Orientador : Celia Marina de Alvarenga Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_MariaElizianePiresde_D.pdf: 6548696 bytes, checksum: a583e3d7f5ab6c842a79ec6878142db1 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As características protetoras das superfícies de aços galvanizados são geralmente intensificadas através da passivação por cromo hexavalente (Cr+6). Porém, por ser este um elemento tóxico, vários estudos visando a substituição do procedimento de cromatização vêm sendo realizados. As resinas de polissiloxanos e materiais híbridos organo-inorgânicos preparados pelo processo sol-gel, podem vir a ser um excelente substituinte ao processo de cromatização. Neste trabalho, filmes híbridos organo-inorgânico e filmes de silicone foram aplicados em aço galvanizado e em camadas de Zn-Fe. Os revestimentos foram então avaliados através de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. Os dados obtidos pela Espectroscopia foram modelados através de um circuito equivalente, permitindo a obtenção dos parâmetros eletroquímicos para os sistemas avaliados. Além disso, o potencial em circuito aberto, para os diferentes sistemas, foi monitorado durante processo de desgaste em sistema pino-disco em solução de NaCI 3%. Os revestimentos foram comparados em termos de resistência à corrosão e coeficiente de fricção. Os resultados mostram um bom desempenho para os revestimentos como protetores de corrosão e o comportamento destes mostraram-se dependente do tipo de revestimento metálico que foi aplicado no aço / Abstract: Chromating pre-treatments have been widely used to improve galvanized steel corrosion resistance. However, due to the high toxicity of chromate ions, chromatation pre-treatments tend to be banned and, in last years, alternative coating systems are under investigation. Recently, polysiloxanes and hybrids materiais by the sol-gel process have been extensively investigated. These materiais may be considered as promising substitutes for chromatation pre-treatments. In this work organic-inorganic hybrid materiais and silicone films have been prepared and applied on galvanized steel and on steeJ electroplated with a Zn-Fe alloy. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was used as a technique for the evaluation of the corrosion mechanisms of the coating systems and the EIS data was fitted to an equivalent circuit from which the electrochemical parameters were obtained. Additionally, the evolution of open circuit potential, for samples, was monitored during alternative reciprocating sliding against an alumina pin in a 3% NaCl solution. The behaviour of the coatings has been compared in terms of corrosion potential and friction coefficient. Results show the protective character of the hybrid films and silicon resin films, when compared with uncovered specimens. The overall performance of the coating systems appears to be highly dependent on the type of metallic coating applied to the steel / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of techniques that minimizes the effects caused by the corrosive processes, associated with the cost benefit of ecologically viable alternatives, is replaced by more relevant to society. The objective of this work was to prepare microemulsion systems (SME) as steel corrosion inhibitors AISI 4142 from the oil of Annona muricata (Annonaceae) (Am) (Soursop), and NaCl in an aqueous solution with a concentration of 3.5%, as aqueous phase, simulating the corrosive medium. In order to stabilize the system Tween 80 was used as surfactant (T) and ethanol as a cosurfactant (TOC). The rheological properties were evaluated, the structure and the potential inhibition were analyzed by small angle X-ray scattering and electrochemical tests, respectively. Rheological measurements showed that all systems showed typical Newtonian behavior of SME and confirmed by SAXS. From application models, the results demonstrate that the microemulsions showed ellipsoidal shape "core-shell" for all SME except for samples with 70% aqueous phase, 27% oil phase and 3% surfactant which showed structures elongated cylindrical. Electrochemical tests polarization by extrapolation of Tafel plots were performed and demonstrate that all EMS had good corrosion resistance. The efficiency obtained for the samples show a percentage inhibition of 14.7% ME1, ME2 14.7%, 13.4% ME3, ME4 12.2% and 10.7% for ME5, and also evidenced an offset the most positive potential compared with curves for the solution without microemulsion. The results showed that obtained from EMS of Annona muricata (Annonaceae) oil are potential corrosion inhibitors, ME2 and 14.7% inhibition and a bend located at higher current density values, the sample showing be best inhibitor. / O desenvolvimento de técnicas que possam ajudar a minimizar os efeitos causados pelos processos corrosivos, associados ao custo benefício de alternativas ecologicamente viáveis, passa a ter maior relevância para a sociedade. O objetivo deste trabalho foi preparar sistemas microemulsionados (SME) como inibidores de corrosão em aço AISI 4142 a partir do óleo da Annona muricata (Annonaceae) (Am) (Graviola), tendo NaCl em uma solução aquosa com concentração de 3,5%, como fase aquosa, simulando o meio corrosivo. Para estabilização do sistema