Avaliação da resistência à corrosão da liga Ti-30Ta submetida a diferentes taxas de deformação visando aplicações biomédicas

This study aims to evaluate the corrosion resistance of Ti-30Ta alloy when subjected to different strain rates. Samples of the alloy Ti-30Ta were obtained from the melting of pure elements in the arc furnace in inert atmosphere (argon gas). Then, the samples were subjected to a thermal treatment and to cold worked to obtain bars. After forging, the samples were machined in accordance with ASTME9-09 standard for carried out compression tests. To microstructural characterization, samples were sectioned longitudinal and transversally and embedded in resin. After, the wet sanding and polishing were performed, followed by a chemical attack, in order to study the microstructure under an optical microscope. Microhardness was measured on the samples that were subjected to microstructural characterization by using microhardness tester. Phases were evaluated by x-rays diffraction. Corrosion tests were carried out to evaluate the influence of deformation on the corrosion resistance. Results show that microstructure was not influenced by deformation

Estudo da resistência à corrosão de ligas Ni-Cr-Mo-Ta E Ni-Cr-Mo-W em solução NaF 0,08 mol/L, pH 4,7 para aplicações odontológicas

A large number of metal alloys are used in Dentistry for the manufacture of fixed and removable dentures. In the oral cavity, these structures are exposed to a chemically aggressive medium, like saliva and mechanical efforts, like mastication. In addition, acidic solutions containing fluoride ions are also frequently used in dental treatments to prevent dental plates and decays development. In this context, it was considered important to investigate the influence that a fourth element could exert when added to the ternary alloy Ni-Cr-Mo, largely used in Brazil. Therefore, electrochemical tests were done to evaluate the resistance to corrosion of quaternary alloy 65Ni-25Cr-5Mo-5Ta and 65Ni-25Cr-5Mo-5W in NaF solution 0,08mol / L, pH = 4.7. For greater understanding the microstructure and morphology of alloys were studied, through metallographic analysis, using optics microscopy and electron microscopy scanning. For the electrochemical tests were applied techniques traditionally used in corrosion researches, such as: potential measures in open circuit (OCP) and cyclic polarization (CP). It was found that both quaternary alloys showed very similar results. Comparing these quaternary alloys with the ternary 65Ni-25Cr-10Mo, it was found that the quaternary alloys exhibit greater resistance to corrosion, in other words, less passivation current density than the ternary alloy, showing that it is advantageous to add a fourth element in the alloy

Avaliação da resistência à corrosão da liga Ti-30Ta submetida a diferentes taxas de deformação visando aplicações biomédicas

This study aims to evaluate the corrosion resistance of Ti-30Ta alloy when subjected to different strain rates. Samples of the alloy Ti-30Ta were obtained from the melting of pure elements in the arc furnace in inert atmosphere (argon gas). Then, the samples were subjected to a thermal treatment and to cold worked to obtain bars. After forging, the samples were machined in accordance with ASTME9-09 standard for carried out compression tests. To microstructural characterization, samples were sectioned longitudinal and transversally and embedded in resin. After, the wet sanding and polishing were performed, followed by a chemical attack, in order to study the microstructure under an optical microscope. Microhardness was measured on the samples that were subjected to microstructural characterization by using microhardness tester. Phases were evaluated by x-rays diffraction. Corrosion tests were carried out to evaluate the influence of deformation on the corrosion resistance. Results show that microstructure was not influenced by deformation

Estudo da resistência à corrosão de ligas Ni-Cr-Mo-Ta E Ni-Cr-Mo-W em solução NaF 0,08 mol/L, pH 4,7 para aplicações odontológicas

A large number of metal alloys are used in Dentistry for the manufacture of fixed and removable dentures. In the oral cavity, these structures are exposed to a chemically aggressive medium, like saliva and mechanical efforts, like mastication. In addition, acidic solutions containing fluoride ions are also frequently used in dental treatments to prevent dental plates and decays development. In this context, it was considered important to investigate the influence that a fourth element could exert when added to the ternary alloy Ni-Cr-Mo, largely used in Brazil. Therefore, electrochemical tests were done to evaluate the resistance to corrosion of quaternary alloy 65Ni-25Cr-5Mo-5Ta and 65Ni-25Cr-5Mo-5W in NaF solution 0,08mol / L, pH = 4.7. For greater understanding the microstructure and morphology of alloys were studied, through metallographic analysis, using optics microscopy and electron microscopy scanning. For the electrochemical tests were applied techniques traditionally used in corrosion researches, such as: potential measures in open circuit (OCP) and cyclic polarization (CP). It was found that both quaternary alloys showed very similar results. Comparing these quaternary alloys with the ternary 65Ni-25Cr-10Mo, it was found that the quaternary alloys exhibit greater resistance to corrosion, in other words, less passivation current density than the ternary alloy, showing that it is advantageous to add a fourth element in the alloy

Efeito da temperatura de revenimento sobre o grau de sensitização e resistência à corrosão por pite de aços inoxidáveis supermartensíticos contendo 13% Cr, 5% Ni, com e sem adições de Nb e Mo.

