Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:55:29Z : No. of bitstreams: 1 araujo_bis_me_guara.pdf: 800197 bytes, checksum: 9b965997480d893a925ef51ab54a8d5f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um grande problema metalúrgico encontrado na fabricação de equipamentos e componentes industriais com materiais inoxidáveis austeníticos, é a susceptibilidade à corrosão intergranular causada pela precipitação de carbonetos de cromo, devido à exposição destes materiais às altas temperaturas oriundas dos serviços de corte e soldagem. A norma de soldagem Petrobrás N-133 Rev. J restringe, preventivamente, a utilização do método de goivagem ao arco elétrico com eletrodo de grafite, processo este muito produtivo e econômico principalmente na remoção de soldas e execução de reparos em juntas soldadas. Os resultados dos testes realizados não demonstram que as alterações microestruturais relacionem a goivagem com a susceptibilidade à corrosão intergranular, principalmente quando aplicada em aços inoxidáveis austeníticos da série ASTM A-240-Tp 304L. A conclusão foi baseada: a) no levantamento de curvas de polarização anódica e catódica segundo técnica eletroquímica de reativação potenciodinâmica, que não apresentaram desvios substanciais entre suas relações de correntes de pico, b) no estudo comparativo do metal de base, zona de fusão, zona termicamente afetada e metal de solda através de ensaios metalográficos, que mostraram apenas uma descaracterização da estrutura original próxima à área goivada e linha de fusão, c) nas poucas alterações de análises químicas, microdureza e teores de ferrita nas áreas adjacentes à goivagem, e d) na confirmação da ausência de sinais de susceptibilidade a corrosão intergranular conforme análise microestrutural através da prática A do ASTM A 262. / A great metallurgic problem found in the manufacture of equipment and industrial components with austenitic stainless materials, is the susceptibility to intergranular corrosion caused by the precipitation of chromium carbides, due to exposition of these materials to high temperatures after services of cutting and welding. The standard welding Petrobras N-133 Rev. J restricts, preventively, the use of the method of arc gouging with graphite electrode, process very productive and economical especially in the removal of welds and carrying out repairs in welded joints. The results of the carried through tests do not demonstrate that the microstructural alterations relate the arc gouging with susceptibility to intergranular corrosion, especially when applied to the austenitic stainless steel ASTM A-240-Tp 304L series. The conclusion was based: a) on a survey curves of anodic and cathodic polarization second of Electrochemical Potentiodynamic Reactivation Technique, which showed no substantial deviations of relationships between its current peak, b) in the comparative study of base metal, fusion zone, heat affected zone and welding metal through metallography tests, which showed only a adulteration of the original structure and gouged area near the line of fusion, c) on the few alterations of chemical analysis, microhardness and ferrite content in the adjacent arc gouging areas, and d) in confirming the absence of signs of susceptibility to intergranular corrosion according to microstructural analysis by ASTM A 262, practice A.

