Dissertação de Mestrado

Este estudo investiga o impacto do processamento termomecânico empregando a técnica "Picture Frame Technique" (PFT) sobre as propriedades de resistência à corrosão da liga de alumínio AA6061, frequentemente utilizada em componentes de combustível nuclear MTR. A aplicação da PFT resultou em modificação substancial das características de corrosão da referida liga. Mediante análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), foi constatada uma redução na quantidade da fase β'' após o processo PFT. Para a avaliação do potencial de corrosão e do comportamento de passivação, foram utilizadas curvas de polarização nas condições T6 e PFT. Os resultados mostraram que a condição T6 apresenta menor resistência à quebra do filme passivo e mecanismo de propagação da corrosão via contorno de grãos. A condição PFT não mostrou tendência à corrosão intergranular e o mecanismo de corrosão foi pela formação de micropilhas galvânicas associadas à presença de partículas intermetálicas na superfície da liga. As análises das curvas de polarização, complementadas por estudos microestruturais, mostraram que os processos termomecânicos da técnica PFT conferem à liga AA6061 uma maior resistência à corrosão em comparação com a condição de têmpera T6. Observações subsequentes à exposição às soluções de ensaio revelaram que o mecanismo de propagação da corrosão para a condição T6 foi intergranular enquanto este tipo de ataque não foi associado com a condição PFT. Ambas as condições evidenciaram densidades semelhantes de fases micrométricas (Al-Mg-Si-Fe), as quais não alteraram de maneira significativa o comportamento de corrosão da liga. Este trabalho destaca a importância de considerar as etapas de processamento para otimizar a resistência à corrosão em aplicações críticas, como em ambientes nucleares. Além disso, este estudo sugere direções para futuras pesquisas que integrem tratamentos térmicos e análises microestruturais detalhadas, visando aprimorar a compreensão das interações entre processos termomecânicos e a resistência à corrosão em ligas de alumínio.

This study investigates the impact of thermomechanical processing using the "Picture Frame Technique" (PFT) on the corrosion resistance properties of the aluminum alloy AA6061, frequently used in nuclear fuel MTR components. The application of PFT resulted in a substantial modification of the corrosion characteristics of the alloy. Through Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis, a reduction in the amount of the β'' phase was observed after the PFT process. To evaluate the corrosion potential and passivation behavior, polarization curves were used in the T6 and PFT conditions. The results showed that the T6 condition presents lower resistance to the breakdown of the passive film and a corrosion propagation mechanism via grain boundaries. The PFT condition did not show a tendency for intergranular corrosion and the corrosion mechanism was the formation of galvanic micropiles associated with the presence of intermetallic particles on the alloy surface. The analysis of the polarization curves, complemented by microstructural studies, showed that the thermomechanical processes of the PFT technique confer greater corrosion resistance to the AA6061 alloy compared to the T6 tempering condition. Observations subsequent to exposure to the test solutions revealed that the corrosion propagation mechanism for the T6 condition was intergranular, while this type of attack was not associated with the PFT condition. Both conditions evidenced similar densities of micrometric phases (Al-Mg-Si-Fe), which did not significantly alter the corrosion behavior of the alloy. This work highlights the importance of considering processing steps to optimize corrosion resistance in critical applications, such as nuclear environments. In addition, this study suggests directions for future research that integrates heat treatments and detailed microstructural analyses, aiming to improve the understanding of the interactions between thermomechanical processes and corrosion resistance in aluminum alloys.