foram utilizados o Tween 80 como tensoativo (T) e etanol como cotensoativo (COT). As propriedades reológicas foram avaliadas, a estrutura e o potencial de inibição foram analisados por espalhamento de Raios X a baixo ângulo e ensaios eletroquímicos, respectivamente. As medidas reológicas mostraram que todos os sistemas apresentaram comportamento newtoniano típico de SME e confirmados por SAXS. A partir de aplicação de modelos, os resultados demonstraram que as microemulsões apresentaram formato elipsoidal “casca-caroço” para todas as amostras com exceção de SME com 70% de fase aquosa, 27% de fase oleosa e 3% de tensoativo que apresentou formato cilíndrico alongado. Ensaios eletroquímicos de polarização por extrapolação das curvas de Tafel foram realizados e demonstram que todos os SME apresentaram boa resistência à corrosão. Os valores de eficiência obtidos para as amostras apresentam percentual de inibição de 14,7% ME1, 14,7% ME2, 13,4% ME3, 12,2% ME4 e 10,7% para a ME5, sendo também evidenciado um deslocamento das curvas para potenciais mais positivos em comparação com a solução sem microemulsão. Os resultados mostraram que SME obtidos a partir do óleo da Annona muricata (Annonaceae) são potenciais inibidores de corrosão, sendo a ME2 com 14,7% de inibição e com uma curva localizada em maiores valores de densidade de corrente, a amostra que apresentou ser a melhor inibidora.

The use of bolts as an element of union has a great importance in industrial situations that need frequent assembling and disassembly. In the present study, the effect of the mean stress and frequency on the fatigue of screw bolts made from cold-formed threaded bars was evaluated. The bolts was made with austenitic stainless steel, AISI 304, and it were tested in two different environments, air and 35g/L NaCl aqueous solution. Initially, tensile testing, chemical analysis, microstructural analysis, x-ray diffraction and hardness were did by the metallurgical characterization. The fatigue tests occurred with mean stress equal to 40% and 60% of yield strength. After the tests, the appearance of the fracture surface was observed. It has been found that the fatigue limit remains unchanged with respect to the mean stress in the air tests at a higher frequency. However, air tests at low frequencies and under corrosion fatigue follow Goodman's prediction. Already, in the tests under corrosion, the higher mean stress tends to decrease the value of the stress amplitude resistant to corrosion fatigue under the conditions applied in the present study. The results were compared with the theoretical models of life expectancy in fatigue and with the results of Burguete and Patterson (1995). / A utilização de parafusos como elementos de união tem grande importância em situações industriais com montagens e desmontagens frequentes. No presente estudo, avaliou-se o efeito da tensão média e frequência de solicitação na fadiga de parafusos prisioneiros confeccionados a partir de barras roscadas conformadas a frio. Fabricados em aço inoxidável austenítico, AISI 304. Os parafusos foram caracterizados através de ensaio de tração, análise química, análise microestrutural, difração de raios x e dureza. Esses parafusos foram testados em dois diferentes ambientes, ao ar e em solução aquosa a 35g/L de NaCl. Os ensaios de fadiga ocorreram com carregamento médio a 40% e 60% da tensão de escoamento. Após os ensaios, o aspecto da superfície de fratura foi observado. A amplitude de tensão de fadiga se mantém inalterada em relação à tensão média nos ensaios ao ar com frequência elevada. No entanto, ensaios ao ar em baixas frequências e corrosão fadiga seguem a previsão de Goodman. Estes ensaios mostraram que a maior tensão média tende a diminuir o valor da tensão alternante resistente à corrosão-fadiga nas condições aplicadas no presente estudo. Os resultados foram comparados com os modelos teóricos de previsão da vida em fadiga e com os resultados de Burguete e Patterson (1995). / São Cristóvão, SE

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ronaldo Pontes.pdf: 4668306 bytes, checksum: 48d4fe1ec07bae512f5d789ae55d9ec8 (MD5) Previous issue date: 2006-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exposing concrete structures to the saline mist, they can suffer chlorides attacks and could cause reinforcement corrosion. The structures parts with faces directed to dominant winds are more susceptible, especially those with great surface in relation to the volume, such as pillars and beams. This work objective is to evaluate the level of marine aggressiveness, in marine edge of Boa Viagem quarter, Recife-PE, in function of the distance to the sea, measuring the value of chloride deposition, using the wet candle method, with the support of the environment management. The results indicate that chloride ions reach surface structure in different levels of concentration, depending on the distance from its origin, in this case, the sea. The conclusion is that chloride deposition decreases, in an exponential relation, when there is an increase of the distance to the sea, and that aggressiveness is significantly as far as 400 m from the marine edge / Diante da exposição à névoa salina, as estruturas em concreto podem sofrer ataques por cloretos, provocando