Questões ambientais e de sustentabilidade energética têm promovido a busca por biocombustíveis produzidos a partir de fontes renováveis, como o etanol obtido após processamento da cana-de-açúcar. Porém, essa nova geração de biocombustíveis pode provocar efeitos negativos em contato com as superfícies dos diversos materiais metálicos. Em particular, o etanol hidratado combustível (EHC) que pode conter impurezas, tais como água, ácido acético, e íons cloreto que aumentam a corrosividade, principalmente em relação aos aços-carbono. Apesar da importância dos biocombustíveis na matriz energética mundial e as aplicações da tecnologia de difusão assistida por plasma em autopeças, nenhuma investigação foi dedicada em termos de comportamento da corrosão nos aços tratados por técnicas de modificação de superfície a plasma, em ambiente etanólico. Portanto, neste trabalho, o aço baixa liga AISI 4140 foi nitrocarbonetado e pós-oxidado a plasma, variando-se o tempo de tratamento de oxidação. A identificação das fases cristalinas formadas na superfície do material foi obtida pela técnica de difração de raios X (DRX), e a análise da morfologia e microestrutura da camada formada foi avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de nanoindentação foram realizados para avaliação da nanodureza superficial. A fim de estudar o comportamento frente à corrosão de superfícies modificadas, as amostras foram mantidas em contato com o EHC de acordo com a norma brasileira NBR 8265/1983 e em duplicata. Durante várias semanas, a alteração na massa das amostras e a evolução da morfologia na superfície monitorada por MEV e microscopia óptica (MO) foram registradas. O principal mecanismo de corrosão é através da formação de pites. Por conseguinte, a densidade e o tamanho de pites foram monitorados nas superfícies do aço tratado em diferentes tempos de tratamento de pós-oxidação e períodos de imersão em EHC simulado. Esta ferramenta de análise permitiu concluir que o melhor tempo de tratamento é de 90 minutos. No entanto, a amostra só nitrocarbonetada apresenta uma resistência relativamente alta à corrosão em comparação com as amostras pós-oxidadas. Finalmente, a resistência à corrosão depende mais fortemente da morfologia e microestrutura da camada de óxidos que da sua espessura. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T12:26:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosiana Boniatti.pdf: 5605097 bytes, checksum: 766e3241d4c93783ba40e1fa743d3898 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T12:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosiana Boniatti.pdf: 5605097 bytes, checksum: 766e3241d4c93783ba40e1fa743d3898 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Environmental and energy sustainability issues have promoted the search for biofuels produced from renewable sources, such as ethanol obtained from sugarcane processing. However, this new generation of biofuels can cause negative effects in contact with several metal surfaces. In particular, fuel-grade ethanol (FGE) can contain impurities such as water, acetic acid and chloride ions that increase the corrosivity, especially with regard to carbon steels. Despite the importance of biofuels in the worldwide energy matrix and the several applications of the plasma-assisted diffusion technologies in autoparts, no investigation was performed concerning the corrosion behavior of steels with surfaces modified by plasma when exposed to ethanol environment. Thus, in this work, the low carbon steel AISI 4140 was nitrocarburized and post-oxidized by plasma with variable times in the oxidation treatment. The identification of the surface crystalline phases was performed by the X-ray diffraction technique (XRD) and the morphological and microstructural analyses were performed by scanning electron microscopy (SEM). Nanoindentation tests were performed aiming to evaluate surface nanohardness. In order to study the behavior against corrosion of surfaces modified, the samples were kept immersed in FGE according to the Brazilian Standart NBR 8265/1983 and in duplicate. During several weeks the total weight was registered and the surface morphology changes were monitored by SEM and optical microscopy (OM). The main corrosion mechanism consists in pitting formation. The pitting density and average size in the steel surfaces treated by post-oxidation and immersed in FGE were followed and quantified. This analysis tool allows determining that the best treatment time is 90 minutes. However, the nitrocarburized samples presented enough corrosion resistance when compared to the post-oxidized samples. Finally, corrosion resistance depends more strongly on morphology and microstructure of the oxide layer than in its thickness.