for use as biomaterials.

O presente trabalho teve como objetivos determinar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe, nas condições solubilizada e envelhecida a 550°C. Foi também objetivo do trabalho identificar a microestrutura nestas condições de tratamento térmico. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir de ensaios de tração e medidas de microdureza. Para caracterizar a resistência à corrosão e corrosão-erosão, foram realizados ensaios de polarização potenciodinâmica na condição estagnada e associada à erosão em 0,01M NaCl, 0,01M Na2SO4 e 0,0001M Na2S.9H2O. Para tanto, foi necessário elaborar a liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe, por fundição em forno do tipo mufla. O lingote obtido foi solubilizado a 900ºC e laminado a frio. Posteriormente a chapa obtida foi novamente tratada a 900ºC por 1 h para garantir uma microestrutura homogênea de fase a. A partir desta chapa foram retiradas amostras para os tratamentos térmicos de envelhecimento por até 1.032 h a 550ºC. Os exames metalográficos mostraram intensa precipitação nas condições envelhecidas. Através dos ensaios de tração e medidas de microdureza, verificou-se que a presença dos precipitados melhora significativamente as propriedades mecânicas, sendo que os valores máximos de dureza, limite de escoamento e de resistência ocorrem para o tempo de 16 h de envelhecimento. Este efeito é decorrente de duas parcelas, uma dos precipitados intergranulares que se formam num processo de precipitação celular e a outra das partículas finamente dispersas (precipitados intragranulares). Em relação a resistência à corrosão, constatou-se que a liga, em todas as condições de tratamento térmico, apresenta um potencial de quebra (Eq) quando polarizada em eletrólitos que contém cloreto, sulfato ou sulfeto. Em 0,01M NaCl, o potencial Eq está relacionado com o processo de corrosão seletiva do níquel (desniquelação). Observou-se ainda que o envelhecimento provocou um aumento nos valores de Eq, sendo mais evidente para as amostras envelhecidas por 2 e 1.032 h. Nos ensaios de corrosão-erosão (realizados apenas nas condições solubilizada e envelhecida por 16 h), também ocorre o potencial Eq, mas os valores são mais baixos. Nestes casos foram observadas cavidades, que não estão relacionadas com o processo de corrosão seletiva, mas sim com o processo de erosão. Nos eletrólitos de 0,01M Na2SO4 e 0,0001M Na2S.9H2O o potencial Eq está relacionado com a formação de cavidades (pites), e não com o processo de corrosão seletiva. Nestes eletrólitos, não foi observada qualquer dependência entre Eq e o envelhecimento da liga, diferentemente do verificado em 0,01M NaCl, onde o envelhecimento proporcionou um efeito benéfico. Igualmente, não houve diferenças significativas nos valores de Eq quando o material foi submetido à corrosão-erosão. / The present work evaluated the corrosion resistance and mechanical properties of Cu10Ni-3Al-1.3Fe cupronickel alloy, in the solution-treated and 550°C aged conditions. It was also objective of the work to identify the microstructural changes in these conditions of aging treatment. Mechanical properties were evaluated through microhardness and tension tests; to evaluate the corrosion and corrosion-erosion resistance, potenciodynamic polarization tests were done in the stagnated condition and polarization associated to erosion in 0.01M NaCl, 0.01M Na2SO4 or 0.0001M Na2S.9H2O. The alloy had been casting and solution treated at 900°C, and after that cold rolled. From cold rolled sheet, specimens were solution treated at 900°C for 1 h, and aged at 550°C until 1,032 hours. The microstructural exams showed precipitation in the aged samples. The microhardness and tension tests showed that the presence of precipitates improve the mechanical properties, and the maximum value of hardness was obtained after 16 h of aging at 550°C. This effect is related to two microstructural aspects, one regarding intergranular precipitates that were formed by cellular precipitation and other related to the presence of finely dispersed intragranular precipitation. Concerning corrosion resistance, it was verified that the alloy, in all conditions, presented a break potential (Eq) when polarized in the tested solutions. In 0.01M NaCl, Eq is related with the process of selective corrosion of the nickel (denickelification). It was observed although that aging increased the values of Eq, being more evident for the aged samples for 2 and 1,032 h. The corrosion-erosion tests (just accomplished in the conditions solution-treated and aged by 16 h), also presented Eq, but the values were lower. In these cases cavities were observed, however not related to the process of selective corrosion, but to the erosion process. The tests in 0.01M Na2SO4 or 0.0001M Na2S.9H2O showed that Eq is related with the formation of cavities (pits), and not with the process of selective corrosion. In these solutions was not observed dependence between Eq and the aging time, differently of the verified in 0.01M NaCl, where the aging provided a beneficial effect. There were not significant differences in the values of Eq when the material was submitted to the corrosion-erosion in the solutions (0.01M Na2SO4 and 0.0001M Na2S.9H2O).