corrosão das armaduras. As peças com faces voltadas aos ventos dominantes estão mais suscetíveis, especialmente aquelas que possuem grande superfície em relação ao volume, como são os casos de pilares e vigas. Este trabalho tem como objetivo avaliar os níveis de agressividade marinha, na orla marítima do Bairro de Boa Viagem, Recife-PE, em função de sua distância em relação ao mar, medindo a taxa de deposição de cloretos, pelo método da vela úmida, tendo como apoio o monitoramento do ambiente. Os resultados indicam que os íons cloreto chegam à superfície das estruturas a distintos níveis de concentração, dependendo da distância em relação à sua fonte geradora, no caso, o mar. Conclui-se que a deposição de cloretos decresce, numa relação do tipo exponencial, à medida que há um aumento do distanciamento em relação ao mar, e que a agressividade é significativa até 400 m da orla marítima

Orientador: Alexandre Zirpoli Simões / Coorientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: César Renato Foschini / Banca: Maurício Antonio Algatti / Resumo: Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a produção e caracterização físico-química e morfológica de filmes finos de óxido de nióbio (Nb2O5), obtidos pela técnica de spin-coating, buscando propriedades eletroquímicas e anticorrosivas superiores aos materiais existentes no mercado. Também foram realizados estudos quantitativos e qualitativos quanto a tais propriedades, com o intuito de simular aplicações no campo de prospecção de petróleo e gás offshore. A primeira etapa do estudo foi realizar a produção de tais filmes pelo método dos precursores poliméricos, utilizando uma solução precursora de citrato de nióbio aplicada pela técnica de spin-coating, seguido de tratamento térmico a 300 °C por 1 hora e 650 °C por 2 horas. Para a caracterização do filme fino e constatação da presença de óxido de nióbio, foram empregadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura com avaliação de composição química na superfície pela técnica de energia dispersiva por raios X (EDX), difração de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons X (XPS) e análise de rugosidade por meio de microscopia óptica em modo confocal. A análise eletroquímica consistiu em ensaios de polarização cíclica (CP) e, posteriormente, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), comparando diferentes condições do revestimento de filmes finos. Os filmes foram depositados inicialmente em substratos de aço ABNT 4130 e, posteriormente, num aço API 5L X80. Levando-se em conta que os substratos de aço 4130 apresentavam mudança de coloração na superfície após tratamento térmico, alta taxa de corrosão atmosférica e ausência de repetibilidade nos ensaios de polarização cíclica para avaliação das propriedades eletroquímicas, optou-se pela deposição em substratos de aço API 5L X80 para minimizar tais efeitos. Verifico ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work is presented a study on the production and physical and chemical characterization and morphology of niobium oxide (Nb2O5) thin films, obtained by the spin-coating technique, seeking electrochemical and corrosion properties superior in comparison with the materials currently existing. Also, quantitative and qualitative studies were realized to evaluate such properties, simulating the application in the offshore oil & gas industry. The first step in this study was to realize the fabrication of such films using the polymeric precursor method, using a niobium citrate precursor solution applied by the spin-coating technique, followed by a heat treatment of 300 °C for 1 hour and 650 °C for 2 hours. To characterize the thin film and to confirm the presence of niobium oxide, were used the techniques of scanning electron microscopy (SEM) with chemical composition evaluation by X-ray dispersive energy (EDX), X-ray diffraction (XRD), X-photoelectrons spectroscopy (XPS) and roughness analysis by using optical microscpy in confocal mode. The electrochemical analysis consisted in cyclic polarization tests and, later, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), comparing different conditions of the thin film coating. The thin films were deposited initially in ABNT 4130 steel substrates and posteriorly in an API 5L X80 substrate. Taking into account that the 4130 substrates presented change of color on the surface after annealing, high atmospheric corrosion rate and lack of repeatability in the cyclic polarization tests to evaluate electrochemical properties, it was decided to deposit the films in API 5L X80 steel substrates to minimize such effects. It was verified that with the change of substrate, the effect of color change was reduced as well as the atmospheric corrosion rate, although the electrochemical teste continued with low repeatability ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Os aços inoxidáveis ferríticos são naturalmente ferromagnéticos, o que impossibilita sua utilização em próteses ortopédicas. Apesar disso, em algumas aplicações específicas, faz-se necessário o uso de um biomaterial ferromagnético, como nas próteses odontológicas e faciais com conectores magnéticos. Este trabalho apresenta o estudo da resistência à corrosão e citotoxicidade do aço inoxidável ferrítico AISI 