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-03-22T12:42:44Z No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / A nitretação por plasma tem sido largamente utilizada em muitas aplicações industriais por apresentar melhora nas propriedades mecânicas e tribológicas. Este trabalho estuda a influência do tempo de tratamento na formação da camada nitretada do aço ferramenta AISI D2 e na resistência ao desgaste microabrasivo a partir da técnica de nitretação por plasma. Os corpos de prova foram nitretados a 400°C com uma pressão de 4,5 mbar (450 Pa) e utilizando-se uma mistura gasosa de 80% vol.H2 e 20% vol.N2. Os tempos de tratamento utilizados foram: 30, 60, 120, 180 e 360 minutos. As propriedades das camadas nitretadas obtidas nas amostras foram avaliadas por meio de microdureza superficial, perfis de microdureza, análise microestrutural, difratometria de raios X e ensaio de resistência ao desgaste microabrasivo. Os resultados mostram que para todos os tempos de tratamento houve um endurecimento superficial e aumento significativo na resistência ao desgaste microabrasivo em relação ao material não nitretado. Entretanto, o melhor resultado, para a nitretação a 4000 C, foi obtido com o tempo de tratamento de 360 minutos. Neste caso o aumento de dureza superficial foi de 94,6% e a resistência ao desgaste microabrasivo de 15%. Este aumento de dureza pode ser associado à alta concentração de nitrogênio na rede cristalina do ferro-α que proporciona maior distorção do reticulado dificultando o movimento de discordâncias e formação adicional de nitretos. O uso de baixa temperatura de nitretação reduz a fragilidade intergranular do aço tratado ao diminuir a probabilidade de precipitação de nitretos de forma contínua nos contornos de grão da austenita previa e pela ausência das fases δ’+ ξ. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The nitriding by plasma has been widely used in many industrial applications to provide improvement in mechanical properties and tribology. This work studies the influence of time of treatment in the formation of nitride layer of AISI D2 tool steel and the resistance to micro-abrasive wear from the technique of nitriding in plasma. The samples were nitrides at 400 ° C with a pressure of 4.5 mbar (450 Pa) and using a gas mixture of 80% vol.H2 and 20% vol.N2. The times of treatment were: 30, 60, 120, 180 and 360 minutes. The properties of the layers in the samples obtained nitrides were assessed by surface microhardness, profiles of microhardness, metallography analysis, X-ray diffraction and test for resistance to micro-abrasive wear. The results show that for all times of treatment there was a tightening surface and a significant increase in the resistance to micro-abrasive wear on the non-nitride material. However, the best results for nitriding to 400º C, was obtained with the time of treatment of 360 minutes. In this case the increase in surface hardness was 94.6% and resistance to micro-abrasive wear of 15%. This increase in hardness may be associated with high concentration of nitrogen in the crystalline network of iron-α gives greater distortion of the reticulated hindering the movements of disagreements and additional training of nitrides. The use of low temperature of nitriding reduces between grain fragility of treated steel to reduce the likelihood of precipitation of nitrides in a continuous manner in the austenite grain boundaries and the absence of previous ξ' + δ phases.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto e Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-16T12:34:29Z No. of bitstreams: 1 2013_EvandroAlvesRodrigues.pdf: 1158236 bytes, checksum: e0c00b2497fa75c4ea39018e45458a31 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-13T14:41:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EvandroAlvesRodrigues.pdf: 1158236 bytes, checksum: e0c00b2497fa75c4ea39018e45458a31 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-13T14:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EvandroAlvesRodrigues.pdf: 1158236 bytes, checksum: e0c00b2497fa75c4ea39018e45458a31 (MD5) / O Cresimento de superfícies fractais é uma área da Física Estatística que adquire grande momento com a popularização de ferramentas computacionais acessíveis, que tornam possível estudar este tipo de sistema por meio de modelos numéricos computacionais. Neste trabalho estudamos as propriedades do modelo de corrosão, com o objetivo de esclarecer algumas das questões em aberto desta grande área de pesquisa, como a existência de dimensão crítica na equação KPZ, descrevemos uma estratégia de obtenção de uma equação que modele a dinâmica da rugosidade e propomos uma forma restrita da relação de Family-Vicsek. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Fractal surface growth is one area of Statistical Physics that gains a lot of momentum with the recent popularization of cheap computational tools, that make it possible to study this kind of system through computational models. On this work we study properties of the etching model, to further investigate some of the open questions of this large research area, such as the existence of an upper critical dimension on the KPZ equation. We do describe an strategy to obtain an equation to model the dynamics of the surface rugosity an propose a restricted form of the Family-Vicsek relation.

