Modifica????o da superf??cie de a??o eletrozincado para prote????o contra a corros??o por revestimentos isentos de cromo

• Autor(a) principal: FERREIRA JUNIOR, JOSE M.
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10623
• topic: steels; electrochemical corrosion; surface coating; chromium; hazardous materials; toxicity; corrosion protection; cerium; niobium; corrosion resistance; wastes

Os revestimentos eletrozincados empregados como prote????o galv??nica ativa sobre os a??os s??o utilizados industrialmente h?? longo tempo. Entretanto, como o zinco ?? um elemento muito reativo, o tratamento da sua superf??cie ?? necess??rio para aumentar sua vida ??til. O tratamento mais utilizado consiste em imers??o em solu????o de convers??o contendo cromo hexavalente, o qual vem sendo banido por gerar subst??ncias t??xicas e carcinog??nicas, tendo sua utiliza????o proibida pelas normas europeias. Neste trabalho, foram estudados tratamentos alternativos ao cromato para o a??o eletrozincado que n??o geram res??duos t??xicos. O tratamento escolhido foi desenvolvido em etapas. A primeira etapa envolveu o uso de um composto org??nico, o 2 butino-1,4 diol propoxilato, em solu????o com sais oxidantes e com nitrato de c??rio como aditivo. A etapa seguinte consistiu em imers??o da superf??cie tratada pela etapa anterior, em um agente oxidante, o per??xido de hidrog??nio. A terceira etapa consistiu na imers??o em solu????o com 2 butino-1,4 diol propoxilato e oxalato de ni??bio amoniacal (ANO). As superf??cies tratadas, ap??s cada uma das etapas, foram caracterizadas por microscopia ??ptica e eletr??nica de varredura (MEV), difra????o de raios X (DRX), espectroscopia por infravermelho (FTIR) e espectroscopia fotoeletr??nica de raios X (XPS). A caracteriza????o quanto ?? corros??o das superf??cies tratadas foi feita por ensaios de n??voa salina e espectroscopia de imped??ncia eletroqu??mica (EIE). Os resultados mostraram que cada uma das etapas teve uma contribui????o no aumento da resist??ncia ?? corros??o e esta foi dependente do tempo de tratamento em cada uma das tr??s etapas. A composi????o qu??mica das camadas obtidas foi caracterizada por FTIR e XPS. Esta ??ltima t??cnica permitiu analisar a distribui????o dos elementos nas camadas formadas ao longo da espessura da mesma, usando a t??cnica de desbaste (sputtering), obtendo perfis de profundidade. A presen??a de ??cido carbox??lico ligado ao substrato met??lico (zinco) foi observada. Os resultados mostraram que ocorreu forma????o de camada org??nica e a incorpora????o de c??rio e de ni??bio a esta camada. Estes se apresentam distribu??dos em toda a extens??o da camada, na forma de ??xidos em dois estados de oxida????o, III e IV, no caso do c??rio, e IV e V, no caso do ni??bio. As camadas formadas ap??s as v??rias etapas adotadas cont??m uma estrutura polim??rica formada por filme org??nico e uma mistura de ??xidos, particularmente ??xido e hidr??xido de zinco, os quais ficam retidos na estrutura da camada e conferem prote????o ?? corros??o do substrato met??lico por per??odos prolongados de imers??o. Os resultados quanto a prote????o ?? corros??o mostraram que o tratamento com o melhor desempenho (T10_10_10) proporcionou prote????o ao substrato por longos per??odos de tempo e esta foi superior em compara????o ?? promovida por camada de cromato, tanto pelo ensaio de n??voa salina como o de EIE. Este tratamento mostrou-se, portanto, uma alternativa promissora para substitui????o de camada de cromato na prote????o de a??o eletrozincado, tanto do ponto de vista ambiental, por n??o gerar res??duos t??xicos, como de resist??ncia ?? corros??o.