444, para avaliar seu potencial de uso como um biomaterial. O aço AISI 444 possui baixo teor de níquel, teores extrabaixos de intersticiais (C e N) e é estabilizado com Ti e Nb. Como materiais de referência foram utilizados o aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 (ASTM F-138), por ser o biomaterial metálico mais empregado na fabricação de próteses ortopédicas, e uma base ferromagnética do sistema de fixação de próteses odontológicas, feita em aço inoxidável ferrítico (NeoM). O ensaio de citotoxicidade in vitro, pelo método de incorporação do corante vermelho neutro, revelou que o aço inoxidável AISI 444 não apresentou citotoxicidade. O comportamento frente à corrosão foi estudado por meio de curvas de polarização anódica potenciodinâmicas e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O meio de ensaio foi uma solução salina tamponada de fosfato (PBS), em condição naturalmente aerada e em fresta, a temperatura de 37 ºC. Para simular a condição de fresta dos ensaios eletroquímicos foi desenvolvido um novo equipamento. As propriedades eletrônicas do filme passivo foram avaliadas pela técnica de Mott-Schottky. Em meio aerado, os resultados de EIE indicaram que todos os materiais se mostraram passivos. As curvas de polarização indicaram que a resistência à corrosão por pite do aço AISI 444 foi equivalente à do aço ISO 5832-1, porém superior à do NeoM. Pelos diagramas de Mott-Schottky, conclui-se que o filme óxido no aço AISI 444 possui menor concentração de dopantes que o aço NeoM. Isto sugere que o aço AISI 444 apresenta maior resistência à transferência de carga através do filme passivo. Em condição de fresta, as polarizações indicaram taxas de corrosão baixas para ambos os aços, porém superiores para o aço ISO 5832-1, em comparação ao aço AISI 444. As micrografias das superfícies dos aços, após polarização, revelaram um maior ataque corrosivo no aço ISO 5832-1 do que no aço AISI 444. O aço NeoM apresentou composição química fora da especificação da norma. Os baixos teores de Cr e de Mo, além das altas concentrações de sulfetos, foram as prováveis causas da menor resistência à corrosão do NeoM, indicada pelos ensaios eletroquímicos. O equipamento proposto para avaliação da resistência à corrosão, em condição de fresta, mostrou boa reprodutibilidade de resultados. O aço inoxidável AISI 444 apresentou alta potencialidade para uso como biomaterial, especialmente na fabricação de componentes protéticos com fixação magnética. / Ferritic stainless steels are ferromagnetic materials. This property does not allow their use in orthopedic prosthesis. Nevertheless, in some specific applications, this characteristic is very useful, such as, for fixing dental and facial prostheses by using magnetic attachments. In this study, the corrosion resistance and cytotoxicity of the AISI 444 ferritic stainless steel, with low nickel content, extra-low interstitial levels (C and N) and with the addition of Ti and Nb as stabilizers, were investigated to evaluate its potentiality for biomaterials fabrication. The ISO 5832 austenitic stainless steel (SS) and a commercial universal keeper for dental attachment (Neo-magnet System) were evaluated for comparison reasons. The first stainless steel is the most used metallic material for orthopedic prostheses fabrication, and the second one, is a ferromagnetic keeper for dental prostheses (NeoM). In vitro cytotoxicity analysis was performed by the red neutral incorporation method. The results showed that the AISI 444 stainless steel is non cytotoxic. The corrosion resistance was studied by anodic polarization methods and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), in a saline phosphate buffered solution (PBS) at 37 °C, either naturally aerated or under crevice condition. A new device was developed to simulate the crevice condition on electrochemical tests. The electronic properties of the passive film formed on AISI 444 SS were evaluated by the Mott-Schottky approach. All tested materials showed passivity in the PBS medium and the passive oxide film presented a duplex nature. In aerated condition, the resistance to pitting corrosion associated to AISI 444 SS was similar to that of the ISO 5832 SS and both were superior to that of the NeoM SS. The 444 SS oxide film showed lower dopants concentration than the NeoM SS, suggesting that the 444 SS film presents a higher resistance to charge transfer through it than the fim on the NeoM SS. Under crevice conditions, the potentiodinamic polarization tests indicated low corrosion rates for both steels, but slightly higher for the ISO 5832 SS when compared to the AISI 444 SS tested. Observation of the surface, after crevice polarization, indicated a larger area of corrosive attack on the ISO 5832-1 SS than on the AISI 444 SS.The chemical composition of the NeoM SS was out of the standard specification. The low levels of Cr and Mo in the NeoM, and the high concentration of MnS precipitates, are the probable cause of its lower corrosion resistance. The new devide proposed for crevice corrosion resistance evaluation, showed good reproducibility of results.The AISI 444 stainless steel showed a high potential for use as a biomaterial, especially for the manufacture of prosthetic components with magnetic attachment.