Em 2012 foram gastos em torno de 80 bilhões de dólares com problemas relacionados à corrosão de materiais metálicos, entre eles custos diretos e indiretos em manutenções corretivas e preventivas. Esse elevado valor evidencia a importância de se trabalhar na proteção contra a corrosão. Há diversas maneiras de se mitigar os danos causados pelo fenômeno da corrosão em materiais metálicos, sendo uma delas o pré-tratamento dessas superfícies com camadas de conversão. O objetivo do presente trabalho é estudar o comportamento de um dos materiais mais utilizados na indústria automobilística, o aço galvannealed, depois de submetido a um pré-tratamento de superfície baseado na aplicação de um filme fino de sulfossilano seguido de pintura com tintas industriais. O desempenho do filme de silano foi comparado a um dos processos de pré-tratamento mais usuais do mercado brasileiro, que é a fosfatização. Após o desengraxe e limpeza do substrato com solução alcalina, o mesmo foi imerso por 15 minutos em uma solução de água e álcool (50/50 m/m) contendo 3% do silano bis-1,2-[trietoxisililpropil] tetrasulfeto (BTESPT), aditivada com 50 ppm de íons de Ce (IV). Depois de curar por 40 minutos a 150°C, obteve-se o filme de sulfossilano. Após o preparo dos corpos de prova com a aplicação do pré-tratamento, foi aplicada uma camada de revestimento orgânico tinta de fundo alquídica e tinta epóxi base água e o sistema secou ao ar por 15 dias. A avaliação desses sistemas teve como base testes eletroquímicos para avaliação de desempenho do filme e do revestimento orgânico, como as medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica. Também foram feitos ensaios acelerados de corrosão com exposição dos corpos de prova recobertos em câmara de névoa salina (salt spray test) e imersão em água deionizada, além de medidas de aderência e flexibilidade dos revestimentos aplicados. Os resultados obtidos permitem afirmar que o filme de silano produzido a partir de BTESPT aditivado com íons de Ce (IV), aplicado sobre aço galvannealed, confere excelente proteção contra corrosão, mesmo quando comparado ao pré-tratamento mais comum de mercado a fosfatização tendo apresentado bom desempenho em todos os testes realizados, com destaque para os ensaios de impedância eletroquímica, exposição à névoa salina e imersão em água deionizada. / In 2012 around 80 billion dollars were spent with matters related to corrosion, including direct and indirect costs regarding corrective and preventive maintenance. The amount spent highlights the importance of working on the protection against corrosion. There are several ways to mitigate the damage caused by corrosion phenomenum in metals; one of them is the surface pretreatment with conversion layers. The objective of the present work is to study the behavior of galvannealed steel, one of the most used materials in automotive industry, after being pretreated with a thin layer of sulfursilane and coated with industrial paints. The performance of the silane film was compared to one of the most usual pretreatments in place, which is phosphatizing. After degreasing and cleaning the substrate with alkaline solution, the specimen was immersed for 15 minutes in a water/alcohol solution (50/50 w/w) containing 3% of bis-1,2-[triethoxysilylpropyl]tetrasulfide (BTESPT), dopped with 50 ppm of Ce (IV) ions. After curing for 40 minutes at 150ºC, the sulforsilane film was obtained. The organic coatings alkyd primer and waterborne epoxy coatings were applied over the silane and phosphate pretreatments and the systems dried for 15 days. Electrochemical impedance spectroscopy was used to evaluate the performance of the pretreatment layers combined with organic coatings. Accelerated corrosion tests, such as salt spray test and immersion in deionized water, were also performed, along with physical tests like adhesion and flexibility. Based on the results, it is possible to affirm that the silane thin film obtained from BTESPT dopped with Ce (IV) ions and applied over galvannealed steel offers excellent protection against corrosion, even if compared to the most common pretreatment currently in place phosphate conversion layer. It performed well in all tests carried out, especially the electrochemical impedance spectroscopy, salt spray test and immersion in deionized water.

