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AvaliaÃÃo da Microestrutura e da ResistÃncia à CorrosÃo na Soldagem Multipasse do AÃo InoxidÃvel Superduplex UNS S32750 pelo Processo MIG/MAG. / Microstructure and corrosion resistance evaluation of UNS S32750 superduplex stainless steel multipass MIG/MAG welding.

Higor Jonas Batista 01 June 2012 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Os aÃos inoxidÃveis superduplex sÃo ligas com boa resistÃncia mecÃnica e resistÃncia à corrosÃo, que vÃm sido utilizadas em substituiÃÃo aos aÃos inoxidÃveis austenÃticos convencionais, sendo muito utilizados na indÃstria do petrÃleo. No entanto, o efeito dos ciclos tÃrmicos de soldagem pode ser prejudicial Ãs propriedades destas ligas, atravÃs da alteraÃÃo no balanÃo microestrutural ferrita/austenita e da precipitaÃÃo de fases intermetÃlicas, exigindo uma criteriosa seleÃÃo dos parÃmetros de soldagem. Este problema tende a ser crÃtico na soldagem multipasse, onde hà a imposiÃÃo de vÃrios ciclos tÃrmicos. Desta forma, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito dos parÃmetros de soldagem sobre as transformaÃÃes microestruturais e a resistÃncia à corrosÃo na soldagem multipasse do aÃo inoxidÃvel superduplex UNS S32750 pelo processo MIG/MAG. A fim de atingir este objetivo, os seguintes fatores de controle, com seus nÃveis, foram estudados: energia de soldagem (0,6 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 1,8 kJ/mm), gÃs de proteÃÃo (98%Ar + 2%CO2 e 60%Ar + 38%He + 2%CO2) e o formato de onda da corrente (contÃnua e pulsada). As soldagens foram realizadas em juntas com 22 mm de espessura, com geometria em âmeio Vâ e Ãngulo de 45 em uma bancada robotizada. Como planejamento experimental, foi adotado o fatorial fracional com nÃveis mistos, resultando em oito juntas soldadas. Foi realizada uma caracterizaÃÃo microestrutural das regiÃes da Zona Fundida (ZF) e Zona Afetada pelo Calor (ZAC) pelas de Microscopia Ãtica (MO) e Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV). Como caracterÃsticas de resposta, avaliou-se o teor mÃdio de ferrita e o espaÃamento entre os grÃos de austenita (ambos por anÃlise de imagens), a composiÃÃo quÃmica das fases ferrita e austenita (por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X â EDS) e a resistÃncia à corrosÃo (pelas tÃcnicas eletroquÃmicas de polarizaÃÃo potenciodinÃmica e espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica). Os resultados indicaram que a energia de soldagem foi o fator que exerceu maior influÃncia sobre o teor mÃdio de ferrita na regiÃo do reforÃo das juntas. Na raiz, o formato de onda e o gÃs de proteÃÃo tambÃm influenciaram sobre esta caracterÃstica. Foi observado que o particionamento quÃmico entre as fases ferrita e austenita à maior na ZAC que na ZF, porÃm nÃo hà um comportamento claro da alteraÃÃo desta caracterÃstica em funÃÃo da energia de soldagem. A quantidade de austenita secundÃria (γ2) apresentou uma relaÃÃo nÃo linear com a energia de soldagem no reforÃo das juntas, sendo mais presente quando foi utilizado o nÃvel de energia de 1,0 kJ/mm, em mÃdia. Em relaÃÃo à resistÃncia à corrosÃo por pites, os ensaios de polarizaÃÃo potenciodinÃmica mostraram que a estabilidade dos pites depende da temperatura da soluÃÃo, e a nucleaÃÃo apresentou uma relaÃÃo com as regiÃes onde havia a precipitaÃÃo de nitretos. Somente nas regiÃes do reforÃo das juntas que apresentaram os maiores teores mÃdios de ferrita na ZF foi possÃvel observar a ocorrÃncia de pites estÃveis, em todos os outros casos estes ocorreram na ZAC. A espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica mostrou uma tendÃncia no aumento da resistÃncia à polarizaÃÃo nas juntas soldadas com o aumento do nÃvel de energia de soldagem. / Superduplex stainless steels are alloys that have good corrosion and mechanic resistance and, even more, are being used in substitution of austenitic stainless steels. However, welding thermal cycles may deteriorate these properties, affecting ferrite/austenite microstructural ratio and inducing intermetallic phases precipitation, thus requiring an adequate welding parameters selection. This problem might be critical in multipass welding due to repeated thermal cycles. Then, this work aims to study the effect of GMAW parameters on microstructural transformations and corrosion resistance of UNS S32750 superduplex stainless steel multipass welding. Thus, heat input (0,6 kJ/mm, 1,0 and 2,0 kJ/mm), shielding gas composition (98%Ar + 2%CO2 and 60%Ar + 38%He + 2%CO2), current wave shape (continuous and pulsed current) triangular weaving) were selected as the control factors and levels to be evaluated. Welds were performed on âhalf Vâ butt joints with 45 bevel angle and thickness of 22 mm. Mixed level fractional factorial technique was selected to the experimental design, resulting in eight butt joints welded. A microstructural characterization was performed on Weld Metal (WM) and Heat Affected Zone (HAZ) by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). As response characteristics, one evaluated ferrite fraction and austenite mean spacing (both by image analysis), chemical composition of ferrite and austenite phases (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy - EDS) and corrosion resistance (by electrochemical potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy). The results indicated that the heat input was the factor that exerted the greatest influence on the average content of ferrite at the cap of the joints. At root, the waveform and the shielding gas also influenced on this trait. It was observed that the elemental partitioning between ferrite and austenite phases is higher in the HAZ than in the WM, but there is not a tendency of this characteristic as a function of the heat input. The secondary austenite fraction presented a nonlinear relationship at the cap of the joints and the presence was greater when 1,0 kJ/mm heat input was used. Regarding to pitting corrosion resistance, polarization tests showed that the stability of the pits depends on the temperature of the solution, and the nucleation presents a relationship with the regions where there was precipitation of nitrides. Only at the region of the cap that had the highest average levels of ferrite in WM was possible to observe the occurrence of stable pits in this region, in all other cases they occurred in the HAZ. The electrochemical impedance spectroscopy showed a tendency to increase the polarization resistance of the welded joints with increasing the heat input level.