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Resumo: Este trabalho consistiu de um estudo da resistência à corrosão relativa de um amálgama dentário comercial e de suas principais fases constituintes, pelo uso de técnicas eletroquímicas, em meio salino e aerado que simula a agressividade do ambiente bucal. Os amálgamas dentários são formados pela reação do mercúrio com uma liga original em pó que contém predominantemente Ag, Sn e Cu, podendo também conter Zn ou outros elementos em menores proporções, resultando numa estrutura metalúrgica complexa e multifásica, com a presença das seguintes fases: γ1-Ag2Hg3 - matriz; γ-Ag3Sn - a segunda fase mais proeminente na microestrutura dos amálgamas dentários; γ2-Sn7-8Hg - a mais suscetível à corrosão dentre todas aquelas que compõem a microestrutura dos amálgamas dentários, de acordo com a literatura especializada; a composição eutética Ag-Cu (72%Ag, 28%Cu) - um componente adicionado às ligas mais modernas com o objetivo de reduzir a quantidade de γ2-Sn7Hg formada durante a reação de amalgamação e, neste sentido, aumentar a resistência à corrosão no meio bucal; e as fases do sistema Cu-Sn, ε-Cu3Sn e η'-Cu6Sn5 presentes em menor quantidade. Dada a natureza multifásica da microestrutura de amálgamas dentários, para este estudo foram elaboradas ligas metálicas binárias com composições químicas correspondentes às fases presentes em sua microestrutura. As ligas que contêem mercúrio, γ1-Ag2Hg3 e γ2- Sn7Hg, foram preparadas de acordo com as normas contidas na Especificação n. 1 para amálgamas dentários, da Associação Dentária Americana (ADA). As demais, correspondentes aos sistemas Ag-Cu, Ag-Sn e Cu-Sn foram preparadas pelos processos metalúrgicos convencionais de fundição, com o propósito de se reproduzir as principais fases que podem estar presentes na estrutura metalúrgica dos amálgamas...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dental amalgams are formed by the reaction of mercury with a powder alloy containing mainly Ag, Sn, Cu and Zn, and have a complex metallurgical structure which can contain up to six phases. Their observed corrosion is thus a complex process, which involves contributions from each of the phases present as well as intergranular corrosion. It is thus of interest to investigate the corrosion of individual phases present in dental amalgams. Some of the products of the reaction are particles of the original alloy which did not react during the amalgamation process such as, γ-Ag3Sn and the Ag-Cu eutectic. Other products are the γ- phase of the silver-mercury system, designated γ1-Ag2Hg3, the γ-phase of the tin-mercury system, designated γ2-Sn7-8Hg, and intermetallic compounds of the tin-copper system, ε-Cu3Sn and η'-Cu6Sn5. The purpose of this work was to evaluate the corrosion resistance of the phase components of dental amalgams: the matrix phase of the microstructure, γ1-Ag2Hg3; the second more prominent, γ-Ag3Sn; the phase most susceptible to corrosion in the oral cavity, according to the literature, γ2-Sn7Hg; and spherical particles of the Ag-Cu eutectic (72% Ag, 28% Cu), a component of the more modern powder alloys, the objective being to reduce the quantity of γ2-Sn7Hg formed during the amalgam reaction and in this way increase its corrosion resistance. The Ag-Hg and Sn-Hg alloys were made in the correct stoichiometric proportions, taking into account the phase diagrams, by mechanical amalgamation and moulding under high pressure following the criteria adopted by the American Dental Association, Specification No. 1. The commercial dental amalgam employed in this study was Dispersalloy, a copper enriched alloy, type blended. The Ag-Sn, Ag-Cu and Cu-Sn alloys were prepared by heating the components until they were completely melted, and then the melt was poured into a mould...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Estudou-se o comportamento anódico do aço inoxidável AISI 304 tensionado, em soluções aquosas de NaCl neutras e ácidas. A técnica experimental utilizada foi a da deformação do material, com velocidade constante e elevada taxa de deformação, a temperatura ambiente e a 90°C. Determinou-se a densidade de corrente para o metal nu que e exposto ao meio, quando da deformação do aço em vários potenciais, para as concentrações de 1N; 0,1N e 0,001N de NaCl, em ambas as temperaturas, e para o meio de 1N de H2SO4 + 0,01N de NaCl, à temperatura ambiente. Na concentração de 1N de NaCl também foram feitos testes com o material levemente sensitizado a 25 e a 90°C. Estimou-se, a partir desses dados, a taxa possível de propagação de trincas e se anal i saram parâmetros relacionados com a susceptibilidade à C.S.T. Foram realizadas curvas de polarização potenciodinâmicas em várias velocidades de varredura de potencial, com e sem deformação simultânea do eletrodo para as mesmas temperaturas e, em algumas concentrações de NaCl, no intuito de comparar os valores de corrente encontrados com as do método descrito acima. Tais curvas foram também executadas para soluções de MgCl2 , com e sem adição de NaNO3 em ebulição, com a finalidade de comparar sua capacidade de prognóstico à corrosão-sob-tensão com a de outros tipos de ensaios reportados. / The anodic behavior of type 304 austenitic stainless steel, stressed in aqueous neutral and acid NaCl solutions, was studied. The experimental technique of the straining electrode, with constant speed and high strain rate, was applied at room temperature and at 90°C. The current density on the bare metal, which is exposed to the medium during the straining os the specimen, was determined at various potentials for 1N; 0,01N and 0,001N NaCl, at both temperatures, and for 1N H2SO4 + 0,1N NaCl at room temperature. In the 1N NaCl solution, tests were also carried with slightly sensitizes material at 25°C and 90°C. The possible crack propagation rates were estimated from these data, and parameters related with stress corrosion cracking susceptibility were analised. Potentiodynamic polarization curves were done at several potential scanning rates with and without simultaneous straining of the electrode at the same temperature, in some of the NaCl concentrations, with the aim of comparing the current values with those found in the method described above. These curves were also performed in boiling MgCl2 solutions with and without addition of NaNO3 with the purpose of compare its stress corrosion prognostic capacity in relation of that other types of tests reported.

