Estudo do comportamento de tribocorrosão do aço inoxidável 316L com tratamento superficial de passivação em ácido cítrico

Autor: Costa, Américo Tomás da
Přispěvatelé: Antunes, Renato Altobelli, Droppa Junior, Roosevelt, Venâncio, Everaldo Carlos
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFABC
Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
Popis: Orientador: Prof. Dr. Renato Altobelli Antunes Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2019. Neste trabalho foram realizados tratamentos superficiais de passivação no aço inoxidável 316L baseados em soluções de ácido cítrico, como uma alternativa para os tratamentos feitos à base de ácido nítrico, os mais comuns para esta finalidade. Foram realizados ataques em soluções de ácido cítrico em variadas concentrações e em ácido nítrico a 30% como referência. Os tratamentos foram realizados a temperatura ambiente por tempos de 15, 30 e 60 minutos. Após a realização dos tratamentos, foram realizados ensaios eletroquímicos preliminares de monitoramento do Potencial de Circuito Aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica para a determinação das condições de tratamento com melhor desempenho frente à corrosão. Além disso, foram feitas análises da composição do filme passivo por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X. As condições selecionadas foram submetidas a ensaios de tribocorrosão. Foram realizados ensaios com a geometria esfera-contra-disco com cargas aplicadas de 1 N e 10 N. Estes ensaios foram conduzidos a seco e na presença de solução de NaCl 0,1M a temperatura ambiente. Preliminarmente, foram selecionados os tratamentos com soluções de ácido cítrico a 10 % e 20 % por 15 minutos pois estes apresentaram resistência à corrosão semelhante à condição de referência, tratada com solução de ácido nítrico a 30%. Os ensaios de tribocorrosão foram realizados no potencial de circuito aberto (PCA) e com potenciais aplicados de 100, 300 e 500 mV acima do PCA. O filme passivo se tornou mais rico em cromo e molibdênio para as amostras passivadas em solução de ácido cítrico 10% por 15 minutos o que está provavelmente relacionado à sua boa resistência à corrosão. As correntes medidas durante os ensaios de tribocorrosão foram dependentes da força normal e do potencial aplicado. As correntes mais altas foram obtidas para os ensaios conduzidos com 10 N e 500 mV acima do PCA. O efeito positivo dos tratamentos de passivação sobre a resistência à corrosão do aço foi mais facilmente percebido quando a carga aplicada foi 1 N. Os resultados indicam que a força normal tem uma influência marcante sobre o comportamento de tribocorrosão do aço 316L. In this work, citric acid passivation surface treatments were carried out with AISI 316L stainless steel specimens as an alternative to the traditional passivation in nitric acid solutions. The treatment was performed in citric acid solutions with varying concentrations, taking 30% v/v nitric acid solution as reference. The treatments were performed at room temperature for 15, 30 and 60 minutes. After passivation, samples were subject to preliminary electrochemical tests consisting of open circuit potential monitoring, electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The main goal was to identify the treatment conditions that promoted the best corrosion resistance to the 316L steel. Furthermore, the composition of the passive film was examined by X-ray photoelectron spectroscopy. The elected conditions were subject to tribocorrosion tests. A ball-on-disc tribometer was employed with this purpose. The tests were conducted at two different applied loads, 1 N and 10 N in 0.1 M NaCl solution at room temperature. Dry wear tests under the same condition were also performed for comparison. Initially, the treatments performed in 10% and 20% citric acid solutions for 15 minutes were selected to the tribocorrosion tests, since they presented similar corrosion behavior when compared to the samples passivated in 30% v/v nitric acid solution. The tribocorrosion tests were carried out at the open circuit potential (OCP) and at +100 mV, +300 mV and +500 mV with respect to the OCP. The passive film was enriched with chromium and molybdenum for the samples passivated in the 10% citric acid solution for 15 minutes which is probably related to its good corrosion resistance. The currents measured during the tribocorrosion tests were dependent on the applied normal load and potential. The highest currents were observed for the tests conducted at 10 N and at +500 mV above the OCP. The positive effect of the passivation treatments on the corrosion resistance of the steel was more easily perceived when the applied load was 1 N. The results point to a marked influence of the normal load on the tribocorrosion behavior of the 316L steel.
Databáze: OpenAIRE
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