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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Tribocorrosão em aços inoxidáveis ferríticos: uma abordagem metodológica
Alternate title (s): Tribocorrosion in ferritic stainless steels: a methodological approach
Author: Abreu, Demian
First Advisor: Mello, José Daniel Biasoli de
First coorientator: Ardila, Miguel Angel Narvaez
First member of the Committee: Silva Junior, Washington Martins da
Second member of the Committee: Vieira, Lucia
Summary: O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma abordagem metodológica para caracterizar a tribocorrosão de aços inoxidáveis ferríticos. Para efeito de comparação, o aço carbono também foi estudado. Foi utilizado um tribômetro no modo de movimento alternado com condições de carga e velocidade de deslizamento constantes. Para tanto, esse equipamento contou com uma adaptação, que consistiu no projeto, construção e incorporação de uma célula eletroquímica associada a um potenciostato. Assim, para avaliar o efeito sinérgico da tribocorrosão, foi elaborada uma metodologia específica, já que a literatura é escassa em metodologias para determinar a sinergia da tribocorrosão em ensaios potenciodinâmicos (com varredura de potencial). Dessa forma, a metodologia consiste em realizar ensaios tribológicos por deslizamento, a fim de se avaliar o desgaste puramente mecânico, ensaios de corrosão, para avaliar a resistência à corrosão na ausência de desgaste mecânico, e ensaios tribocorrosivos, que associam o desgaste mecânico e a degradação oriunda de efeitos químicos/eletroquímicos. A avaliação da metodologia desenvolvida se deu pela sua aplicação ao estudo do efeito do teor de cromo na resistência à tribocorrosão de aços inoxidáveis ferríticos. Dentre os aços inoxidáveis, os que possuem 16 % de cromo em sua composição apresentaram maior coeficiente de atrito e menor taxa de desgaste quando comparados aos aços inoxidáveis com 11 % de cromo nos testes tribológicos. O aço carbono, por sua vez, apresentou o menor atrito e o maior desgaste dentre todos os materiais. Os resultados dos ensaios de corrosão mostraram que quanto maior o teor de cromo do aço inoxidável, maior é a sua resistência à corrosão. Foi constatado que os mecanismos de desgaste eram similares, com marcas de abrasão nas marcas de desgaste ao final dos ensaios tribológicos e tribocorrosivos. Tal similaridade possivelmente explica a sinergia obtida, que foi ligeiramente positiva, ou seja, a tribocorrosão agravou o desgaste dos materiais, ainda que de maneira pouco significativa.
Abstract: The goal of this work was to develop a methodological approach to characterize the tribocorrosion of ferritic stainless steels. For a matter of comparison, the carbon steel was also studied. A reciprocating motion tribometer was used under constant load and sliding velocity conditions. An electrochemical cell associated with a potentiostat was designed, constructed and incorporated to the tribometer. Thus, in order to evaluate the synergic effect of tribocorrosion, a specific methodology was developed, since the literature lacks methodologies to determine the tribocorrosion synergy in potenciodynamic (potential scanning) tests. Therefore, the methodology consists in perform sliding tribological tests in order to strictly evaluate the mechanical wear, the corrosion resistance, in the absence of mechanical wear, and tribocorrosion tests, which associate both mechanical wear and the corrosion degradation from chemical/electrochemical effects. The validation of the developed methodology consisted of its application in ferritic stainless steels with different chromium content. Among the stainless steels, those with 16 % of chromium showed higher friction coefficient and lower wear rate compared to those with 11 % of chromium content. The carbon steel, on the other hand, showed the lowest friction coefficient and the highest wear rate among all materials. The results in corrosion tests showed that higher is the corrosion resistance when the stainless steel has higher chromium content. It was verified similarities of the wear mechanism between the tribocorrosion and the tribological tests. Such similarities can possibly explain the synergy obtained, which was slightly positive, that is, the tribocorrosion apparently intensified the wear rate in the materials, although in a little significant way.
Keywords: Tribocorrosão
Aços Inoxidáveis Ferríticos
Corrosão
Desgaste por deslizamento
Tribocorrosion
Ferritic stainless steels
Corrosion
Sliding Wear
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: ABREU, Demian. Tribocorrosão em aços inoxidáveis ferríticos: uma abordagem metodológica. 2019. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10 14393/ufu di.2019.2175
Document identifier: httpx://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2175
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27204
Date of defense: 31-Jul-2019
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