Foi observado o comportamento eletroquímico e a morfologia das trincas resultantes da aplicação de uma deformação constante no aço SAE 304 homogeneizado e sensitizado, em solução de 3% NaCl, pH = 7,0 e pH = 2,0, em temperatura ambiente e a 100°C. Foram utilizadas curvas de polarização, além de ensaios galvanostáticos e potenciostáticos. Concluiu-se que o aumento da temperatura e o abaixamento do pH favorece a formação de fissuras transgranulares, e que o aumento do grau de sensitização diminui o tempo de fratura e favorece o aparecimento de fissuras intergranulares. Pequenos tempos de sensitização podem provocar fissuras transgranuleres, mesmo à temperatura ambiente, condições em que o material homogeneizado não apresenta corrosão sob tensão. / The electrochemical behaviour and fracture morphology of homogenized and sensetized type SAE 304 stainless steel U bent specimens, in 3% NaCl solution, at pH = 2,0 and pH = 7,0 both at room temperature and 100°C was studied. Polarization curves and galvanostatic and potentiostatic experiments were run . It could be observed that high temperature and low pH favour transgranular cracking and longer sensitization times lower fracture time and tend to promove intergranular fracture. Light sensitization can produce transgranular cracking even at room temperature, when the homogenized alloy does not present stress-corrosion cracking for the same conditions.

O sistema de tratamento do aço tem sido utilizado com o objetivo de aumentar a resistência à corrosão e melhorar a adesão da tinta sobre o substrato. Porém, a fosfatização convencional traz danos ao meio ambiente. Com o intuito de realizar o desenvolvimento sustentável, novos processos de tratamentos têm sido desenvolvidos a fim de substituir o processo de fosfatização, reduzir o impacto ambiental e promover o progresso nos tratamentos. Neste trabalho foi realizada uma avaliação comparativa entre dois tratamentos superficiais para aço de baixo carbono isentos de metais pesados (nanocerâmico e silano) e a fosfatização. Para este estudo foram utilizadas chapas de aço carbono 1020 laminado a frio como substrato. Com o objetivo de verificar a resistência anticorrosiva dos tratamentos sem pintura foram realizados ensaios de exposição à umidade, imersão em água, imersão em soluções aquosas de pH 2 e pH 10 e curvas de polarização anódicas e catódicas e em soluções de NaCl, NaOH e H2SO4. As amostras pintadas com tinta a pó microtexturizada foram submetidas aos ensaios de exposição à névoa salina neutra, dióxido de enxofre e umidade, além dos ensaios mecânicos de aderência, flexibilidade e impacto. Os resultados de resistência mecânica demonstraram um bom desempenho de todos os tratamentos. Quanto à resistência anticorrosiva pode-se verificar, a partir das curvas de polarização anódicas e catódicas,, que os tratamentos testados se comportam de maneira peculiar nos diferentes meios, mostrando uma ligeira superioridade com relação ao fosfato de zinco. Os resultados quanto a resistência à corrosão, para as amostras cujos tratamentos foram conjugados com pintura a pó, mostraram que todos os sistemas obtiveram comportamento semelhante e satisfatório. / The steel treatment system had been using with purpose of increase the corrosion resistance and to improve the paint adhesion on substratum. However, the conventional phosphatetion causes damage the environment. With purpose to permit a sustainable development, new treatment process has been developing in order to replace the phosphatetion process, to minimize the environmental impact and to promote the progress in the treatments. In this work has been carried out an assessment comparative between two different steel treatment area of low carbon, free of heavy metals (nanoceramic and silane) and the phosphatetion. During the study have been used as substratum, steel carbon plate 1020 which was laminated by cold. Having in mind to check the anticorrosive resistance treatments without painting, have been carried test out of exposure to humidity, water immersion besides immersion in water solution of pH 2 and pH 10 and variations of polarization anodic and cathodic besides solutions of NaCI, NaOH and H2SO4. The samples have painted with microtexturizada ink dust have been subjected test of exposition at the neutral saline mist, dioxide of sulfur and humidity, besides mechanical assays of tack, flexibility and impact. The resistance results mechanics had demonstrated a good performance of all the treatments. Regarding anticorrosive resistance, can been verified that from the anodic and cathodic curves of polarization, the tested treatments have had a peculiar performance in each different situations, showing a small superiority considering the phosphating of zinc. However the results of resistance corrosion, for the samples whose treatments had been conjugated with painting the dust, have been shown us that all the systems had gotten similar and satisfactory behavior.

