Influência da temperatura no processo eletroquímico de coloração por corrente pulsada nos aços inoxidáveis ABNT 304 e ABNT 430

• Autor(a) principal: Jaqueline Lacerda da Silva
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/34568
• topic: Aço inoxidável colorido; Velocidade de coloração; Coloração eletroquímica; Filme de interferência; Engenharia química; Aço inoxidável; Eletroquímica

Foi realizada a coloração em dourado dos aços inoxidáveis ABNT 304 e ABNT 430 utilizando processo eletroquímico de coloração por corrente pulsada desenvolvido no CETEC (PI 9703991-8), conduzido em diferentes temperaturas. Para compreender a influência da temperatura no tempo de coloração e as propriedades dos filmes de interferência gerados sobre substratos de aços austenítico e ferrítico, variou-se a temperatura da etapa de coloração na faixa de 25°C e 40°C. Foi constatada uma maior velocidade de coloração para o aço ABNT 304, além de uma redução exponencial do tempo de coloração com o aumento da temperatura, reduzindo 36,6% o tempo de coloração do aço ABNT 430 com o aumento de 15°C. Foi possível estimar as equações de velocidades específicas de crescimento dos filmes pelo modelo de Arrhenius. A composição química dos filmes foi estudada através de espectroscopia de fotoelétrons de raio X (XPS). A morfologia dos filmes foi analisada por microscopia óptica, eletrônica de varredura (MEV) e força atômica (MFA). A fração porosa dos filmes encontra-se na faixa de 27 a 29%, sem variação relevante com a temperatura de coloração. A nanodureza do conjugado filme-substrato obtida por nanoindentador acoplado ao MFA diminuiu após o processo de coloração, sendo esta redução mais significativa para os filmes sobre o substrato ferrítico, possivelmente influenciada pelo maior tamanho dos poros destes filmes. Os parâmetros nanomecânicos avaliados mostraram-se independentes da temperatura do processo de coloração. A molhabilidade dos filmes em relação à água e óleo aumentam após a coloração, com o efeito mais pronunciado no aço ABNT 430. A molhabilidade dos filmes diminui com o aumento da temperatura de coloração. O efeito de amplificação de efeito hidrofílico do modelo de Wenzel pode ser verificado nos resultados de nanorugosidade obtidos por MFA, onde o aumento da rugosidade da superfície acompanha uma redução do ângulo de contato com a água. No ensaio de EIS os resultados apresentaram um comportamento frente à corrosão das amostras coloridas um pouco inferior à camada passiva do substrato, mas mantendo o caráter protetivo do filme de interferência, não ocorrendo diferenças significativas entre os substratos ou temperaturas de coloração.