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvajal_Hipolito_M.pdf: 23424870 bytes, checksum: 95a053562a0bd001c5608ab25d938e57 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O estudo dos problemas de soldabilidade dos materiais possui grande importância para o desenvolvimento de tecnologias de ponta, devido ao importante papel que ocupa hoje o processo de soldagem dentro da fabricação de peças e equipamentos. Os aços inoxidáveis austeníticos ao Cr-Ni podem apresentar, durante e após a soldagem, diferentes fenômenos metalúrgicos que provocam defeitos irremediáveis durante o serviço. A precipitação de carbonetos de cromo ('M IND.23' 'C IND.6') é considerada um dos principais problemas da soldabilidade dos aços inoxidáveis austeníticos. Isto se deve à sua influência negativa na corrosão intergranular destes materiais. A formação de 'M IND.23' 'C IND.6' é alterada fundamentalmente por fatores tais como: composição química do material; regime térmico (relação temperatura-tempo) imposto e tipo e características da microestrutura presente no material. No presente trabalho faz-se uma análise da influência do insumo de calor (IC) na precipitação de carbonetos de cromo na zona afetada pelo calor (ZAC), no processo de soldagem MIG de chapas de aço AISI-316, com 4 mm de espessura, e metais de adição ER-316L e ER-316L-Si. No desenvolvimento do trabalho usou-se um cartão analógico digital acoplado a um microcomputador para a aquisição do ciclo térmico no processo de solda. O ensaio de corrosão intergranular foi feito segundo a norma ASTM -A 709-79. Foram usadas também técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), micro-análises química qualitativa e quantitativa por energia dispersiva, no MEV, difratometria de raios X e imagens de raios X. Observou-se a formação da fase ferrita 'delta¿ na zona fundida (ZF) e nas zonas de fusão parcial e crescimento excessivo dos grãos da ZAC. Não foi comprovado o fenômeno de corrosão intergranular em nenhuma das condições ensaiadas, nem a presença de carbonetos de cromo na estrutura / Abstract: The study of welding materiaIs play an important role in the development of the end-technology in manufacturing today. The Cr-Ni austenitic stainless steel may undergo different metallurgic transformation during and after the welding. These transformations can provoke irredeemable defects on the welded pieces during its lifetime. Due to the negative influence on the intergranular corrosion of the Cr-Ni austenitic stainless steel, the 'M IND.23' 'C IND.6' carbide precipitation is considered one of the more important problem in the welding of this material. The 'M IND.23' 'C IND.6' carbide formation is fundamentally affected by factors as chemical composition of the material, its microstructure and the thermal regime (rate temperature/time) imposed during the welding. The present work investigates the influence of the different heat inputs (IC) on the 'M IND.23' 'C IND.6' carbide precipitation in the heat affected zone (HAZ). The welds analyzed were made using metal inert gas (MIG) welding process on 4 mm AISI 316 steel sheets and filler metal of both ER-316L and ER-316L Si. Data acquisition was carried out automatically using an A/D card coupled to a microcomputer. Intergranular corrosion was tested following the ASTM-A708-79 norm. Different techniques of optical microscopy, scanning electron microscopy, qualitative and quantitative chemical microanalysis by dispersive energy , X rays difractometry and X rays images were used to verify the presence of intergranular corrosion. Diversely of the common observations founded in the literature, the phenomenon of intergranular corrosion was not verified in the experiments of this study, despite the different welding conditions applied.No presence of 'M IND.23' 'C IND.6' carbide was detected. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os primers sÃo tintas primÃrias que funcionam como fundo anticorrosivo quando aplicados sobre metais. As suas propriedades anticorrosivas devem-se os pigmentos usados na sua composiÃÃo, sendo os mais comuns o zarcÃo, o cromato de zinco, o Ãxido de ferro e o pà de zinco. As tintas à base de resina epoxÃdica sÃo bastanteutilizadas como primers, pois apÃs a cura estas tornam-se impermeÃveis e, quandosÃo associadas a pigmentos com propriedades anticorrosivas, aumentam a resistÃnciado substrato à corrosÃo. PelÃculas secas de tintas-primers formuladas com resinaepoxÃdica DGEBA (Ãter Diglicidil de Bisfenol A), reticuladas com umapoliaminoamida (Versamid 125), e com dois pigmentos anticorrosivos, um tÃxico (cromato de zinco) e outro nÃo-tÃxico (sÃlica trocadora de cÃlcio) foram estudadas atravÃs das tÃcnicas de termogravimetria (TG), infravermelho (FTIR) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV). AtravÃs de TG foram determinados parÃmetros cinÃticos, como a Energia de ativaÃÃo, tanto pelo mÃtodo de Ozawa-Wall-Flynn, quanto de Kissinger. Verificou-se que o mecanismo de degradaÃÃo das tintas epoxidÃcas à alterado na presenÃa dos pigmentos. A estabilidade termo-oxidativa do primer com cromato de zinco, baseada nos valores de IPDT, à menor do que a do primer com o pigmento silica cÃlcio. A imersÃo dos primers em Ãcido clorÃdrico, nas concentraÃÃes de 10-5 atà 6,0M, reduz a estabilidade tÃrmica, sendo o mais afetado aquele contendo cromato de zinco. Neste ocorre a formaÃÃo de poros, detectados pela MEV. O uso do pigmento anticorrosivo sÃlica cÃlcio apresenta, alÃm da vantagem da nÃo toxidade, maior estabilidade termo-oxidativa e maior resistÃncia a ambientes Ãcidos do que o pigmento cromato de zinco. / The primers are primary anticorrosive dyes, with anticorrosive property due to the presence of appropriate pigment. The most common used anticorrosive pigments are zarcÃo, zinc chromate, iron oxide and zinc powder. Paints based on epoxy resin are very used as primers, because their impermeability and, when associated with anticorrosive pigments, the increase in the resistance against corrosion. Films of paint-primers formulated with DGEBA epoxy resin (Diglycidyl Ether of Bisphenol A), crosslinked with polyaminoamida (Versamid 125) , and with two anticorrosive pigments, zinc chromate (toxic) and calcium silicate (not toxic), were studied by thermogravimetric analysis (TG), infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electronic microscopy (SEM). Kinetic parameters, such as activation energy, were calculated by TG, using Ozawa-Wall-Flynn and Kissinger methods. Change in the mechanism of epoxy paint degradation was observed in the presence of the two pigments. Primer with calcium silicate was more thermally stable than that with zinc chromate, based on IPDT values. The immersion of primers films in hydrochloric acid in the concentrations range from 10-5 to 6,0 M led to a decrease in the thermal stability. The most affected primer was that with zinc chromate, in which porous was detected by SEM after the immersion in acid solution. The primer with calcium silicate has the advantage of being more thermally stable and more resistant to acid attack, in addition to its more important ecological property, the non toxicity.