Resumo: No desenvolvimento de materiais para aplicação aeronáutica estrutural, como no caso de componentes de trens de pouso, deve-se considerar que os mesmos serão submetidos a carregamentos cíclicos. Em especial, estudar a fadiga dos materiais é um parâmetro fundamental. Além disso, para o trem de pouso em operação, o estudo da corrosão é fundamental, principalmente quando se pretende utilizar novos materiais. Atualmente, materiais de alta resistência mecânica, como o aço ABNT 4340, são utilizados em diversos componentes. Devido à necessidade de alta resistência ao desgaste e à corrosão, os componentes são geralmente revestidos por cromo duro e cádmio, respectivamente. Esses tratamentos produzem resíduos, como o Cr+6 e cianetos, por exemplo, gerados após a aplicação dos revestimentos. Este projeto teve origem na necessidade da indústria aeronáutica nacional em reduzir o uso de materiais revestidos com cromo ou cádmio eletrodepositado que geram resíduos nocivos à saúde e ao meio ambiente. O material escolhido foi o aço inoxidável Custom 465, também de uso aeronáutico, pois apresenta alta resistência mecânica. Considerando os esforços sofridos pelo eixo da roda do trem de pouso, o Custom 465 foi ensaiado em fadiga axial e corrosão em névoa salina. O objetivo é comparar o comportamento do Custom 465 com o do aço ABNT 4340 cadmiado. São também analisados os resultados obtidos em microscopia óptica, para análise microestrutural, e microscopia eletrônica de varredura, para análise fractográfic / Abstract: Considering material development for landing gear aircraft structural components, it should be considered that cyclic loading occurs. One important parameter for design is the fatigue of materials. The study of corrosion is also fundamental specially in the case of new materials application. Currently, high strength materials, especially AISI 4340 steel, are widely used as landing gear components. Due to the high resistance to wear and corrosion requirements, components are usually coated with hard chromium or cadmium. Treatments can produce wastes such as cyanide and Cr+6, for example, generated after the application hard chromium and cadmium coatings, which are harmful to health and environment. This project was originated from the national aircraft industry requirements to reduce the use of coated materials with electroplated chromium or cadmium that produce waste, which is harmful to health or the environment. The selected material is a Custom 465 stainless steel used in the aeronautical field due to its high mechanical strength. Considering the load sustained by the wheel axis of the landing gear, the Custom 465 is tested in axial fatigue and corrosion. The objective is to compare the behavior of the Custom 465 with plated AISI 4340 steel coated with cadmium. Fractographic analysis was conducted using optical and scanning electron microscopy / Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Carlos de Moura Neto / Mestre

O concreto normalmente oferece um alto grau de proteção contra a corrosão ao aço, devido à formação de uma fina película protetora na sua superfície, causada pela alta alcalinidade do concreto. Entretanto, essa película pode ser rompida tanto pela diminuição do pH da solução dos poros do concreto (por carbonatação, por exemplo) ou pela penetração de íons agressivos (como cloretos, por exemplo) até a superfície do aço. O presente trabalho tem por objetivo comparar o desempenho de concretos feitos com diferentes tipos de cimento Portland normalizados no Brasil frente à ação de íons cloreto provenientes de fontes externas. O programa experimental foi realizado com cinco diferentes tipos de cimento (CPII-E, CPII-F, CPIV, CPV ARI e CPV ARI-RS), com e sem adições, e cinco relações água/aglomerante (0,30; 0,35; 0,45; 0,60 e 0,80) em ensaios acelerados de despassivação por cloretos, por meio de ciclos de imersão e secagem