Orientador: Ambrósio Florêncio Almeida Neto

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Os revestimentos metálicos têm sua importância na proteção de estruturas contra a corrosão, ganhando relevância conforme trazem benefícios financeiros por evitar contaminação, perda de eficiência, acidentes, dentre outras situações indesejáveis e onerosas. A eletrodeposição é um mecanismo...

Resumo: Os revestimentos metálicos têm sua importância na proteção de estruturas contra a corrosão, ganhando relevância conforme trazem benefícios financeiros por evitar contaminação, perda de eficiência, acidentes, dentre outras situações indesejáveis e onerosas. A eletrodeposição é um mecanismo usado para aplicação dos revestimentos metálicos, e vem sendo muito utilizada industrialmente para ligas de Cromo, que acabam sendo prejudiciais ao ambiente. Dessa forma, vê-se a necessidade de estudar a eletrodeposição de outras ligas metálicas, com desempenhos similares como alternativas mais sustentáveis. É o caso da liga ternária Fe-Ni-W que pode ser obtida por processo de eletrodeposição. Assim, essa pesquisa teve como objetivo principal desenvolver ligas de Fe-Ni-W resistentes à corrosão, avaliando parâmetros de processo como temperatura, agitação mecânica, concentração de íons metálicos no banho eletrolítico e corrente elétrica. A influência desses parâmetros na eletrodeposição da liga foi acompanhada por meio da eficiência de eletrodeposição faradaica, aderência e resistência à corrosão. Os ensaios de eletrodeposição foram realizados em substrato de aço carbono previamente tratado, usando banho eletrolítico com pH ajustado de acordo com estudo de especiação metálica e aplicação de corrente elétrica com auxílio de um potenciostato. As ligas obtidas tiveram sua morfologia e cristalinidade determinadas por Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de Raios X. Além disso, o percentual de cada metal foi identificado pelo detector de Energia Dispersiva de Raios X acoplado ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). As ligas metálicas foram submetidas a ensaios de corrosão e a liga com propriedades mais anticorrosivas foi obtida com os seguintes parâmetros: pH 7,5, temperatura 80 °C, densidade de corrente elétrica de 15 mA/cm², rotação do cátodo de 45 rpm, concentração de ferro no banho eletrolítico de 0,01 mol/L, concentração de níquel de 0,2 mol/L e concentração de tungstênio de 0,03 mol/L. A eficiência de eletrodeposição faradaica obtida para essa liga foi de 53,5% e a composição da liga foi 11 % de Fe, 65 % de Ni e 24 % de W. A resistência à polarização foi 2184 ?, valor calculado pela corrente de corrosão obtida na extrapolação de Tafel a partir da curva de polarização. Esta liga foi avaliada com graduação Gr0 na escala de aderência da norma ABNT 11003, indicando aderência máxima na escala

Abstract: Metallic coatings have their importance in structure protection against corrosion. They stand out as they bring financial benefits such as avoidance of contamination, efficiency losses, accidents, and other undesirable situations. Electrodeposition is a mechanism used to apply metallic...

Abstract: Metallic coatings have their importance in structure protection against corrosion. They stand out as they bring financial benefits such as avoidance of contamination, efficiency losses, accidents, and other undesirable situations. Electrodeposition is a mechanism used to apply metallic coating and it¿s been widely used in industry for chrome which could be harmful for the environment. Thus the study of sustainable alternative metallic alloys obtained by electrodeposition is important. Ternary alloys of Fe-Ni-W are an example of alternative alloys that can be obtained by electrodeposition. This work aims to develop Fe-Ni-W alloys resistant to corrosion by varying parameters of electrodeposition process such as temperature, mechanical rotation of substrate, electrical current and metal concentration. The study of these parameters in the alloy performance such as corrosion resistance, adherence and efficiency is also relevant for the present work. Electrodeposition experiments were conducted with treated carbon steel, electrolytical bath with adjusted pH based in metallic speciation study and electrical current was applied with a potentiostat. Obtained alloys had morphology and crystallinity studied and percentual of each metal defined to contribute to the analysis. Adhesion and corrosion tests were carried out to optimize the alloys and guide subsequent experiments. The metallic alloy most resistant to corrosion was obtained using the following parameters: pH of 7.5, temperature 80 °C, electric current density 15 mA/cm², cathode rotation 45 rpm, metallic ions concentration in electrolytic bath 0.01 mol/L iron, 0.20 mol/L nickel and 0.03 mol/L tungsten. Electrodeposition faradaic efficiency obtained for this alloy was 53.5% and percentual composition was 11 % of Fe, 65 % of Ni and 24 % of W. Resistance to polarization was 2184 ?, calculated using the corrosion current obtained by Tafel¿s extrapolation curve. This alloy was rated with grade Gr0 in adherence class, according to standard ABNT 11003 which is the highest class specified in that standard

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