Este trabalho apresenta um estudo do comportamento tribológico e corrosivo do aço AISI 4140 temperado e revenido, nitretado a plasma e posteriormente revestido com filme fino de CrN, em contato com etanol hidratado combustível. A caracterização das diferentes condições da superfície foi feita por meio das análises de RBS, MEV, DRX, microesclerometria linear e nanoindentação .O coeficiente de atrito foi determinado por meio de ensaios de desgaste por deslizamento tipo esferasobre- disco, em diferentes condições de tratamento do aço AISI 4140 (temperado e revenido, nitretado e duplex) e de lubrificação (a seco, em etanol, em mistura de etanol com óleo lubrificante e em óleo lubrificante). A taxa de desgaste foi estimada por medidas de perfilometria nas trilhas de desgaste. Os mecanismos de desgaste foram determinados com auxílio das técnicas de MEV e EDS, para avaliação microestrutural e química em termos qualitativos das superfícies desgastadas, e da espectroscopia Raman para análise dos compostos químicos presentes. A corrosão foi avaliada por meio de ensaios de imersão em etanol hidratado combustível seguindo a norma NBR 8265, antes e após os ensaios de desgaste. O aço AISI 4140 com tratamento duplex (nitretado/CrN) ensaiado em óleo lubrificante apresentou os menores valores de coeficiente de atrito e de taxa de desgaste. Esse comportamento está associado à formação de um tribofilme composto de óxido de cromo, com elevado potencial iônico, resultante da interação do filme de CrN com o óleo lubrificante durante o contato por deslizamento. A condição duplex apresentou maior resistência à corrosão em relação ao aço AISI 4140 temperado e revenido e ao aço AISI 4140 nitretado. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work shows a study of the tribological and corrosive behaviour of AISI 4140 steel previously quenched and tempered, plasma nitrided and then coated with CrN thin film, in contact with hydrated ethanol fuel. The surface characterization was performed by means of RBS, SEM, XRD, linear microscratch and nanoindentation techniques. The friction coefficient was determined by ball-on-disc sliding wear tests, under different treatment conditions of the AISI 4140 steel (quenched and tempered, nitrided and duplex), as well as different lubrication conditions (dry, with ethanol, with a mixture of ethanol and lubricant oil and with lubricant oil). Wear rate was estimated with profilometry measurements on the wear tracks. Wear mechanisms were determined by SEM and EDS techniques in order to evaluate the microstructure and qualitative elemental composition of the worn out surfaces, and by Raman spectroscopy in order to determine the type of chemical compounds. Corrosion was evaluated by immersion tests in accordance with NBR 8265, before and after the wear tests. AISI 4140 steel with duplex treatment (nitrided/CrN) tested in lubricant oil displayed the lowest values of friction coefficient and wear rate. This behaviour is associated with the formation of a chromium oxide tribofilm, with high ionic potential, originated from the interaction of the CrN film and oil in sliding contact. The material treated in the duplex condition showed a higher corrosion resistance than AISI 4140 steel after heat treatment or plasma nitriding process.

Questões ambientais e de sustentabilidade energética têm promovido a busca por biocombustíveis produzidos a partir de fontes renováveis, como o etanol obtido após processamento da cana-de-açúcar. Porém, essa nova geração de biocombustíveis pode provocar efeitos negativos em contato com as superfícies dos diversos materiais metálicos. Em particular, o etanol hidratado combustível (EHC) que pode conter impurezas, tais como água, ácido acético, e íons cloreto que aumentam a corrosividade, principalmente em relação aos aços-carbono. Apesar da importância dos biocombustíveis na matriz energética mundial e as aplicações da tecnologia de difusão assistida por plasma em autopeças, nenhuma investigação foi dedicada em termos de comportamento da corrosão nos aços tratados por técnicas de modificação de superfície a plasma, em ambiente etanólico. Portanto, neste trabalho, o aço baixa liga AISI 4140 foi nitrocarbonetado e pós-oxidado a plasma, variando-se o tempo de tratamento de oxidação. A identificação das fases cristalinas formadas na superfície do material foi obtida pela técnica de difração de raios X (DRX), e a análise da morfologia e microestrutura da camada formada foi avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de nanoindentação foram realizados para avaliação da nanodureza superficial. A fim de estudar o comportamento frente à corrosão de superfícies modificadas, as amostras foram mantidas em contato com o EHC de acordo com a norma brasileira NBR 8265/1983 e em duplicata. Durante várias semanas, a alteração na massa das amostras e a evolução da morfologia na superfície monitorada por MEV e microscopia óptica (MO) foram registradas. O principal mecanismo de corrosão é através da formação de pites. Por conseguinte, a densidade e o tamanho de pites foram monitorados nas superfícies do aço tratado em diferentes tempos de tratamento de pós-oxidação e períodos de imersão em EHC simulado. Esta ferramenta de análise permitiu concluir que o melhor tempo de tratamento é de 90 minutos. No entanto, a amostra só nitrocarbonetada apresenta uma resistência relativamente alta à corrosão em comparação com as amostras pós-oxidadas. Finalmente, a resistência à corrosão depende mais fortemente da morfologia e microestrutura da camada de óxidos que da sua espessura. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Environmental and energy sustainability issues have promoted the search for biofuels produced from renewable sources, such as ethanol obtained from sugarcane processing. However, this new generation of biofuels can cause negative effects in contact with several metal surfaces. In particular, fuel-grade ethanol (FGE) can contain impurities such as water, acetic acid and chloride ions that increase the corrosivity, especially with regard to carbon steels. Despite the importance of biofuels in the worldwide energy matrix and the several applications of the plasma-assisted diffusion technologies in autoparts, no investigation was performed concerning the corrosion behavior of steels with surfaces modified by plasma when exposed to ethanol environment. Thus, in this work, the low carbon steel AISI 4140 was nitrocarburized and post-oxidized by plasma with variable times in the oxidation treatment. The identification of the surface crystalline phases was performed by the X-ray diffraction technique (XRD) and the morphological and microstructural analyses were performed by scanning electron microscopy (SEM). Nanoindentation tests were performed aiming to evaluate surface nanohardness. In order to study the behavior against corrosion of surfaces modified, the samples were kept immersed in FGE according to the Brazilian Standart NBR 8265/1983 and in duplicate. During several weeks the total weight was registered and the surface morphology changes were monitored by SEM and optical microscopy (OM). The main corrosion mechanism consists in pitting formation. The pitting density and average size in the steel surfaces treated by post-oxidation and immersed in FGE were followed and quantified. This analysis tool allows determining that the best treatment time is 90 minutes. However, the nitrocarburized samples presented enough corrosion resistance when compared to the post-oxidized samples. Finally, corrosion resistance depends more strongly on morphology and microstructure of the oxide layer than in its thickness.

La corrosión en estructuras enterradas y la forma de cómo protegerlas es el tema principal de esta tesis, debido a que una estructura metálica que es enterrada y tener contacto directo con el suelo, tiende a degradarse, sobre todo si el material es Acero, el Fierro que lo compone tiende a regresar al estado natural de Oxido de Fierro al encontrar Oxigeno en el suelo donde se encuentre enterrado. La corrosión de las estructuras es un hecho que no se podrá evitar, porque de una u otra manera existirá corrosión, debido a que es un fenómeno químico inevitable, lo que puede hacerse y de lo que existen muchos estudios, prácticas y normas internacionales es CONTROLAR Y/O MITIGAR este efecto con una variedad de procedimientos, resaltando entre ellos: LA PROTECCION CATÓDICA La protección catódica se describió por primera vez por Sir Humphry Davy en una serie de documentos presentados a la Royal Society de Londres en 1824 - La primera aplicación fue la Samarang HMS en 1824 - Ánodos hechos de hierro unidas a la vaina de cobre del casco por debajo de la línea de flotación reduce drásticamente la velocidad de corrosión del cobre. Sin embargo, un efecto secundario de la protección catódica era para aumentar el crecimiento marino. Cobre, cuando se corroe, libera iones de cobre que tienen un efecto anti-fouling. Dado