dos corpos-de-prova em solução contendo 3,5% de cloreto de sódio. O método de Potencial de Eletrodo foi utilizado para monitorar a corrosão ao longo do tempo. Paralelamente foram realizados ensaios de resistência à compressão do concreto aos 28 dias, de perda de massa da armadura e de teor de cloretos livres no cobrimento da armadura. Os resultados obtidos mostraram que a escolha do tipo de cimento tem influência tanto na resistência à compressão simples quanto na resistência à corrosão das armaduras, verificada através dos ensaios de potencial de eletrodo, de perda de massa gravimétrica da armadura e de teor de cloretos livres. No entanto não houve um tipo de cimento que apresentasse os melhores resultados para todos os tipos de ensaio. / Concrete usually provides a high level of protection against steel corrosion, due to the formation of a fine protecting film on its surface, caused by concrete alkalinity. However, this film can be torn both as a result of the decrease in the pH of the solution of the concrete pores (by carbonation, for example) or as a result of the penetration of aggressive ions (such as chlorides, for example) up to the surface of the steel. The present work has the objective of comparing the performance of concrete made with different kinds of Portland cement regulated in Brazil before the action of chloride ions derived from external sources. The experimental program was performed with five different types of cement (CPII-E, CPII-F, CPIV, CPV ARI and CPV ARI-RS), with and without additions, and five water/agglomerative relations (0.30; 0.35; 0.45; 0.60 and 0.80) in acceleration assays of inactivation by chlorides, by means of immersion cycles and drying of proof bodies in a solution contained 3.5% of sodium chloride. The method of Electrode Potential was used to monitor corrosion over time. Concomitantly, resistance tests were performed as to the compression of the concrete at 28 days, from the loss of mass of the armature and content of free chlorides in the armature coating. The results obtained showed that the selection of the kind of cement has an impact both on the simple compression resistance and on the resistance to armature corrosion, verified through tests of electrode potential, of armature gravimetric mass loss and free chloride content. However, there was not a kind of cement presenting the best results for all types of assay.

Diante do aumento na demanda por combustíveis fósseis e a descoberta de novos campos de exploração e produção de petróleo cada vez mais remotos e com condições de operação de maior agressividade torna-se evidente a necessidade de desenvolvimento de materiais capazes de resistir a estes novos ambientes. Este trabalho engloba a revisão bibliográfica de três famílias de aços inoxidáveis modificados desenvolvidas nas últimas décadas, os supermartensíticos, os superferríticos e os superausteníticos. A avaliação dos materiais foi realizada quanto à resistência aos mecanismos de deterioração esperados no processamento primário de petróleo com teores elevados de CO2 e presença de H2S, considerando variáveis de processamento comumente utilizadas. Com os resultados encontrados na literatura a luz dos mecanismos de deterioração e considerando as características de processamento, fez-se uma seleção de materiais via matriz de decisão qualitativa para os equipamentos de uma planta de processo de modo a obter a melhor relação de compromisso considerando resistência a corrosão, custo e resistência mecânica. / The increasing demand for fossil fuels and the discovery of new oil fields in remote locations with aggressive operation conditions enlighten the need for development of materials able to resist to this new environments. This work includes a review of three families of modified stainless steels developed in recent decades, the supermartensitic, the superferritic and superaustenitic. The materials were evaluated through the criteria of resistance to the damage mechanisms expected in the primary processing of oil with high levels of CO2 and the presence of H2S, considering variables of the processing plant. With the literature results in the light of the damage mechanisms and considering the characteristics of processing, it was developed a material selection using a qualitative decision matrix for the equipments of a process plant to obtain the best compromise considering resistance to corrosion, cost and strength.