O presente estudo objetivou caracterizar as juntas soldadas de uma chapa de aço inoxidável duplex UNS S32205 soldada utilizando diferentes energias (0,5 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 3,5 kJ/mm) e avaliar a susceptibilidade dessas juntas à corrosão sob tensão (CST) em ambiente contendo cloreto. O ensaio por gotejamento \"drop evaporation test\" (DET) de água do mar sintética foi utilizado para avaliar a susceptibilidade à CST das juntas soldadas e investigar os efeitos da temperatura (70 ºC, 90 ºC e 110 ºC) e da tensão de tração (70%, 90% e 100 % do limite de escoamento do metal base) na resistência à CST. Os resultados da caracterização mecânica, suscetibilidade à corrosão intergranular e caracterização microestrutural das juntas soldadas não evidenciaram a presença de fases deletérias, como as fases ? e ?. A proporção da fase ferrita na zona fundida e na zona afetada pelo calor (ZAC) foi inversamente proporcional à energia de soldagem. Por exemplo, a ferrita na ZAC variou de 68% para 0,5 kJ/mm a 54% para 3,5 kJ/mm. Os resultados dos ensaios de CST mostraram houve trincamento e fratura para todos os corpos de prova ensaiados a 110 ºC (mesmo com 70% do limite de escoamento), enquanto que nenhuma trinca foi observada nos corpos de prova ensaiados a 70 ºC e 90 ºC. Os ensaios de CST realizados a 90 ºC apresentaram corrosão localizada e preferencial da fase de ferrita longe do cordão de solda, enquanto os ensaios realizados a 70 ºC não apresentaram sinais significativos de corrosão. Todos os corpos de prova ensaiados a 110 ºC apresentaram fratura abaixo do deposito de sal com aspecto de vulcão formado pela evaporação da solução gotejada. As trincas propagaram pela interface ?/? ou clivagem transgranular nas fases ferrita e austenita. Para menores tensões ensaiadas, a proporção de clivagem transgranular da fase de ferrita foi mais significativa que a fase de austenita. O ensaio de DET não foi eficiente para investigar o efeito das alterações microestruturais na ZAC na susceptibilidade à CST. A análise de distribuição de temperatura na superfície dos corpos de prova indicou que o gotejamento da água do mar sintética teve um efeito de resfriamento e a temperatura na região de gotejamento foi pelo menos 10 ºC mais baixa quando comparada a outras regiões do corpo de prova. Além disso, o pH na região gotejante foi mais básico (pH = 11) do que a solução de água do mar sintética (pH = 8,2). / The present investigation characterized the welded joints of a UNS S32205 duplex stainless steel plate using different welding energies (0.5 kJ/mm, 1.0 kJ/mm and 3.5 kJ/mm) in order to evaluate the susceptibility of these joints to stress corrosion cracking (SCC) in Cl- environments. Drop evaporation test (DET) of synthetic seawater was used to assess the SCC behavior of the welded joints and to investigate the effects of the temperature (70 ºC, 90 ºC and 110 ºC) and the tensile strength (70%, 90% and 100% of the base metal\'s yield strength) on their SCC resistance. The results of the mechanical, intergranular corrosion susceptibility and microstructural characterization of the welded joints did not show the presence of deleterious phases, such as ? and ? phases. Additionally, the proportion of ferrite phase in the molten zone and in the heat-affected zone was inversely proportional to the welding energy. For instance, the ferrite in the HAZ varied from 68% for 0.5 kJ/mm to 54% for 3.5 kJ/mm. The results of SCC testing showed the cracking and fracture for all specimens tested at 110 ºC (even at 70% of the yield strength), while no cracking was observed at 70 ºC and 90 ºC. DET performed at 90 ºC showed that there was a localized and preferential corrosion of the ferrite phase far away from the weld bead, while DET performed at 70 ºC did not show any significant sign of corrosion. All samples tested at 110 ºC presented a noteworthy salt deposition in the shape of a volcano and their cracks were formed underneath the salt layer by the pit corrosion of the ferrite phase. The cracks propagated by either ? / ? interfacial or transgranular cleavage at ferrite and austenite phases. For lower stresses, the proportion of transgranular cleavage of the ferrite phase was more significant than the austenite phase. DET was not an efficient test to investigate the effect of the microstructural changes in the HAZ on the SCC susceptibly of the welded joints as the crack took place below the salt deposit and away from the weld bead. The temperature distribution analysis on the surface of the DET samples indicated that the seawater drip has a significant cooling effect and the temperature of this region was at least 10 ºC lower when compared to other regions of the samples. Additionally, the pH on the drip region was more basic (pH = 11) than the synthetic seawater solution (pH = 8.2). Keywords: Duplex stainless steels; stress corrosion cracking; synthetic seawater; welding.

