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Thèse de Doctorat
DOI
Document
Auteur
Nom complet
Rodrigo César Nascimento Liberto
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2010
Directeur
Jury
Alonso-Falleiros, Neusa (Président)
Magnabosco, Rodrigo
Ranzini, Darlene Yuko Kobayashi
Serra, Eduardo Torres
Tschiptschin, André Paulo
Titre en portugais
Corrosão-erosão da liga Cu10Ni-3Al-1, 3Fe em presença de íons cloreto, sulfeto e sulfato.
Mots-clés en portugais
Corrosão
Corrosão-erosão
Ligas Cuproníquel
Resumé en portugais
O presente trabalho teve como objetivos determinar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe, nas condições solubilizada e envelhecida a 550°C. Foi também objetivo do trabalho identificar a microestrutura nestas condições de tratamento térmico. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir de ensaios de tração e medidas de microdureza. Para caracterizar a resistência à corrosão e corrosão-erosão, foram realizados ensaios de polarização potenciodinâmica na condição estagnada e associada à erosão em 0,01M NaCl, 0,01M Na2SO4 e 0,0001M Na2S.9H2O. Para tanto, foi necessário elaborar a liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe, por fundição em forno do tipo mufla. O lingote obtido foi solubilizado a 900ºC e laminado a frio. Posteriormente a chapa obtida foi novamente tratada a 900ºC por 1 h para garantir uma microestrutura homogênea de fase a. A partir desta chapa foram retiradas amostras para os tratamentos térmicos de envelhecimento por até 1.032 h a 550ºC. Os exames metalográficos mostraram intensa precipitação nas condições envelhecidas. Através dos ensaios de tração e medidas de microdureza, verificou-se que a presença dos precipitados melhora significativamente as propriedades mecânicas, sendo que os valores máximos de dureza, limite de escoamento e de resistência ocorrem para o tempo de 16 h de envelhecimento. Este efeito é decorrente de duas parcelas, uma dos precipitados intergranulares que se formam num processo de precipitação celular e a outra das partículas finamente dispersas (precipitados intragranulares). Em relação a resistência à corrosão, constatou-se que a liga, em todas as condições de tratamento térmico, apresenta um potencial de quebra (Eq) quando polarizada em eletrólitos que contém cloreto, sulfato ou sulfeto. Em 0,01M NaCl, o potencial Eq está relacionado com o processo de corrosão seletiva do níquel (desniquelação). Observou-se ainda que o envelhecimento provocou um aumento nos valores de Eq, sendo mais evidente para as amostras envelhecidas por 2 e 1.032 h. Nos ensaios de corrosão-erosão (realizados apenas nas condições solubilizada e envelhecida por 16 h), também ocorre o potencial Eq, mas os valores são mais baixos. Nestes casos foram observadas cavidades, que não estão relacionadas com o processo de corrosão seletiva, mas sim com o processo de erosão. Nos eletrólitos de 0,01M Na2SO4 e 0,0001M Na2S.9H2O o potencial Eq está relacionado com a formação de cavidades (pites), e não com o processo de corrosão seletiva. Nestes eletrólitos, não foi observada qualquer dependência entre Eq e o envelhecimento da liga, diferentemente do verificado em 0,01M NaCl, onde o envelhecimento proporcionou um efeito benéfico. Igualmente, não houve diferenças significativas nos valores de Eq quando o material foi submetido à corrosão-erosão.
Titre en anglais
Corrosion-erosion of Cu10Ni-3Al-1, 3Fe alloy in the solution with chloride, sulfide or sulphate ions.