Estudou-se o comportamento do aço AISI 1010 em AISI 1010 em àlcool etílico puro com 3,5% H20 e diferentes aditivos (acetato de sódio, um aditivo comercial e trietanolamina) em meio arejado e desarejado, com e sem agitação. Os resultados experimentais mostram que os aditivos usados exercem efeito inibidor da corrosão no aço. A água (3,5%) origina um período de incubação até o aparecimento de pite. A reação de redução catódica do oxigênio apresenta duas ondas, o que permite dizer que a presença de algum filme modifica a mesma. Os ensaios em etanol carburante, a longo prazo, apresentaram corrosão localizada em meio arejado (a qual é evitada com adição de 10-² M de acetato de sódio), e corrosão generalizada em meio desarejado. / The behavior of the steel AIS1 1010 in deaerated and aerated pure ethyl alcoohol with 3,5% H2O and several additives (sodium acetate, a commercial additive and triethanolamine) has been studied. The experimentals results showed that the used additives play an inhibitory effect with relation to corrosion of the steel. The presence of the water gives place to an incubation period until the appearance of pitting. A cathodic reduction reaction of the oxygen shows two waves, wich allows one to say the same film modifies it. The tests in comercial ethanol, in the long range, presents localized corrosion in aerated medium (wich could be avoided with the addition of 10-² M of sodium acetate) and a generalized corrosion in deaerated medium.

Estudou-se o comportamento do aço inoxidável ABNT 304 à corrosão-sob-tensão (C.S.T.) em soluções aquosas com 0,1%, 3,5% e 20% de NaCl, na temperatura de 103°C, através de ensaios de carga constante. Com auxílio das técnicas e conceitos de Mecânica de Fratura Linear Elástica e das análises eletroquímicas procurou-se encontrar as condições em que ocorre C.S.T. no sistema aço inoxidável austenítico/solução aquosa de NaCl a 103°C. Utilizou-se o corpo-de-prova do tipo dupla viga em balanço (T-notch double cantilever beam: TN-DCB), com intuito de observar a influência do fator de intensidade de tensão, concentração da solução e potencial eletroquímico. Estimou-se o valor do fator de intensidade de tensão limite (KICST) e a velocidade de propagação das trincas; também foram analisadas outras importantes características em termos mecanísticos. Definiu-se faixas de potenciais e valores de intensidade de tensão a partir dos quais ocorre o surgimento de trincas por C.S.T.. Fêz-se análises metalográficas dos corpos-de-prova onde se pode constatar trincas transgranulares bem típicas do fenômeno de C.S.T.. Foram feitos alguns testes em solução aquosa saturada de MgCl2, em ebulição, para se comparar as diferentes soluções quanto ao fenômeno de C.S.T.. Alterou-se as dimensões do corpo-de-prova para avaliar a orientação da propagação das trincas por C.S.T.. / Stress-corrosion cracking behavior of ABNT 304 stainless steel in 0,1%, 3,5%, and 20% NaCl solutions at 103°C was analised through the constant charge method. With the help of the thedniques and concepts of fracture mechanics linear elastic and electrochemical methods the conditions in wich the SCC appeared in the system austenitic stainless steel/NaCl - aqueous solution (103°C) were determined. T-notch double cantilever beam (TN-DCB) specimen was used to observ the influence of the charge intensity, solution concentration and electrochemical potential. Values for KISCC and the velocity of crack propagation were estimated. Values of KI and potential ranges in wich SCC appears were defined. Typical transgranular fractures were observed. Some tests were made in saturated boiling MaCl2 solutions. Dimensions of TN-DCB specimens were modified to evaluated their influence on the direction of crack propagation.