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Avaliação do comportamento eletroquímico de sistemas de reparo para estruturas de concreto com corrosão de armaduras. / Evaluation of electrochemical behavior of repair systems for concrete structures with reinforcement corrosion.

Maurício Luiz Grochoski Garcia 14 April 2008 (has links)
A cada dia os custos econômicos e sociais da corrosão de armaduras nas estruturas de concreto armado têm se tornado mais significativos nas economias dos países, tanto desenvolvidos, quanto em desenvolvimento. Em 2004, a Alemanha gastou aproximadamente 90 bilhões de euros com manutenção e reparo de estruturas de concreto armado, o correspondente a 50% do total gasto na construção civil deste país. Essa parcela é ainda maior no caso da Itália, onde chega a 57% (UEDA & TAKEWAKA, 2007). Esses gastos mostram o crescimento do mercado mundial de reparo e proteção de estruturas de concreto. Esse mercado já conta com várias soluções disponíveis e a cada dia novos produtos surgem, e outros tantos estão em estudo, seja para a prevenção ou para terapia da corrosão. Diante dessa gama de produtos e sistemas para prevenção e reparo, os engenheiros responsáveis por prescrevê-los para as obras de recuperação, reforço e proteção, precisam conhecer adequadamente o seu comportamento e sua real eficácia, ou seja, precisam dispor de metodologias para bem avaliar a viabilidade técnica e econômica dos sistemas e dos produtos disponíveis. O estudo desenvolvido durante esta tese procurou, de forma bastante abrangente, avaliar o comportamento eletroquímico, em campo e em laboratório, de seis diferentes sistemas de reparo para estruturas de concreto com corrosão de armaduras, com características bastante distintas. Em campo foi proposto e aplicado um método deavaliação e comparação destes sistemas, utilizando como parâmetros o potencial e a intensidade de corrosão. Em laboratório, além destes parâmetros eletroquímicos, outros parâmetros físicos e mecânicos também foram avaliados. ) Os resultados obtidos em campo mostraram tendências de comportamento bastante interessantes dos sistemas de reparo avaliados, que, apesar do prazo curto para a realização do experimento (2 anos), permitiram extrair algumas informações importantes acerca do comportamento destes na situação real de uso. Além disso, esta pesquisa mostrou que o método de avaliação aqui proposto é bastante promissor. Os resultados de laboratório, além de contribuir para o entendimento do comportamento dos diferentes sistemas, mostraram a complexidade da avaliação dos sistemas de reparo e a necessidade de consideração das variáveis importantes no problema. / Social and economic costs due to reinforcement corrosion are becoming even more significant all over the world, in developed countries and also in under development ones. In 2004, Germany has spent approximately 90 billion euros with maintenance and repair of concrete structures, what corresponds to 50% of all money spent on Germany\'s civil construction sector. In Italy, this percentage is even greater, reaching 57% (UEDA & TAKEWAKA, 2007). These facts show an increase in the world market of maintenance and repair of concrete structures. There are already many maintenance and repair solutions available and there are more solutions being released every day. Due to this great diversity of solutions, the engineer responsible for recommending their use, must know properly their behavior and real efficiency. This study aimed to evaluate the electrochemical behavior of six different repair systems for concrete with reinforcement corrosion, on-site and in the laboratory. On site an evaluation and comparison method based on corrosion potential and intensity was proposed and applied. In the laboratory, besides these parameters, physical and mechanical ones were also evaluated. Despite the experiment\'s short duration (2 years), the on-site results showed interesting behavior trends for the evaluated systems, allowing some important information about them to be extracted. Nevertheless, the proposed method has showed itself to be very promising. The results obtained in thelaboratory have made great contribution on understanding the systems repair\'s behaviors. Furthermore they showed the complexity of this theme and the necessity of consideration of all playing variables.
