As ligas à base de Magnésio (Mg) são materiais leves promissores para aplicações estruturais, como peças de reposição e montagens na fabricação aeroespacial, estando assim susceptível à corrosão e falha por fadiga. Neste trabalho, o comportamento à corrosão da liga de Mg WE43 (Mg-Y-Nd-Zr) em solução de cloreto de sódio foi avaliada e comparada à resistência do Mg comercialmente puro. Ainda, foram analisados o comportamento eletroquímico e as características morfológicas de um sistema composto pela liga WE43 (substrato) e revestida por uma camada de conversão de cério, um revestimento híbrido Sol-gel e os dois revestimentos aplicados sequencialmente, com objetivo de avaliar a proteção contra corrosão da liga em meio salino. A resistência ao crescimento de trincas por fadiga da liga WE43 considerando os efeitos do ar e do cloreto de sódio foram investigadas para a propagação de trincas nas direções TL e LT. Os resultados da análise microestrutural mostraram a formação das fases α-Mg, Mg₄₁Nd₅ e Mg₂₄Y₅ dispersas dentro e nos contornos dos grãos. Os testes de imersão permitiram avaliar a taxa de corrosão e os produtos formados nas superfícies expostas por até 168 h. Verificou-se que a taxa de corrosão do WE43 era cerca de 10 a 100 vezes menor em comparação com o Mg comercialmente puro. O início da resistência à corrosão do WE43 foi atribuído à natureza da camada do produto de corrosão e sua integridade na superfície, relacionada à baixa cinética da reação catódica de evolução do gás hidrogênio. As diferentes técnicas de caracterização reforçaram o efeito dos elementos de liga sobre i) a formação de óxidos ricos em Y e Nd, ii) a redução da intensidade da evolução do gás hidrogênio na superfície, e iii) a formação de segundas fases microanódicas que não comprometeram a resistência à corrosão. A cobertura superficial pelo revestimento híbrido foi melhorada com a aplicação prévia do revestimento de conversão, provavelmente devido à redução da atividade superficial durante a aplicação Sol-gel. O ajuste dos diagramas de impedância com circuitos elétricos equivalentes permitiu propor um modelo físico para o revestimento, evidenciando sua interação com a camada porosa de óxido/hidróxido de Mg. Os resultados de fadiga mostraram comportamento semelhante em ambas as direções; no entanto, as taxas de propagação de trinca por fadiga foram maiores no ambiente de cloreto de sódio do que no ar, o que foi atribuído à fragilização por hidrogênio e dissolução anódica na ponta da trinca. Além disso, a análise fractografica mostrou trincas intergranulares e transgranulares. Assim, este estudo contribui para a perspectiva de utilização de ligas como WE43 para aplicações onde ligas fortes e leves com atrativas resistências à corrosão em um ambiente rico em cloreto são requeridas.

Magnesium (Mg) based alloys are promising light materials for structural applications such as spare parts and assembles in aerospace manufacturing, but most of them are susceptible to corrosion and fatigue failure. In this work, the corrosion behavior of the WE43 (Mg-Y-Nd-Zr) alloy in sodium chloride solution was appraised and compared to that of commercially pure Mg. Furthermore, the electrochemical behavior and morphological characteristics of a system composed by the WE43 alloy (substrate) and coated with a cerium conversion layer, a hybrid Sol-gel coating, and the two coatings applied sequentially have been evaluated for the corrosion protection of alloy in saline environment. The resistance to fatigue crack growth of alloy WE43 considering the effects of air and sodium chloride was investigated for crack propagation in the TL and LT directions. Microstructural investigation revealed the formation of α-Mg, Mg₄₁Nd₅ and Mg₂₄Nd₅ phases dispersed within and on the grain boundary. Immersion tests allowed to assess the corrosion rate and the products formed on the exposed surfaces for up to 168 h. It was found that the corrosion rate of the WE43 was about 10- to 100-fold lower compared to commercially pure Mg. The onset of the corrosion resistance of the WE43 was ascribed to the nature of the corrosion product layer and its integrity on the surface, related to the low kinetics of the cathodic reaction of hydrogen gas evolution. The electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization, and kelvin probe force microscopy data reinforced the effect of the alloying elements on i) the formation of Y- and Nd-rich oxides, ii) the reduction of the intensity of the hydrogen gas evolution at the underneath surface, and iii) the formation of micro-anode second phases that did not compromise the corrosion resistance. The surface coverage by the hybrid coating was improved by the previous application of the conversion coating, likely due to the reduction of the surface activity during the Sol-gel application. The fitting of the impedance diagrams with electrical equivalent circuits allowed to propose a physical model for the hybrid coating, evidencing its interaction with the porous Mg oxide/hydroxide layer. Fatigue results showed similar behavior in both directions; yet, fatigue crack rates were higher in the sodium chloride environment than in laboratory air, which was attributed to hydrogen embrittlement and anodic dissolution at the crack tip. Furthermore, fractography showed mixed intergranular and transgranular cracking. Thus, this study contributes to the prospect of using alloys such as WE43 for applications where strong and light alloys with attractive corrosion resistance in a chloride-rich environment are requested.