Corrosão em meio salino de uma liga Al-Mg-Sc submetida à deformação plástica severa por torção sob alta pressão e ao recozimento em temperaturas de 523 a 773 k
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/44367 https://orcid.org/ 0000-0002-3717-8318 |
Resumo: | A influência das modificações na estrutura cristalina de um material provocadas por deformação plástica severa (SPD), como o processamento por torção sob alta pressão (high-pressure torsion - HPT) no comportamento de corrosão de materiais metálicos ainda não é bem compreendida. Esse estudo avaliou a influência do HPT no comportamento de corrosão de uma liga solubilizada de Al-3%Mg-0,2%Sc por meio de ensaios eletroquímicos de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização cíclica, análise de Mott-Schottky, espectroscopia de fotoelétrons por raios-X (XPS) e cronoamperometria em solução de NaCl 3,5% (m/v). Observou-se que a corrente passiva decresceu após o processamento por HPT, indicando a formação de uma camada de óxido mais protetora na superfície da liga processada. As análises de Mott-Schottky confirmaram a alta eficiência de proteção da camada passiva no material processado por HPT pela baixa concentração de defeitos no óxido formado. O filme formado na liga solubilizada foi característico de semicondutor do tipo p e do tipo n, enquanto a liga processada por HPT apresentou apenas um comportamento de filme semicondutor do tipo n. As análises de EIE mostraram melhora na resistência à corrosão em meio salino após o processamento por HPT. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) após os ensaios de corrosão. A fim de avaliar a influência do tamanho e distribuição dos grãos no comportamento de corrosão da liga, o material processado por HPT foi submetido a recozimento em diferentes temperaturas e a resistência à corrosão da liga recozida foi avaliada por meio de ensaios de EIE e polarização potenciodinâmica em solução de NaCl 3,5% (m/v). A análise dos diagramas de Nyquist e Bode indicou a melhor resistência à corrosão dos materiais que apresentaram uma distribuição de grãos mais uniforme e os dados de polarização indicaram maior densidade de corrente de corrosão para as amostras com estrutura de grão mais heterogênea. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (FTIR-ATR) e MEV e as imagens sugeriram maior sensibilidade à corrosão daquelas amostras que se mostraram com distribuição de grãos mais heterogênea após o processo de recozimento. |
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Vanessa de Freitas Cunha Linshttp://lattes.cnpq.br/7922457689842629Renata Braga SoaresWalney Silva AraújoLisete Cristine ScienzaRosa Maria Rabelo JunqueiraRoberto Braga Figueiredohttp://lattes.cnpq.br/0737208711013327Michelle Dias Alves Lage2022-08-18T17:38:05Z2022-08-18T17:38:05Z2021-11-29http://hdl.handle.net/1843/44367https://orcid.org/ 0000-0002-3717-8318A influência das modificações na estrutura cristalina de um material provocadas por deformação plástica severa (SPD), como o processamento por torção sob alta pressão (high-pressure torsion - HPT) no comportamento de corrosão de materiais metálicos ainda não é bem compreendida. Esse estudo avaliou a influência do HPT no comportamento de corrosão de uma liga solubilizada de Al-3%Mg-0,2%Sc por meio de ensaios eletroquímicos de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização cíclica, análise de Mott-Schottky, espectroscopia de fotoelétrons por raios-X (XPS) e cronoamperometria em solução de NaCl 3,5% (m/v). Observou-se que a corrente passiva decresceu após o processamento por HPT, indicando a formação de uma camada de óxido mais protetora na superfície da liga processada. As análises de Mott-Schottky confirmaram a alta eficiência de proteção da camada passiva no material processado por HPT pela baixa concentração de defeitos no óxido formado. O filme formado na liga solubilizada foi característico de semicondutor do tipo p e do tipo n, enquanto a liga processada por HPT apresentou apenas um comportamento de filme semicondutor do tipo n. As análises de EIE mostraram melhora na resistência à corrosão em meio salino após o processamento por HPT. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) após os ensaios de corrosão. A fim de avaliar a influência do tamanho e distribuição dos grãos no comportamento de corrosão da liga, o material processado por HPT foi submetido a recozimento em diferentes temperaturas e a resistência à corrosão da liga recozida foi avaliada por meio de ensaios de EIE e polarização potenciodinâmica em solução de NaCl 3,5% (m/v). A análise dos diagramas de Nyquist e Bode indicou a melhor resistência à corrosão dos materiais que apresentaram uma distribuição de grãos mais uniforme e os dados de polarização indicaram maior densidade de corrente de corrosão para as amostras com estrutura de grão mais heterogênea. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (FTIR-ATR) e MEV e as imagens sugeriram maior sensibilidade à corrosão daquelas amostras que se mostraram com distribuição de grãos mais heterogênea após o processo de recozimento.Modification’s influence in crystalline structure of a material caused by severe plastic deformation (SPD), such as high-pressure torsion (HPT) in the corrosion behavior of metallic materials is not yet well understood. This work evaluated the influence of HPT in the corrosion behavior of an Al-3%Mg-0.2%Sc as-cast alloy through electrochemical tests of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic polarization, Mott-Schottky analyses, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and chronoamperometry in a 3.5% (wt.%) NaCl solution. It was observed that the passive current decreased after processing by HPT, indicating the formation of a more protective oxide layer in the processed alloy surface. The Mott-Schottky analysis confirmed the high protection efficiency of the oxide layer in the processed material by the low defects concentration in the oxide formed. The film formed in the as-cast alloy was characteristic of type p and type n semiconductor, while the processed by HPT alloy just presented a film type n semiconductor behavior. The EIS analysis showed improvement in the corrosion resistance in saline environment after the HPT processing. The materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM) after the corrosion tests. In order to evaluate the influence of grain size and distribution in the alloy corrosion behavior, the processed by HPT material was subjected to annealing in different temperatures and the annealed alloy corrosion resistance was evaluated through EIS and potentiodynamic polarization tests in 3.5% (wt.%) NaCl solution. Analysis of Nyquist and Bode diagrams suggested better corrosion resistance in materials the presented a more homogeneous grain distribution and the polarization data indicated higher corrosion current density to the samples which present a more heterogeneous grain structure. The materials were characterized by attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) and SEM and the images suggested more corrosion sensibility in the samples that have a more heterogeneous grain distribution after annealing process.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICAPrograma Institucional de Internacionalização – CAPES - PrInthttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia químicaCorrosão - TesesLigas de alumínioMicroestruturaTorçãoLigas de alumínioCorrosãoTorção sob alta pressãoMicroestrutura ultrafinaDistribuição de grãosCorrosão em meio salino de uma liga Al-Mg-Sc submetida à deformação plástica severa por torção sob alta pressão e ao recozimento em temperaturas de 523 a 773 kCorrosion in saline medium of an Al-Mg-Sc alloy subjected to severe plastic deformation by high pressure torsion and annealing at temperatures from 523 to 773 Kinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese - Michelle D A Lage.pdfTese - Michelle D A Lage.pdfapplication/pdf1548699https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44367/4/Tese%20-%20Michelle%20D%20A%20Lage.pdf698610f0695b5578e7e5efd7d78f38b2MD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44367/5/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44367/6/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD561843/443672022-08-18 14:38:05.433oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-08-18T17:38:05Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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