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Estudo da curva de polarização cí­clica da liga de níquel Inconel 625 em solução de NaCl. / Study of the cyclic polarization curve of the Inconel 625 nickel alloy in NaCI solution.

André Silvestre Kravetz 12 April 2018 (has links)
As curvas de polarização potenciodinâmicas cíclicas da liga de níquel Inconel 625, em solução de NaCl 3,56 %, pH 7,5, desaerada e a temperatura ambiente, obtidas com base na metodologia descrita na norma ASTM G61, foram estudadas com o objetivo de interpretá-las, especialmente no trecho após a reversão da polarização. Para esse estudo, foram realizadas análises complementares por MEV/EDS e por espctroscopia Raman da superfície do eletrodo de trabalho e determinação qualitativa por EDS da composição do eletrólito coletado nas vizinhas do eletrodo de trabalho. Medidas de pH e determinação do teor de O2 do eletrólito junto ao eletrodo de trabalho também foram feitas. Os resultados obtidos mostraram que, entre o potencial de circuito aberto até potencial de quebra (Eb), da ordem de 0,600 V (ECS), a curva de polarização apresenta um comportamento passivo com tendência a atingir a densidade de corrente da ordem de 10-6 A/cm². Nessa região, ocorre o espessamento da camada devido à formação principalmente de Cr2O3. Após Eb, ocorre a mudança na inclinação da curva, devido à ocorrência da reação de oxidação da água, comprovada pela acidificação do eletrólito. No potencial de 0,750 V (ECS) ocorre uma inflexão na curva, causando a diminuição discreta da corrente, atribuída à formação de MoO42- (gel) que evita a incorporação de ânions como Cl- ou OH-, dificultando, porém não evitando, a oxidação/dissolução da camada passiva, comprovada pela presença de íons de Cr e de Ni no eletrólito, caracterizando uma região transpassiva. Após a reversão da polarização no potencial de 1,130 V (ECS), a curva apresenta uma histerese positiva, com valores de densidades de correntes menores em relação ao mesmo potencial aplicado durante a polarização direta, indicando a ocorrência de repassivação devido principalmente à formação de uma camada rica em Mo sobre a liga, cuja formação pode ser atribuída à transformação do molibdato para o óxido MoO3 decorrente da forte acidificação do eletrólito verificado nesse trecho da curva. Ainda, após a inversão da polarização, ocorre a transição da corrente anódica para catódica em um potencial próximo de 0,720 V (ECS). Do potencial de 0,600 V (ECS) até 0,200 V (ECS), observa-se uma região de passivação secundária, atribuída à formação do MoO3 de maneira mais significativa. Ao final a densidade de corrente volta a aumentar, indicando o início da oxidação/dissolução do MoO3 para Mo3+. / Cyclic potentiodynamic polarization curves of the nickel alloy Inconel 625 in 3.56 % NaCl solution, pH 7.5, deaerated and at ambient temperature, obtained according to the ASTM G61, were studied in order to interpret them, especially after the reversion of the scanning direction. For this study, complementary analyzes by MEV/EDS and by Raman spectroscopy of the working electrode surfaces as well as EDS analyses of the electrolyte collected near the working electrode were carried out. The pH values and O2 content of the electrolyte near the working electrode were also obtained. From the open circuit potential (OPC) up to breakdown potential (Eb), at about 0,600 V (ECS), the polarization curve presents a passive behavior with a tendency to reach the current density of 10-6 A/cm². In this region, the thickening of the passive film takes place mainly due to the formation of Cr2O3. After Eb, a change of the curve slope occurs due to the oxygen evolution reaction which is confirmed by the acidification of the electrolyte. At the 0,750 V (ECS) potential, an inflection of the curve is observed causing a discrete decrease in the current which was attributed to the formation of MoO42- (gel) which, in turn, avoids the incorporation of anions as Cl- or OH- in the passive film. This fact makes the oxidation/dissolution of the passive film difficult but does not avoid it since Cr and Ni ions were detected in the electrolyte after the inflection, characterizing a transpassive region. After the reversion of the scanning direction at the potential 1,130 V (ECS), the curve shows a positive hysteresis with lower current densities than the values obtained at the same potential applied during the direct polarization. This indicates the occurrence of repassivation mainly due to the formation of a Mo rich layer on the alloy whose formation can be attributed to the transformation of the molybdate to the MoO3 because of the strong acidification of the electrolyte. After the reversion of the polarization, a transition from the anodic current to cathodic occurs at a potential close to 0,720 V (ECS). From the potential of 0,600 V (ECS) up to 0,200 V (ECS), a secondary passivation region is observed which was attributed to the significant formation of MoO3. At the end of the reverse polarization, the current increases again, indicating the initiation of the oxidation/dissolution of MoO3 to Mo3+.