Mots-clés en anglais
Corrosion
Corrosion-erosion
Cupronickel alloys
Resumé en anglais
The present work evaluated the corrosion resistance and mechanical properties of Cu10Ni-3Al-1.3Fe cupronickel alloy, in the solution-treated and 550°C aged conditions. It was also objective of the work to identify the microstructural changes in these conditions of aging treatment. Mechanical properties were evaluated through microhardness and tension tests; to evaluate the corrosion and corrosion-erosion resistance, potenciodynamic polarization tests were done in the stagnated condition and polarization associated to erosion in 0.01M NaCl, 0.01M Na2SO4 or 0.0001M Na2S.9H2O. The alloy had been casting and solution treated at 900°C, and after that cold rolled. From cold rolled sheet, specimens were solution treated at 900°C for 1 h, and aged at 550°C until 1,032 hours. The microstructural exams showed precipitation in the aged samples. The microhardness and tension tests showed that the presence of precipitates improve the mechanical properties, and the maximum value of hardness was obtained after 16 h of aging at 550°C. This effect is related to two microstructural aspects, one regarding intergranular precipitates that were formed by cellular precipitation and other related to the presence of finely dispersed intragranular precipitation. Concerning corrosion resistance, it was verified that the alloy, in all conditions, presented a break potential (Eq) when polarized in the tested solutions. In 0.01M NaCl, Eq is related with the process of selective corrosion of the nickel (denickelification). It was observed although that aging increased the values of Eq, being more evident for the aged samples for 2 and 1,032 h. The corrosion-erosion tests (just accomplished in the conditions solution-treated and aged by 16 h), also presented Eq, but the values were lower. In these cases cavities were observed, however not related to the process of selective corrosion, but to the erosion process. The tests in 0.01M Na2SO4 or 0.0001M Na2S.9H2O showed that Eq is related with the formation of cavities (pits), and not with the process of selective corrosion. In these solutions was not observed dependence between Eq and the aging time, differently of the verified in 0.01M NaCl, where the aging provided a beneficial effect. There were not significant differences in the values of Eq when the material was submitted to the corrosion-erosion in the solutions (0.01M Na2SO4 and 0.0001M Na2S.9H2O).
 
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Date de Publication
2010-09-10
 
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  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., and ALONSO-FALLEIROS, N. Selective corrosion in sodium chloride aqueous solution of cupronickel alloys with aluminum and iron additions. Corrosion (Houston), 2007, vol. 63, p. 211-219.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Propriedades mecânicas e resistência à corrosão da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe após endurecimento por precipitação. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração , 2009, vol. 6, p. 119-124.
  • Liberto, Rodrigo César Nascimento, Magnabosco, Rodrigo, and Alonso-Falleiros, Neusa. Selective corrosion of 550 C aged Cu10Ni-3Al-1.3 Fe alloy in NaCl aqueous solution [doi:10.1016/j.corsci.2011.02.018]. Corrosion Science [online], 2011, vol. 53, p. 1976-1982.
  • Liberto, Rodrigo César Nascimento, Magnabosco, Rodrigo, e Alonso-Falleiros, Neusa. Corrosão por pite em condição erosiva da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe envelhecida a 550 C, em meio contendo sulfato [doi:10.4322/tmm.2012.025]. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração [online], 2012, vol. 9, p. 173-181.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Corrosão por pite em condição erosiva da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe envelhecida a 550 C, em 0,0001M Na2S.9H2O. In 66 Congresso da ABM, São Paulo, 2011. 66 Congresso da ABM.São Paulo : ABM, 2011.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Corrosão por pite em condição erosiva da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe envelhecida a 550 C, em 0,01M Na2SO4. In 66 Congresso da ABM, São Paulo, 2011. 66 Congresso da ABM.Rio de Janeiro : ABM, 2011.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Desenvolvimento de cuproníquel Cu10Ni-3Al-1,3Fe endurecível por precipitação. In Seminário de Metais Não Ferrosos, São Paulo, 2009. 11 Seminário de Metais Não Ferrosos da ABM.São Paulo : ABM, 2009.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Efeito do envelhecimento a 550 C sobre a corrosão seletiva da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe em 0,01M NaCl. In 62 Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - Internacional, Vitória, 2007. 62 Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - Internacional.São Paulo : ABM, 2007.
  • LIBERTO, R. C. N., MAGNABOSCO, R., e ALONSO-FALLEIROS, N. Efeito do envelhecimento sobre a corrosão seletiva da liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe em solução 0,01M NaCl. In Congresso Latino Americano de Corrosão LATINCORR 2006, Fortaleza, 2006. Congresso Latino Americano de Corrosão LATINCORR 2006. : NACE International, 2006.
  • PASSANANTE, C., et al. Corrosión por picadura de un acero inoxidable supermartensítico en médio de cloruro y sulfato (NaCl+Na2SO4). In XII Congreso Nacional de Corrosion y III Congresso Internacional de Integridad, Pereira, 2013. XII Congreso Nacional de Corrosion y III Congresso Internacional de Integridad.Pereira, 2013.
  • PAVIATO, R. B., et al. Resistência à corrosão da liga Cu-10Ni-3Al-1,3Fe em presença de sulfato com e sem adições de cloreto. In 14 SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP, São Paulo, 2006. 14 SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP.São Paulo, 2006. Resumo.
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