O desenvolvimento dos aços inoxidáveis Super-Martensíticos (SM) nasce da necessidade de implementar novas tecnologias, mais econômicas e amigáveis ao meio ambiente. Os aços inoxidáveis SM são uma derivação dos aços inoxidáveis martensíticos convencionais, diferenciando-se basicamente no menor teor de carbono, na adição de Ni e Mo. Foram desenvolvidos como uma alternativa para aços inoxidáveis duplex no uso de dutos para a extração de petróleo offshore em meados dos anos 90. Para que esses aços apresentem as propriedades mecânicas de resistência à tração e tenacidade é necessário que sejam realizados tratamentos de austenitização, seguido de têmpera, e de revenimento, onde, particularmente para este último, há várias opções de tempos e temperaturas. Como os tratamentos térmicos geram as propriedades mecânicas através de transformações de fase (precipitação) podem ocorrer alterações da resistência à corrosão. São conhecidos os efeitos benéficos da adição de Nb em aços inoxidáveis tradicionais. Por isso, o objetivo desta pesquisa foi estudar aços inoxidáveis SM contendo Nb. Foi pesquisada a influência da temperatura de revenimento sobre a resistência à corrosão de três aços inoxidáveis SM, os quais contêm 13% Cr, 5% Ni, 1% a 2% Mo, com e sem adições de Nb. No presente trabalho, foram denominados de SM2MoNb, SM2Mo e SM1MoNb, que representam aços com 2% Mo, 1% Mo e 0,11% Nb. Dado que os principais tipos de corrosão para aços inoxidáveis são a corrosão por pite (por cloreto) e a corrosão intergranular (sensitização), optou-se por determinar os Potenciais de Pite (Ep) e os Graus de Sensitização (GS) em função da temperatura de revenimento. Os aços passaram por recozimento a 1050°C por 48 horas, para eliminação de fase ferrita delta. Em seguida foram tratados a 1050 °C por 30 minutos, com resfriamento ao ar, para uniformização do tamanho de grão. A estrutura martensítica obtida recebeu tratamentos de revenimento em temperaturas de: 550 °C, 575 °C, 600 °C, 625 °C, 650 °C e 700 °C, por 2 horas. O GS foi medido através da técnica de reativação eletroquímica potenciodinâmica na versão ciclo duplo (DL-EPR), utilizando-se eletrólito de 1M H2SO4 + 0,01M KSCN. Para determinar o Ep foram realizados ensaios de polarização potenciodinâmica em 0,6M NaCl. Os resultados obtidos foram discutidos através das variações microestruturais encontradas. Foram empregadas técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), simulação termodinâmica de fases através do programa Thermo-Calc e determinação de austenita revertida mediante difração de raios X (DRX) e ferritoscópio. A quantificação da austenita por DRX identificou que a partir de 600 °C há formação desta fase, apresentando máximo em 650 °C, e novamente diminuindo para zero a 700 °C. Por sua vez, o método do ferritoscópio detectou austenita nas condições em que a analise de DRX indicou valor nulo, sendo as mais críticas a do material temperado (sem revenimento) e do aço revenido a 700 °C. Propõe-se que tais diferenças entre os dois métodos se deve à morfologia fina da austenia retida, a qual deve estar localizada entre as agulhas de martensita. Os resultados foram discutidos em termos da precipitação de Cr23C6, Mo6C, NbC, fase Chi, austenita e ferrita, bem como das consequências do empobrecimento em Cr e Mo, gerados por tais microconstituintes. São propostos três mecanismos para explicar a sensitização: o primeiro é devido a precipitação de Cr23C6, o segundo a precipitação de fase Chi (rica em Cr e Mo) e o terceiro é devido a formação de ferrita durante o revenimento. O melhor desempenho quanto ao GS foi obtido para os revenimentos a 575 °C e 600°C, por 2 horas. Os resultados de Ep indicaram que o aço SM2MoNb, revenido a 575°C, tem o melhor desempenho quanto à resistência à corrosão por cloreto. Isso associado ao baixo GS coloca este aço, com este tratamento térmico, numa posição de destaque para aplicações onde a resistência à corrosão é um critério de seleção de material, uma vez que, segundo a literatura a temperatura de 575 °C está no intervalo de temperaturas de revenimento onde são obtidas as melhores propriedades mecânicas.

Estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável ferrítico AISI 444 para aplicação como biomaterial

Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)

Avaliação da corrosão em dutos por técnica gravimétrica e de resistência elétrica

With the increasing of demand for natural gas and the consequent growth of the pipeline networks, besides the importance of transport and transfer of oil products by pipeline, and when it comes to product quality and integrity of the pipeline there is an important role regarding to the monitoring internal corrosion of the pipe. This study aims to assess corrosion in three pipeline that operate with different products, using gravimetric techniques and electrical resistance. Chemical analysis of residues originated in the pipeline helps to identify the mechanism corrosive process. The internal monitoring of the corrosion in the pipelines was carried out between 2009 and 2010 using coupon weight loss and electrical resistance probe. Physico-chemical techniques of diffraction and fluorescence X-rays were used to characterize the products of corrosion of the pipelines. The corrosion rate by weight loss was analyzed for every pipeline, only those ones that has revealed corrosive attack were analyzed located corrosion rate. The corrosion potential was classified as low to pipeline gas and ranged from low to severe for oil pipelines and the pipeline derivatives. Corrosion products were identified as iron carbonate, iron oxide and iron sulfide

Estudo do mecanismo de corrosão por pites em água do mar de aços inoxidáveis supermartensíticos microligados com Nb e Ti

Os aços inoxidáveis supermartensíticos (SMSS) são usados em ambientes agressivos devido à sua boa soldabilidade, boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas e superior resistência à corrosão sob tensão. Aplicações na exploração de petróleo demandam superior combinação de propriedades e os aços inoxidáveis duplex e superduplex têm sido aplicados nessa área, a despeito de seus custos elevados. Os SMSS consistem numa alternativa técnica e econômica ao uso daqueles aços. Nesse trabalho, adições de Nb e Ti foram realizadas com o intuito de minimizar o efeito de sensitização, promover o refino de grãos e foram estudados os aspectos microestruturais e a resistência à corrosão por pites em água do mar. A formação e a evolução dos pites foram acompanhadas por ensaios de corrosão, microscopia óptica e eletrônica, focalizando suas morfologias. O aço com Ti apresentou o melhor desempenho quanto à corrosão, com o maior potencial de corrosão e menor potencial de pite entre os aços em estudo. O aço com Nb, apesar de apresentar potencial de corrosão superior ao do aço sem adição, teve um potencial de pite inferior ao do mesmo.

Estudo da corrosão dos aços AISI 1010 e AISI 316L em soluções com elevado teor de cloreto e em ácido naftênico

A mudança no mercado global do petróleo nos últimos anos, com o declínio das reservas de óleo leve, têm forçado a busca por novos campos petrolíferos em ambientes mais remotos, como nos campos localizados na camada pré-sal, e a exploração de óleos pesados que possuem elevado teor de ácidos naftênicos. Isso acarreta em grandes desafios para a previsão do desempenho de materiais frente às novas condições ambientais em que estão inseridos. No presente trabalho, o comportamento da corrosão do aço carbono AISI 1010 e do aço inoxidável AISI 316L foi estudado em soluções aquosas com elevado teor de cloreto e em solução de ácido naftênico ciclopentanóico a fim de ter melhor entendimento da ação dessas espécies no processo de corrosão e simular a corrosão pela água de produção na indústria petrolífera. Foram aplicadas as técnicas de potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica, voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica, usadas, em cada caso, de acordo com a conveniência. O aumento da [Cl-] na faixa de 1,2–2,8 mol.L-1 não altera os processos catódicos e anódicos perto do Ecorr para os aços AISI 1010 e AISI 316L. Em condições de sobrepotenciais afastados do Ecorr, o aumento de [Cl-] aumenta os processos oxidativos de corrosão, o que é expresso pelas maiores densidades de corrente e carga anódica e aumento da perda de massa sofrida pelos eletrodos de ambos os aços. Portanto, os danos da corrosão são mais intensos quando se aumenta a [Cl-]. O aço AISI 1010 é ativo nas soluções de NaCl e a corrosão se propaga livremente de forma uniforme. Para o aço AISI 316L, uma ampla faixa de passividade pode ser vista nas soluções de NaCl; no Epit ocorre a ruptura do filme passivo e o crescimento de pites estáveis. Após 24 h de imersão em soluções de sulfato de sódio (branco) e de ácido naftênico ciclopentanóico ocorre crescimento de filme de óxido e as fases α-Fe2O3, Fe3O4 e δ-FeO(OH) foram identificadas nos espécimes de aço AISI 1010 e Fe3O4 foi identificado nos defeitos do filme prévio presente na superfície do aço AISI 316L. Os filmes formados em solução de ácido ciclopentanóico possuem menor resistência à polarização, maior rugosidade e maior taxa de corrosão quando comparado aos filmes crescidos na solução branco, para ambos os aços. A presença do ácido naftênico muda a forma como a reação de corrosão se procede e contribui para o aumento da corrosão. A corrosão naftênica foi mais pronunciada no aço carbono porque a presença dos elementos de liga no aço inox reduzem o número de sítios ativos ricos em Fe e tornam menos oportuna a ligação do Fe com o naftenato.