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Abrasão-corrosão em corpos moedores na moagem de minério de ferro. / Abrasion-corrosion of grindin media during the processing of iron ore.

Camila Peres Massola 17 March 2015 (has links)
O desgaste de corpos moedores constitui um custo importante na indústria mineral, que depende da operação de cominuição para promover a liberação das espécies minerais e produzir concentrados. Embora se conheça alguns dos mecanismos individuais que afetam o desgaste, a interação entre eles num sistema tão complexo quanto um moinho ainda precisa ser melhor entendido. Este trabalho avaliou o efeito da corrosão no desgaste de bolas de aço e de ferro fundido branco de alto cromo durante a moagem de minério de ferro, através de ensaios eletroquímicos e de desgaste em moinho de laboratório. Foi feita uma alteração no modo tradicional de realização do ensaio de polarização potenciodinâmica, utilizando polpa de minério de ferro a 70% de sólidos (em peso) como eletrólito. As curvas de polarização obtidas foram compatíveis com os resultados de desgaste, de modo que as curvas correspondentes aos metais na condição mais ativa estavam associadas às menores taxas de desgaste nos ensaios de moagem em laboratório, demonstrando que os ensaios de polarização realizados podem ser utilizados como indicativo do comportamento do metal na moagem de minério de ferro. Sobretudo, os testes demonstraram que o desgaste das bolas de aço é devido, principalmente, à abrasão, já que uma pequena diferença, de apenas 8%, foi observada nas taxas de desgaste nas condições avaliadas (polpa no pH 5 e pH 8). Por outro lado, as bolas de ferro fundido branco de alto cromo, que são mais caras, são mais propensas a resistir ao desgaste em polpa ácida, em que a taxa de desgaste foi 40% menor que a determinada em pH 8. / The wear out of grinding media represents a major cost in the mineral industry, which strongly depends on the mineral liberation to achieve the production of concentrates. Although some of the individual mechanisms that affect wear are already known, the interaction between them in such a complex system as an ore mill still needs further investigation. This work analyzed the effect of corrosion on the wear of balls made of steel and high chromium cast iron, while grinding iron ore, by means of electrochemical tests and wear tests conducted in a laboratory mill. A modification of the traditional potenciodynamic polarization test is proposed, using iron ore slurry at 70% w/w as an electrolyte. The results of the polarization curves were compatible with those from the wear tests, as the curves corresponding to the condition in which the metal showed the more active behavior were associated to the lower wear rates in the wear tests, suggesting that the modified polarization tests can be used as an indicative of the metal alloy behavior while grinding iron ore. Moreover, it demonstrated that the wear of steel balls is mainly due to abrasion, as a slight difference of 8% in their wear rates was observed in both conditions investigated (pH 5 and pH 8). On the other hand, the high chromium cast iron balls, which are more expensive, were more likely to resist wear in slurry at pH 5, achieving a wear rate 40% lower than in pH 8.
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Cathodic protection semisubmersÃveis floating metal chambers for water catchment. Case Study: Weir GaviÃo. / ProteÃÃo catÃdica de estrutura metÃlica semisubmersÃvel de captaÃÃo de Ãgua. Estudo de caso: AÃude GaviÃo

Josà Arimateia Cavalcante de Sousa 13 December 2013 (has links)
As part of the water resources policy of the state of CearÃ, in Northeast Brazil, COGERH, as an operational instrument, has among its tasks the distribution of bulk water for various uses. Among the water systems that COGERH operates are the pumping stations, which are responsible for supplying water for cities, industries, irrigation, etc. It is vital that these structures operate satisfactorily and efficiently. Among the many devices that make up the pumping stations are the semisubmersible floating metal chambers that are located on the water surface of the reservoirs, providing support to the pumps and motors such that they can be set and operated reliably and efficiently. However, these structures are made from steel and therefore are subject to severe corrosion processes, making it necessary for the painting of the submerged areas to ensure the necessary protection to avoid oxidation of them. As painting alone is not a process that ensures 100% efficiency in terms of coating and has a relatively short lifespan, complementary processes are necessary to ensure safe protection against corrosion. Among these processes is the Cathodic Protection, which ensures that, while a difference in electrochemical potential is being generated between the structure to be protected and a sacrificial anode, the structure will not undergo corrosion processes. For this study, it has been designed and installed an Impressed Current Cathodic Protection System with a potential ON of protection of -2.67 Volts (DC) for the Pumping Station known as "EB GaviÃoâ chosen due to its strategic importance within the state infrastructure of water resources, responsible for supplying water for major cities and industries. Keywords : / Dentro da polÃtica dos recursos hÃdricos do estado do CearÃ, no Nordeste do Brasil, a COGERH, como instrumento operacional, tem entre suas atribuiÃÃes a distribuiÃÃo de Ãgua bruta para usos diversos. Dentre os sistemas que a COGERH operacionaliza estÃo as estaÃÃes de bombeamento, as quais sÃo responsÃveis por abastecer cidades, indÃstrias, irrigantes, etc. à fundamental que tais estruturas operem de forma