Ligas de níquel têm atualmente uma vasta gama de aplicações, sendo a agressividade do meio e as elevadas temperaturas que estas ligas suportam, um diferencial excepcional. A liga UNS N07090, objeto deste trabalho, encontra aplicações muito diversas, entre elas turbocompressores, sistemas de exaustão e de pós-tratamento de motores a diesel. Nestas aplicações a liga está exposta a gases, que ao condensarem formam ácido sulfúrico (H2SO4). Torna-se, assim, importante, o conhecimento da resistência à corrosão da liga nesse meio. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento eletroquímico da liga através de curvas de polarização potenciodinâmica em diferentes concentrações de ácido sulfúrico. Observou-se que quanto maior a concentração de ácido, maior é a corrosão da liga. Este fato pode ser discutido pela adsorção do íon sulfato (SO42-), que prejudica tanto a formação quanto a cinética de crescimento da película passiva do níquel. Em contrapartida, a presença de Cr na liga UNS N07090 apresentou um benefício sobre a resistência à corrosão desta muito acima do esperado, influenciando de forma direta as curvas de polarização da liga e mantendo-a em condição de elevada resistência à corrosão em detrimento do pior desempenho observado em outros elementos pertecentes à liga, como Co, Al e Ti. Tempos de imersão de 24h em ácido sulfúrico elevam discretamente os parâmetros de corrosão da liga, mantendo-os, no entanto em patamares bastante baixos, permitindo finalmente concluir que a liga UNS N07090, quando exposta a concentrações que variam de 1M a 4M H2SO4, a 25°C, apresenta boa resistência à corrosão e que esta não se altera com o tempo de exposição. A análise dos resultados mostrou que o processo corrosivo é controlado por reações catódicas de sulfato e hidrogênio, as quais podem ter diferentes contribuições dependendo da concentração do ácido e do tempo de imersão da liga UNS N07090 no meio corrosivo. / Nickel alloys have a wide range of application nowadays due to their excellent resistance to aggressive media and high temperatures. UNS N07090, the nickel alloy studied herein, is used for turbochargers, exhaust and after treatment systems of diesel engines. These applications expose the alloy to hot gases, which condensate forming sulfuric acid (H2SO4). It is thus important to know the corrosion resistance of the alloy in this media. The goal of this work is the characterization of the electrochemical behaviour of UNS N07090 alloy through potentiodynamic polarization curves in different sulfuric acid concentrations. On the one hand, higher acid concentrations were noticed to lead to higher corrosion of the alloy. This phenomenon can be discussed by sulfate (SO42-) adsorption, which negatively influences not only the formation but also the growth of the passive film on nickel. On the other hand, the presence of Cr in UNS N07090 composition, improves the corrosion resistance of the alloy far more than expected, directly affecting the shape of the polarization curves of the alloy, placing it in a condition of high corrosion resistance despite the worst performance shown by the other elements present in the chemical composition of the alloy, such as Co, Al and Ti. 24h immersion periods in sulfuric acid slightly raise corrosion parameters of UNS N07090 alloy, but still ranking the alloy in very good corrosion resistance. Finally, it can be concluded that UNS N07090 alloy exposed to 1M to 4M H2SO4 at 25°C presents good corrosion resistance and that this is not affected by longer immersion periods. The results showed that the corrosion process of alloy UNS N07090 is controlled by sulfate and hidrogen cathodic reactions, which have stronger or weaker contribution depending on acid concentration and immersion time on the corrosive media.

