Permeação de hidrogênio em aço ultrabaixo carbono: influências da fração recristalizada e do acabamento superficial

• Autor(a) principal: Juliana Midori Matsushita
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-96LHM7
• topic: Difusão; Eletroquímica; Hidrogênio; Permeação; Interstitial free; Fragilização; Engenharia quimica

O hidrogênio é um átomo de tamanho reduzido que consegue se difundir rapidamente pela malha cristalina de estruturas metálicas. Essa permeação pode prejudicar as propriedades mecânicas de componentes de diversos setores industriais, principalmente quando em contato com as fontes de hidrogênio como o H2S. O desgaste é designado fragilização por hidrogênio, e o material adquire susceptibilidade à formação de falhas e de fraturas frágeis. Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de compreender os mecanismos para a permeação da espécie em aço ultrabaixo carbono Interstitial Free, cuja simplicidade microestrutural reduz as variáveis envolvidas no fenômeno e facilita uma compreensão sobre ligas mais complexas. O foco foi verificar a influência da fração recristalizada e do acabamento superficial no comportamento das curvas de permeação, pelo uso da polarização eletroquímica e da célula de Devanathan-Stachurski. Os coeficientes de difusão das quatro condições do aço (full hard, parcialmente recozido, IF, IF lixado) foram comparados entre si, considerando os valores teórico pela Lei de Fick e experimental. Dentre eles, o full hard mostrou maior dificuldade para permeação do hidrogênio devido às discordâncias, e o IF, grande facilidade após o alívio das tensões internas pelo tratamento térmico. Já a redução na rugosidade superficial prejudicou o mecanismo de entrada do hidrogênio, resultando numa permeação mais restrita. Os comportamentos das curvas foram relacionados às características de cada amostra e revelaram associação entre defeitos e dureza do metal com os aprisionamentos do hidrogênio e falhas, como trincas e blisters. Efeitos sobre o metal foram analisados por testes metalográficos dos corpos-de-prova, para identificação das alterações microestruturais.