satisfatÃria e eficiente. Dentre os muitos equipamentos que compÃem as estaÃÃes de bombeamento estÃo Ãs cÃmaras metÃlicas flutuantes emisubmersÃveis que se localizam na superfÃcie de Ãgua dos reservatÃrios, dando sustentaÃÃo para que as bombas e motores possam ser fixados e operados de forma confiÃvel e eficiente. No entanto estas estruturas, por serem de aÃo, estÃo sujeitas a processos de corrosÃo severos, fazendo-se necessÃrio que a pintura das Ãreas submersas assegurem a proteÃÃo necessÃria para que nÃo haja oxidaÃÃo das mesmas. Como a pintura nÃo à um processo que garante uma eficiÃncia de 100% e termos de revestimento e tem uma vida Ãtil relativamente curta, fazem-se necessÃrios processos complementares para uma segura proteÃÃo anti-corrosÃo. Dentre esses processos està a ProteÃÃo CatÃdica que assegura que enquanto estiver sendo gerada uma âdiferenÃa de potencial eletroquÃmicoâ entre a estrutura a ser protegida e um anodo de sacrifÃcio a estrutura nÃo sofrerà severos processos de corrosÃo. Neste estudo foi dimensionado e instalado um Sistema de ProteÃÃo CatÃdica por Corrente Impressa assegurando um potencial ON de proteÃÃo de -2,67 Vcc para a estaÃÃo de bombeamento denominada âEB GaviÃoâ pela importÃncia estratÃgica que ocupa dentro da infraestrutura estadual de recursos hÃdricos, fazendo parte de sistema responsÃvel pelo abastecimento de importantes cidades e indÃstrias.
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Revestimentos de aÃos inoxidÃveis duplex e superduplex pelo processo plasma pà / Coatings and super duplex stainless steels by plasma powder process

Everton Barbosa Nunes 26 February 2015 (has links)
AgÃncia Nacional do PetrÃleo / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A soldagem de revestimento com aÃos inoxidÃveis duplex (AID) e superduplex (AISD) à uma boa opÃÃo que pode ser utilizada no setor de petrÃleo e gÃs natural, permitindo alcanÃar caracterÃsticas desejadas, como resistÃncia à corrosÃo e boas propriedades mecÃnicas. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar as caracterÃsticas operacionais e metalÃrgicas em soldagens de revestimento de dutos com deposiÃÃo de AID/AISD pelo processo Plasma pÃ. Inicialmente, as soldagens foram realizadas em simples depÃsito para avaliaÃÃo das caracterÃsticas geomÃtricas e reduÃÃo de custos e, posteriormente, aplicados os revestimentos, variando diversos parÃmetros do processo Plasma pà com deposiÃÃo de AID DIN 1.4462 e AISD UNS S32760. A caracterizaÃÃo microestrutural consistiu de anÃlises de microscopia Ãtica, microscopia eletrÃnica de varredura (MEV), espectroscopia de raio-x dispersivo em energia (EDS) e difraÃÃo de raios-X (DRX). Ensaios de Temperatura CrÃtica de Pites (ASTM G 150) e ensaios de microdureza foram realizados para avaliar a resistÃncia à corrosÃo do metal de solda e determinaÃÃo da microdureza ao longo do revestimento. Os resultados mostraram que a deposiÃÃo de AID/AISD pode ser uma boa opÃÃo para soldagem de revestimento, com deposiÃÃo em apenas uma camada, com baixos nÃveis de diluiÃÃo e com caracterÃsticas favorÃveis para garantir boas propriedades aos revestimentos. Em relaÃÃo à microestrutura, os revestimentos depositados com a liga AISD UNS S32760 proporcionou uma quantidade considerÃvel de nitretos no metal de solda, porÃm os revestimentos com deposiÃÃo de AID DIN 1.4462 obtiveram maior quantidade de austenita secundÃria em relaÃÃo aos nitretos, ambos com bom balanÃo de fases ferrita e austenita. Os resultados de microdureza dos revestimentos mostraram maior resistÃncia do metal de solda em relaÃÃo ao API 5L X65 com ausÃncia de elevados picos de microdureza na interface. O ensaio de TCP mostrou que o primeiro cordÃo de solda à menos resistente em relaÃÃo ao Ãltimo cordÃo depositado e que a liga AID mostrou ter maior resistÃncia à corrosÃo por pites em relaÃÃo à liga AISD. / The weld overlay of duplex (DSS) and superduplex (SDSS) stainless steels is an interesting alternative used in oil and gas industry, allowing to reach the desirable characteristics, such as corrosion resistance and good mechanical properties. The main objective of the present work was to develop and evaluate the operational and metallurgical characteristics of DSS/SDSS alloys weld overlays deposited by PTA-P on pipes. Initially, the welds were performed in single weld bead for evaluation of geometric characteristics and cost reduction and later in multipass to produce the coating, changing several operational parameters with deposition of DSS DIN 1.4462 and SSS UNS S32760. The microstructure was investigated using light microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive of X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Critical Pitting Temperature (CPT) - ASTM G 150 and microhardness tests were carried out to evaluate the corrosion resistance and determining the microhardness over coating. The results showed that deposition of DSS and SSS demonstrated to be an interesting option for the weld overlay. It could to deposited in just one layer, coatings with low levels of dilution, important characteristics to assure a good performance of the coatings. The microstructure in weld metal of the coatings deposited with SDSS alloy was constituted by nitrides, however the DSS alloy was constituted by secondary austenite precipitation and a good balance between ferrite and austenite. The results of microhardness test showed that the coating is more resistance than the API 5L X65 and it was not observed higher levels in the coating near the interface coating/substrate. The CPT test showed that the first weld bead is less resistant in relation to the last bead deposited and the DSS alloy showed greater pitting corrosion resistance in relation to the SdSS alloy.