Dutos metálicos revestidos, enterrados e protegidos catodicamente, quando são instalados nas proximidades de linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica, vêm apresentando problemas de corrosão, sendo esta atribuída às interferências de corrente alternada dispersas no solo. São muitos os critérios propostos na literatura para verificar se um duto está ou não sujeito a esse tipo de problema, mas tais critérios são contraditórios e ineficientes, uma vez que não levam em conta parâmetros termodinâmicos e não contemplam o acoplamento dos potenciais originados de corrente contínua com os potenciais oriundos de corrente alternada. O objetivo do presente trabalho foi estudar a corrosão causada por corrente alternada, selecionar um critério seguro de verificação da probabilidade de ocorrência dessa corrosão e desenvolver uma nova metodologia para a obtenção dos parâmetros necessários para a aplicação do critério proposto. Com base em uma ampla pesquisa bibliográfica, em resultados experimentais obtidos em laboratório e em campo, foi possível a seleção do seguinte mecanismo: a corrosão por corrente alternada é decorrente da oscilação do potencial da interface duto/solo que, dependendo do valor do pH nas suas vizinhanças, leva o sistema alternadamente ao domínio da corrosão e da imunidade ou alternadamente ao domínio da formação de óxidos (com e sem passivação) e da imunidade. Nessas condições, a corrosão do aço-carbono ocorre devido à irreversibilidade da reação Fe2+ + 2e- Fe, nos casos de alcalinização limitada, e à impossibilidade de formação de uma camada passiva protetora decorrente da flutuação de potencial entre o domínio de formação de óxidos e da imunidade, nos casos de alcalinização moderada. Como critério de verificação da ocorrência ou não de interferência de corrente alternada em dutos enterrados e catodicamente protegidos foi proposta, neste estudo, a obtenção da forma de onda do acoplamento entre os potencias originados de corrente contínua e os oriundos de corrente alternada sem a influência da queda ôhmica e a comparação do potencial de pico dessa forma de onda com o potencial estabelecido como limite aceitável do sistema de proteção catódica tradicional. Esta proposição foi feita com base na termodinâmica, o que garante que a previsão seja usada com mais segurança. Finalmente, foi desenvolvida uma sonda que, juntamente com uma instrumentação adequada, é capaz de fornecer a forma de onda do referido acoplamento em dutos enterrados e catodicamente protegidos, sem a interferência da queda ôhmica. / Corrosion problems have been observed in cathodically protected pipelines installed in the vicinity of high voltage power lines or electrical distribution systems. Many of these problems have been attributed to interferences coming from stray alternating currents. In the literature, there are many criteria proposed aiming at verifying the AC corrosion probability. However, such criteria are contradictory and ineffective since they do not take into account thermodynamic parameters and do not include the coupling of potential coming from direct current and the potential due to stray alternating current. The aim of this work was to study pipeline corrosion induced by stray alternating current, to select a safe criterion for the probability of this corrosion and to develop a new methodology for obtaining the required parameters for the application of the selected criterion. A broad literature review and the results obtained from a series of tests and analyses have allowed choosing the following mechanism: AC corrosion is a result of the fluctuation of the pipe/soil potential which, depending on the pH of the soil near the pipe, takes the system alternatively to the corrosion and to the immunity domains or alternatively to the oxide formation (with or without passivation) and to the immunity domains. Under these conditions, the corrosion of carbon steel occurs due to the irreversibility of the reaction Fe2+ + 2e- Fe reaction in cases of limited alkalinization and due to the impossibility of forming a protective passive layer caused by the potential fluctuation between the oxide formation and the immunity domains in cases of moderate alkalinization. In this study, a method to obtain the waveform of the AC+DC potential, without the ohmic drop, was proposed. The comparison of the peak potential of the AC + DC waveform with the potential value established as an acceptable threshold for traditional cathodic protection systems was used as a criterion for AC corrosion assessment. This criterion is proposed based on thermodynamic principles which ensure that the prediction is reliable. Finally, a probe was developed. This probe, along with a proper instrumentation, is able to provide the desired waveform for a safe application of the proposed criterion.

