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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7606-6012
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Efeito da concentração de NaCl na tribocorrosão de aços inoxidáveis
Título (s) alternativo (s): Effect of NaCl concentration on tribocorrosion of stainless steels
Autor: Mendonça, Arthur Santana de
Primer orientador: Mello, José Daniel Biasoli de
Primer miembro de la banca: Borges, Paulo César
Segundo miembro de la banca: Silva Junior, Washington Martins da
Tercer miembro de la banca: Labiapari, Wilian da Silva
Cuarto miembro de la banca: Ardila, Miguel Angel Narvaez
Resumen: O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da concentração de NaCl na tribocorrosão de aços inoxidáveis. Entender o impacto da variação do teor de cloro é importante pois afeta diretamente na cinética de corrosão. A salinidade em ambientes marinhos, por exemplo, varia por fatores como distância da costa, profundidade, condições climáticas e atmosféricas locais, variando o teor de cloro no ambiente. Aplicações na indústria de processamento de alimentos e mineração também podem apresentar sistemas com variadas concentrações de Cl-. A metodologia foi baseada na realização de ensaios tribológicos por deslizamento, ensaios puramente corrosivos e ensaios tribocorrosivos, com o objetivo de avaliar os mecanismos degradantes puramente mecânicos e a resistência à corrosão na ausência de desgaste mecânico e, por fim, analisar a ação combinada dos mecanismos mecânicos e eletroquímicos. Foram realizados testes em quatro diferentes meios, água destilada (ensaios de deslizamento) e solução aquosa de NaCl em concentrações de 0,05 %, 1,78 % e 3,56 % (ensaios de corrosão e tribocorrosão). A análise utilizou os aços inoxidáveis AISI 304 (austenítico), AISI 410 (ferrítico) e, para efeito comparativo, aço carbono ASTM A36. Foram utilizadas, como contra corpo, esferas de zircônia (óxido de zircônio) nos ensaios de deslizamento e tribocorrosão. Dos ensaios foram obtidas as curvas potenciodinâmicas,a evolução do coeficiente de atrito e a variação de massa, para o cálculo das taxas de desgaste e degradação. Os ensaios tribocorrosivos apresentaram uma diminuição no coeficiente de atrito em relação aos de deslizamento, sendo que o aumento da concentração de NaCl impôs uma maior severidade quanto à corrosão e diminuiu o coeficiente de atrito, evidenciando o efeito lubrificante dos produtos de corrosão no contato. As análises por MEV e EDS das superfícies desgastadas apontaram uma mudança de mecanismos de degradação, com a prevalência dos efeitos químicos com o aumento do teor de NaCl. Entre os aços inoxidáveis, o 304 apresentou maiores valores de coeficiente de atrito nos ensaios de deslizamento e menores nos de tribocorrosão. O aço carbono exibiu os menores valores de coeficiente de atrito entre os materiais testados apresentando, também, as maiores taxas de degradação dos ensaios tribocorrosivos, enquanto dentre os aços inoxidáveis, o aço 410 teve as maiores taxas de degradação nas maiores concentrações de NaCl.
Abstract: The present work aimed to study the effect of NaCl concentration in the stainless steel tribocorrosion. Understanding the impact of chloride content variation is important as it directly affects corrosion kinetics. The salinity in marine environments, for example, varies by factors such as distance from the coast, depth, local climatic and atmospheric conditions, varying the chloride content in the environment. Applications in the food processing and mining industry can also feature systems with varying concentrations of Cl-. The methodology was based on sliding tribological tests, pure corrosive tests and tribocorrosion tests, aiming to evaluate purely mechanical degrading mechanism and corrosion resistance in absence of mechanical wear and, finally, analyzing the combined action of mechanical, electrochemical mechanisms. Tests were performed in four different media, distilled water (tribological sliding tests) and three different NaCl solutions, 0,05 %, 1,78 % and 3,56 % (corrosion and tribocorrosion tests). The tested specimens were made of AISI 304 (austenitic) and AISI 410 (ferritic) stainless steels and, for comparative purposes, carbon steel ASTM A36. Zirconia (zirconium oxide) balls were used, as counter body, in the sliding and tribocorrosion tests. From the tests, were collected the potentiodynamics curves, the evolution of friction coefficient and the mass variation for calculating the wear and degradation rates. Tribocorrosive tests showed a decrease in the friction coefficient compared to the sliding ones. The increase in NaCl concentration imposed greater corrosion severity and decreased the friction coefficient, showing the lubricating effect of corrosion products on contact.The worn surfaces SEM and EDS analysis indicate a shift of degradation mechanisms, with the prevalence of chemical effects with increasing NaCl content. Among the stainless steel, 304 exhibits the highest friction values in sliding tests and the lowest friction values in tribocorrosion tests. The carbon steel had the lowest friction coefficient values among the tested materials, also showing the highest degradation rates in the tribocorrosive tests. In contrast, among the stainless steels, 410 had the highest degradation rates at greater NaCl concentrations.
Palabras clave: Tribocorrosão
Aços Inoxidáveis
Corrosão
Desgaste por Deslizamento
Concentração de NaCl
Tribocorrosion
Stainless Steels
Corrosion
Sliding Wear
NaCl concentration
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Tema: Engenharia mecânica
Aço - Corrosão
Aço - Salinidade
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Cita: MENDONÇA, Arthur Santana de. Efeito da concentração de NaCl na tribocorrosão de aços inoxidáveis. 2022. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.4
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.4
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34339
Fecha de defensa: 28-ene-2022
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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