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Estudo da corrosão do aço, induzida por carbonatação, em concretos com adições minerais

Vaghetti, Marcos Alberto Oss January 2005 (has links)
As pesquisas com o concreto buscam cada vez mais alternativas para melhorá-lo em desempenho, não apenas nas resistências mecânicas, mas também e principalmente quanto à sua durabilidade. Para isso, a utilização das adições minerais nos concretos, principalmente a partir da década de 80, no Brasil, passaram a fazer parte dos experimentos, em função dos benefícios que trazem para minimizar os problemas patológicos de deterioração do material. No entanto, estudos em concretos com essas adições precisam ser melhor investigados, especialmente na proteção da armadura contra a corrosão. Em vista disso, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o desempenho dos concretos com e sem adições minerais frente à corrosão do aço induzida por carbonatação acelerada. Foram pesquisados, nas relações água/aglomerante (a/ag) nominais de 0,50, 0,60 e 0,70, cinco tipos de concreto, sendo quatro com adições minerais (substituição em massa): cinza volante 25% e 50%, cinza de casca de arroz 25% e escória granulada de alto-forno 70% e um sem adição: 100% cimento CPV-ARI, tomado como referência. Os concretos foram curados por 49 dias em câmara úmida e, em seguida, passaram por um processo de précondicionamento para equilíbrio de umidade interna até completarem 91 dias, segundo recomendações da RILEM-TC116/1999. O processo da corrosão foi induzido por carbonatação (10% de CO2 em volume) e acelerado por ciclos de molhagem/secagem, sendo avaliado através das técnicas eletroquímicas do potencial de corrosão e resistência de polarização bem como do ensaio de perda de massa gravimétrica. Também foram realizados os ensaios complementares de resistência à compressão axial, permeabilidade a gases, absorção capilar d’água, profundidade de carbonatação e pH. Os resultados mostraram que os concretos feitos com adições minerais, principalmente aqueles com altos teores (cinza volante/50% e escória/70%), apresentaram menor proteção para o aço contra a corrosão, quando comparados com o concreto de referência, feito somente com cimento. Portanto, no contexto das presentes condições experimentais, concluiu-se que os concretos com os tipos e teores de adições minerais estudados, para resistências à compressão ≤ 40 MPa e relações a/ag ≥ 0,50, não apresentaram desempenhos adequados no tocante à corrosão do aço induzida por carbonatação, necessitando, no entanto, de mais experimentos que comprovem tal comportamento para concretos em estruturas reais.