que el crecimiento marino exceso afectó el desempeño de la nave, la Royal Navy decidió que era mejor dejar que el cobre se oxide y tienen el beneficio de la reducción del crecimiento de organismos marinos, la protección catódica por lo que no se usa más. Davy fue asistido en sus experimentos por su discípulo Michael Faraday, quien continuó su investigación tras la muerte de Davy. En 1834, Faraday descubrió la relación cuantitativa entre la pérdida de peso a la corrosión y la corriente eléctrica y así sentó las bases para la futura aplicación de la protección catódica. Thomas Edison experimentó con impresionó la protección catódica de corriente en los buques en 1890, pero no tuvo éxito debido a la falta de una fuente de corriente adecuada y materiales de ánodo. Sería 100 años después del experimento de Davy antes de que se utiliza ampliamente en la protección catódica de oleoductos en Estados Unidos - la protección catódica se aplica a las tuberías de gas de acero a partir de 1928 y más ampliamente desde la década de 1930. Desde allí el estudio de la electroquímica de los metales mediante el Diagrama de Pourbaix, se logró, controlar la corrosión de varios metales. Este sistema actualmente es muy usado a nivel internacional, es más en la mayoría de países es de uso obligatorio por la diversidad de estructuras tanto enterrada o sumergida que han sido construidas y aquí en el Perú se está tomando con mucho más fuerza su uso. Como dato de importancia, por contrato con la empresa constructora se ejecutó la instalación de Protección Catódica galvánica en 03 tramos para la tubería con más de 06 meses de construcción (33+800 Km). Al finalizar la construcción del ducto se implementará la construcción de PC por corriente impresa / Tesis

El presente trabajo ha tenido por finalidad estudiar la capacidad inhibidora y el comportamiento anticorrosivo que ofrece el pigmento de tanato de zinc en las pinturas epóxicas, para su aplicación en la protección del acero estructural. El tanato de zinc es un pigmento reciente y novedoso que, basado en estudios anteriores, tiene capacidades anticorrosivas equivalentes a los pigmentos convencionales, tales como el cromato de zinc o fosfato de zinc. Es por ello que se ve como un potencial producto para reemplazar a los pigmentos convencionales y ser usado en las formulaciones de imprimantes epóxicos. Se tiene como hipótesis planteada, que la interacción del pigmento tanato de zinc con la superficie de acero genera un mecanismo inhibidor de la corrosión, formando productos insolubles; y que este mecanismo inhibidor podría ser equivalente o mejor que el que produce con los pigmentos convencionales de cromato de zinc y fosfato de zinc. Para tal fin, se trabajó con un pigmento tanato de zinc, sintetizado a partir del polvo de tara en estudios anteriores (de características definidas), y que ha tenido buen resultado al ser usado en formulaciones alquídicas. Se han elaborado formulaciones de imprimantes epóxicos usando como pigmentos el tanato de zinc, cromato de zinc y fosfato de zinc; y se han realizado ensayos a los mismos, para comparar su resistencia anticorrosiva. Para los ensayos físico-mecánicos, se realizaron ensayos de viscosidad, densidad, finura, flexión, entre otros. Mientras que para los ensayos de corrosión, se usaron los ensayos de envejecimiento acelerado en cámara de niebla salina y de dióxido de azufre húmedo. / The purpose of this work has been to study the inhibitory capacity and anticorrosive behavior offered by zinc tanate pigment (novel pigment) in epoxy paints, for its application in the protection of structural steel. It is hypothesized that the interaction of the pigment zinc tanate with the steel surface generates a mechanism that inhibits corrosion, forming insoluble products; and that this inhibitory mechanism could be equivalent or better than what it produces with conventional zinc chromate and zinc phosphate pigments (conventional pigments). We worked with a zinc tanate pigment, synthesized from the tare powder in previous studies (of defined characteristics). Formulations of epoxy primers have been developed using as pigments zinc tanate, zinc chromate and zinc phosphate; and tests have been performed on them, to compare their corrosion resistance. For the physico-mechanical tests, tests of viscosity, density, fineness, flexion, among others, were carried out. While for corrosion tests, accelerated aging tests in salt spray chamber and wet sulfur dioxide were used. / Tesis