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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47202| ORCID: |  http://orcid.org/0009-0000-2878-9865 |
| Tipo do documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Permeação de hidrogênio em superligas de níquel UNS N10276 e UNS N06022 pela técnica de Devanathan–Stachurski. |
| Título(s) alternativo(s): | Hydrogen permeation in nickel superalloys UNS N10276 and UNS N06022 by the Devanathan–Stachurski technique. |
| Autor(es): | Santos, Mychelle Lucas |
| Primeiro orientador: | Moura, Regina Paula Garcia |
| Primeiro membro da banca: | Arencibia, Rosenda Valdés |
| Segundo membro da banca: | Ardila, Miguel Angel Narvaez |
| Resumo: | Este trabalho apresenta um estudo sobre a difusão de hidrogênio em superligas de níquel, com ênfase nas ligas C22 e C276, amplamente aplicadas em ambientes industriais severos, como no setor petroquímico. A motivação da pesquisa está relacionada à fragilização induzida pelo hidrogênio, fenômeno que pode comprometer a integridade estrutural de tubulações e equipamentos, ocasionando falhas críticas em sistemas estratégicos. Nesse contexto, compreender o transporte de hidrogênio em materiais de elevada resistência à corrosão representa um passo essencial para a escolha e o desenvolvimento de ligas adequadas. O objetivo central consistiu em avaliar comparativamente a difusividade, a permeabilidade e a solubilidade do hidrogênio nas duas ligas estudadas, empregando a técnica eletroquímica de Devanathan–Stachurski, conforme especificado pela norma ASTM G148 (2018). Para tanto, amostras de C22 e C276 foram preparadas por lixamento sequencial e submetidas a ensaios de permeação em bicélula eletroquímica, utilizando soluções de NaCl 3,5 % no lado catódico e NaOH 0,1 M no lado anódico. O procedimento experimental permitiu a obtenção de curvas de densidade de corrente em função do tempo, das quais foram extraídos parâmetros de transporte, como coeficiente de difusão (D), permeabilidade (φ) e solubilidade (S). Os resultados dos ensaios indicaram que a liga C276 apresentou coeficientes de difusão ligeiramente mais altos, demonstrando maior facilidade de transporte do hidrogênio, enquanto a C22 mostrou maior solubilidade, indicando maior retenção do elemento em sua matriz metálica. Apesar dessas diferenças, os valores de permeabilidade permaneceram próximos entre as duas ligas, resultado do equilíbrio entre a maior difusividade observada na C-276 e a maior capacidade de absorção verificada na C22. De forma geral, os dados obtidos indicam que, embora pertençam à mesma família Ni-Cr-Mo, as ligas C22 e C276 apresentam comportamentos distintos frente à interação com o hidrogênio, mas sem diferenças de ordem de grandeza, concluindo-se que pequenas variações na composição química influenciam o balanço entre difusão e solubilidade, resultando em permeabilidades semelhantes. |
| Abstract: | This work presents a study on hydrogen diffusion in nickel-based superalloys, with emphasis on C22 and C276, which are widely applied in severe industrial environments, such as the petrochemical sector. The motivation for this research is related to hydrogen-induced embrittlement, a phenomenon that can compromise the structural integrity of pipelines and equipment, leading to critical failures in strategic systems. In this context, understanding hydrogen transport in highly corrosion-resistant materials represents an essential step toward the selection and development of suitable alloys.The main objective was to comparatively evaluate the diffusivity, permeability, and solubility of hydrogen in the two alloys under study, employing the electrochemical Devanathan–Stachurski technique, as specified by ASTM G148 (2018). For this purpose, C22 and C276 samples were sequentially ground and subjected to permeation tests in an electrochemical double-cell, using 3.5 % NaCl solution on the cathodic side and 0.1 M NaOH solution on the anodic side. This experimental procedure enabled the acquisition of current density versus time curves, from which transport parameters such as diffusion coefficient (D), permeability (φ), and solubility (S) were determined.The test results indicated that the C276 alloy exhibited slightly higher diffusion coefficients, demonstrating greater ease of hydrogen transport, while the C22 alloy showed higher solubility, indicating greater retention of the element in its metallic matrix. Despite these differences, the permeability values remained similar between the two alloys, as a result of the balance between the higher diffusivity observed in C276 and the greater absorption capacity verified in C22. Overall, the data indicate that although both alloys belong to the Ni-Cr-Mo family, C22 and C276 display distinct behaviors when interacting with hydrogen, but without differences of an order of magnitude. It is concluded that small variations in chemical composition influence the balance between diffusion and solubility, leading to comparable permeabilities. |
| Palavras-chave: | Difusão Solubilidade Permeabilidade Ligas de níquel |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Referência: | SANTOS, Mychelle Lucas.Permeação de hidrogênio em superligas de níquel UNS N10276 e UNS N06022 pela técnica de Devanathan–Stachurski. 2025. 18 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47202 |
| Data de defesa: | 22-Set-2025 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Química Industrial |
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