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Comportamento quanto à corrosão e efeito lubrificante de líquidos iônicos próticos

Ortega Vega, Maria Rita January 2014 (has links)
Este trabalho abrange dois tópicos de potenciais aplicações para líquidos iônicos próticos. Os líquidos iônicos próticos (PILs) são sais orgânicos produto de reações de neutralização ácido – base de Brønsted, que são líquidos a temperaturas menores a 100 °C. Dentre suas propriedades vale mencionar a estendida faixa liquidus, condutividade térmica e elétrica, alta viscosidade, alto poder de solvatação e baixa toxicidade. Essas propriedades são responsáveis pelo amplo espectro de aplicações dos líquidos iônicos próticos. Dessa forma, visando avaliar o comportamento quanto à corrosão e o efeito lubrificante dos mesmos, realizou-se avaliação do comportamento eletroquímico do aço API 5L X-70 em contato com os líquidos formiato de 2-hidroxietilamina (2HEAF), propionato de 2-hidroxietilamina (2HEAPr) e butanoato de 2-hidroxietilamina (2HEABu), empregando-se as técnicas de monitoramento de potencial de circuito aberto (OCP), e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). A partir da avaliação do comportamento quanto à resistência à corrosão do aço API 5L X-70 em contato com os PILs 2HEAF, 2HEAPr e 2HEABu, foram observados fenômenos de adsorção, difusão e corrosão. Tendo sido observado que o líquido 2HEABu que apresenta maior comprimento de cadeia no ânion, apresentou maior adsorção ao substrato e menor grau de corrosão. Desta etapa, concluiu-se que o PIL 2HEABu poderia agir como inibidor de corrosão; e por isso avaliou-se o efeito da adição de pequena quantidade (500 ppm) do mesmo em eletrólitos de NaCl 0,01 mol.L-1 e de Na2SO4 0,01 mol.L-1 empregando-se curvas de polarização, monitoramento de OCP e EIS. A partir dos ensaios de corrosão, observou-se que, na concentração trabalhada, o PIL 2HEABu não teve efeito considerável para a inibição do processo de corrosão do aço API 5L X-70. Além disso, considerando-se que tem sido relatado na literatura o efeito lubrificante dos PILs, avaliou-se o efeito lubrificante dos líquidos 2HEAF e pentanoato de 2-hidroxietilamina (2HEAPe), os quais apresentam diferentes comprimentos de cadeia no ânion, em contato com substrato alumínio comercialmente puro e esfera de alumina a partir de ensaios de desgaste empregando-se um tribômetro com configuração ball-on-plate. Os dois PILs estudados promoveram uma redução do coeficiente de atrito e, consequente diminuição da largura da trilha formada durante o desgaste, comparativamente ao sistema sem lubrificação. Além disso, os resultados mostraram que, o PIL 2HEAPe foi aquele que promoveu maior diminuição do coeficiente de atrito evidenciando o efeito do tamanho da cadeia do ânion do PIL sobre o efeito lubrificante do mesmo. / This thesis deals with two topics regarding potential applications for protic ionic liquids. Protic ionic liquids are organic salts, obtained by Brønsted neutralization, liquid at temperatures lower than 100 °C. Among their properties, it is worth to mention their extended liquidus range, thermal and electrical conductivity, high viscosity and high solvation power and low toxicity. Those properties are responsible for their wide variety of applications. Aiming to evaluate their corrosion behavior and their lubricant effect, electrochemical behavior of API X-70 steel in contact with 2-hydroxyethylammonium formiate (2HEAF), 2-hydroxyethylammonium propionate (2HEAPr) and 2-hydroxyethylammonium butanoate (2HEABu) was evaluated. For this purpose, the techniques open circuit potential (OCP) monitoring and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed. Evaluation of corrosion resistance behavior of API 5L X-70 steel in contact with 2HEAF, 2HEAPr and 2HEABu allowed to observe adsorption, diffusion and corrosion phenomena. It was observed that 2HEABu, whose anion chain was the longest, had better adsorption on the substrate and less corrosion. Besides, it was concluded that PIL 2HEABu could work out as corrosion inhibitor. That is why, the effect of adding small amounts (500 ppm) of the liquid into a 0.01 mol.L-1 NaCl solution and into a 0.01 mol.L-1 Na2SO4 solution was evaluated via polarization curves, OCP monitoring and EIS. Corrosion tests showed that for the work concentration, 2HEABu had no relevant effect for the API X-70 corrosion process. In addition, and considering the lubricant effect of PILs reported in the literature, 2HEAF and 2-hydroxyethylammonium pentanoate (2HEAPe) lubricant effect was tested. These PILs have different anion chain length and were tested for commercially pure aluminum – alumina sphere contacts in wear tests. Wear tests were conducted in a ball-on-plate tribometer. Both PILs promoted the reduction of the coefficient of friction and consequent the reduction of width of the track formed during the wear test, compared to the dry, non-lubricated system. Results showed that 2HEAPe promoted the more significant coefficient of friction decrease, evidencing the effect of the PIL anion chain length on its lubricant effect.