Ligas de alumínio que contém lítio são conhecidas por serem materiais atraentes devido à sua baixa densidade, alta elasticidade, alta resistencia mecânica e boa resistência à corrosão. A degradação do material devido à fadiga e corrosão são os dois principais fatores que contribuem para o envelhecimento de uma aeronave, e a previsão de corrosão e fadiga sob corrosão são muito importantes para sua integridade estrutural. A ocorrencia de pites de corrosão pode reduzir significativamente a iniciação da trinca de fadiga e diminuir a variação da intensidade de tensão limite destas ligas em até 50%. Com o objetivo de analisar novas ligas Al que estão no mercado, este trabalho compara o comportamento mecânico, de fadiga de baixo ciclo e eletroquímico das ligas de aluminio 2525 T3 e 7050 T7451 utilizadas pela EMBRAER, com o das ligas T851 2198 e 7081 T73511. Assim, ensaios de nucleação de trinca por fadiga foram realizados ao ar e em espécimes pré-condicionadas por 15 dias em névoa salina 5%, para a obtenção de curvas S-N. Curvas de polarização potenciodinâmicas foram obtidas para a investigação eletroquímica do comportamento destas ligas em um ambiente corrosivo. Também foram feitos ensaios de resistência à tração e dureza. Os resultados obtidos da série 2XXX mostram que as ligas são menos susceptíveis à corrosão por pites por apresentarem valores de Epite mais positivos que as ligas da série 7XXX. Porém, seus valores de jcorr também são mais positivos, o que aumenta a velocidade de corrosão das ligas, uma vez iniciado o processo. Tal fato se deve à presença de precipitados e elementos de liga que agem de modo a elevar o potencial para valores mais altos. Análises metalográficas por microscopia ótica e de varredura foram realizadas para se determinar os precipitados presentes em cada uma das ligas estudadas. O comportamento em fadiga das ligas pré-condicionadas em ambiente salino foi inferior em relação ao comportamento das ligas mantidas ao ar. Os pites funcionaram como concentradores de tensão, aumentando a ocorrência de nucleação de trincas de fadiga. A resistência à fadiga ao ar das ligas estudadas foi ligeiramente inferior ao das ligas bases. Entretanto, as quatro curvas obtidas para os espécimes pré-condicionados apresentaram-se superpostas. Isso indica que a ação dos pites rege o mecanismo de nucleação das trincas, enquanto que em ar, adiciona-se a ação do acabamento superficial. / Lithium-containing aluminum alloys are known to be attractive materials because of their low densities, high elastic modulus, high strengths and good corrosion resistance. Material degradation due to fatigue and corrosion are two major factors that contribute to the aging of an aircraft, and the prediction of corrosion and corrosionfatigue are very important for the structural integrity of aircrafts. The presence of corrosion pits can significantly shorten the fatigue crack initiation life and decrease the threshold stress intensity of an alloy by as much as 50%. The purpose of this work was to compare mechanical, fatigue and electrochemical behavior of the new \'AL\' alloys, 2198 T851 and 7081 T73511 that are on the market, with those used by EMBRAER, named 2525 T3 and 7050 T7451. The comparisons also considered fatigue resistance in pre-corrosion confining in salt environment. Therefore, air and 15-day-confined 5% salt environment specimens were submitted to crack nucleation tests to obtain S-N curves. Potentiodynamic polarization curves were also plotted to study the electrochemical behavior of this alloys in a corrosion environment. Tensile and hardness tests were performed. The obtained results for the 2XXX series showed that these alloys are less susceptible to pitting corrosion due to more positives Epite compared to 7XXX series. However, their jcorr values are also more positive, increasing the corrosion speed once it has begun. This happens due to the presence of some precipitates and a few elements that react in a way to increase the potential to higher values. Optical and electronic microscopy analyses were performed to determine the nature of precipitates of each alloy. The fatigue behavior of the salty-pre-confined environment specimens was much inferior compared to air test specimens according to each corrosion environment. Pits work as tension concentration, increasing fatigue crack nucleation. Air fatigue resistance of the new alloys was slightly inferior than the base alloys, but when the tests under pre-confined environment were conducted, the four curves overlapped. This implies that the pit action governs crack nucleation mechanism, while in air, surface finishing is an additional factor.