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Revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS visando aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 para aplicação biomédica

Kothe, Vinícius January 2015 (has links)
Os biomateriais metálicos possuem módulo de elasticidade superior ao do osso o que pode ocasionar a reabsorção óssea, devido à blindagem de tensões. Além disso, a liberação de íons devido à corrosão do implante pode provocar inflamação, e em função da vida útil do implante, normalmente, existe a necessidade da segunda intervenção cirúrgica para substituição do mesmo. Com o intuito de contornar os pontos negativos dos implantes metálicos, têm sido estudados materiais absorvíveis com módulo de elasticidade próximos ao do osso. O magnésio e suas ligas têm sido propostos para uso em implante absorvível desde o final do século XIX. A grande dificuldade em utilizá-los está na elevada taxa de corrosão dos mesmos, que não é compatível com a velocidade de cicatrização dos tecidos adjacentes ao implante. Neste contexto, revestimentos têm sido propostos. O objetivo deste estudo é obter pelo método sol-gel, revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilano) para aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 visando aplicação biomédica. Parâmetros como tempo de hidrólise e pH do sol foram monitorados para avaliar as características do sol obtidos com as proporções quitosana/GPTMS de 1:1 e 1:2. A partir desse monitoramento foram estabelecidos os valores dos parâmetros a serem empregados para obtenção do revestimento por dip-coating. Foram aplicadas quatro diferentes arquiteturas (combinações de camadas) do revestimento sobre a liga ZK60. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia por MEV. A resistência à corrosão das amostras foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto por 24 horas em uma solução para simular o fluido corpóreo (SBF - Simulated Body Fluid). Os resultados mostraram que o revestimento obtido com a arquitetura 1, 2 e 4 (1 a 3 camadas) não promoveram deslocamento do potencial de circuito aberto em relação à liga ZK60 não revestida. Contudo, as amostras recobertas com três camadas (arquitetura 3) apresentaram um deslocamento do potencial de circuito aberto na ordem de 1000 mV em relação à liga não revestida, no entanto, houve o destacamento de parte da camada. Esses resultados indicam que é possível obter um revestimento que funcione como uma barreira temporária entre a liga de magnésio e o meio, retardando dessa forma a corrosão da mesma. Entretanto, estudos devem ser realizados no sentido de melhorar a adesão entre esse filme e o substrato. / Metallic biomaterials have a superior elastic moduli than cortical bone, which may lead to bone resortion, due to “the shielding of bone”. Besides, ion release as a result of corrosion may also lead to a inflammatory chain. And, according to the implants life cycle, it ordinarily implies its replacement. Focusing on avoiding those problems of the metallic materials, it has been studied absorbable implants with close-to-bone elastic moduli. Magnesium and its alloys have been proposed as absorbable implants since the end of the nineteenth century. The main difficulty in using Mg implants is its high corrosion rate, which is not compatible to the adjacent tissues healing rate. In this context, absorbable coatings have been proposed. The objective of this study is to obtain, through the sol-gel method, absorbable hybrid coatings composed by chitosan and GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilane) to enhance the corrosion resistance of the ZK60 alloy, focusing on biomedical applications. Parameters such as hydrolysis and the sol’s pH were monitored to evaluate the sols characteristics obtained with the proportions of chitosan/GPTMS of 1:1 and 1:2. The parameters used to obtain the coating through dip-coating were stablished from this monitoring. Four architechtures were stablished (arrangement of layers) of the coating over the ZK60 alloy. The coating morphology was characterized using MEV. The corrosion resistance of the samples was evaluated by OCP (Open Circuit Potential) monitoring in a SBF (Simulated Body Solution) solution for 24 hours. The obtained results show that the coating with Archtechture 1, 2 and 4, did not increase significatively the corrosion potential comparing to uncoated ZK60. However, the archtecture 3 showed a displacement in the order of 1000 mV in the OCP, contrasting with the uncoated ZK60, nevertheless, the coating detached from the substrate. Those results indicate that it is possible to obtain a coating that works as a barrier between the Mg alloy and the media, slowing down the corrosion of the specimen. However, studies to enhance the coatings adhesion are mandatory to its efectiveness.
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Avaliação da tenacidade à fratura de um aço inoxidável supermartensítico submetido à proteção catódica em água do mar

Dias, Gabriel Pieta January 2009 (has links)
Os aços inoxidáveis supermartensíticos (AIS) vêm sendo aplicados em linhas de condução na indústria de petróleo e gás, aparecendo como uma alternativa aos aços inoxidáveis duplex e aos aços carbono com uso de inibidores. Estes aços exibem maiores propriedades de tenacidade, resistência à corrosão e soldabilidade quando comparados aos aços inoxidáveis martensíticos convencionais. Porém, quando protegidos catodicamente em água do mar, os AIS podem ser suscetíveis à fragilização por hidrogênio devido ao carregamento do aço com hidrogênio. Sendo assim, o presente estudo avalia a tenacidade à fratura do AIS submetido à proteção catódica em água do mar em um potencial de "superproteção" do aço, favorecendo assim a ação do hidrogênio no material. A avaliação da tenacidade à fratura foi realizada para o AIS em diferentes condições de tratamento térmico fazendo uso da técnica de step loading com incremento de carregamento. Os resultados mostram uma significativa queda na tenacidade à fratura do aço no ambiente estudado com a transição no modo de fratura de dúctil para frágil. / Supermartensitic stainless steels (SSS) have been applied in oil and gas industries for flowline material as an alternative for both duplex stainless steels and carbon steels with inhibitor. SSS show greater toughness, corrosion resistance and weldability properties when compared to conventional martensitic stainless steels. However, when protected cathodically in seawater environment they can be susceptible to hydrogen embrittlement due to hydrogen charging of steel. In this way, the present study evaluates the fracture toughness of SSS submitted to cathodic protection in seawater environment at a potential of steel "over-protection" favoring hydrogen action in the material. Fracture toughness evaluation was carried out in SSS at different heat treated conditions using incrementally step loading technique. The results show a significant drop in the fracture toughness of steel in the studied environment with a fracture transition from ductile to brittle mode.

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