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Mestrado - Felipe Augusto de Aguiar Possoli

por dirppg-ct publicado 25/11/2020 08h45, última modificação 25/11/2020 08h45
Tribocorrosão em meio salino do aço superduplex UNS S32750 nitretado por plasma em baixas temperaturas
Quando
15/12/2020
de 14h00 até 17h00
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Via videoconferência
Pessoa de contato
Prof. Paulo César Borges, Dr. - UTFPR
Participantes
Orientador(a): Prof. Paulo César Borges, Dr. - UTFPR
Coorientador(a): Prof. Euclides Alexandre Bernardelli, Dr. - UTFPR
Banca examinadora:
Presidente: Prof. Paulo César Borges, Dr. - UTFPR
Prof. Giuseppe Pintaúde, Dr. - UTFPR
Profa. Bruna Corina Emanuely Schibicheski Kurelo, Dra. - UTFPR
Prof. Cristiano Binder, Dr. - UFSC
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Resumo: A nitretação por plasma em baixas temperaturas de aços inoxidáveis duplex tem sido aplicada com a finalidade de elevar a dureza superficial e a resistência ao desgaste sem comprometer a resistência à corrosão. Contudo, poucos trabalhos avaliaram o desempenho sob condições simultâneas de corrosão e desgaste, ainda menos empregando técnicas eletroquímicas in situ. Técnicas como o monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP) e, mais recentemente, a resistência à polarização linear (RPL) foram empregadas como ferramentas para o estudo do comportamento sob tribocorrosão de aços inoxidáveis. O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho sob tribocorrosão em solução de 0,5 M de NaCl do aço superduplex UNS S32750 nitretado por plasma nas temperaturas de 300, 350 e 400 °C por 4 horas. Para isso, foram realizados testes de deslizamento recíproco sob o monitoramento eletroquímico (RPL e OCP) e de atrito. Duas condições de deslizamento foram empregadas, uma intermitente, permitindo repassivação entre os ciclos de riscamento, e outra contínua, expondo o metal ativo continuamente ao meio agressivo. Caracterizações das camadas nitretadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raios-X em ângulo rasante (DRX-AR), microdureza, avaliação topográfica por interferometria ótica e de corrosão por polarização cíclica (PC), foram utilizadas para fundamentar as discussões em torno da influência da temperatura de nitretação no desempenho sob tribocorrosão. Os resultados indicam a obtenção de camadas expandidas com espessuras de até 10 µm. Análises de DRX-AR e das curvas de PC indicam que não houve perda de resistência à corrosão por precipitação de CrN para as condições nitretadas até 350°C. Os resultados de tribocorrosão indicam redução significativa da perda de volume para as condições nitretadas, independentemente da condição de deslizamento. A resistência à tribocorrosão foi maior para as condições nitretadas em temperaturas mais elevadas.
Palavras-chave: Aço Inoxidável Duplex; Nitretação por Plasma em baixas temperaturas; Tribocorrosão; Corrosão; Resistência à Polarização Linear

Tribocorrosion of low-temperature plasma nitrided UNS S32750 super duplex stainless steel in NaCl solution
Abstract: Low-temperature plasma nitriding of duplex stainless steels has been employed to enhance surface hardness and wear performance without detrimental effects on corrosion resistance. However, few works evaluated the performance on simultaneous action of corrosion and wear, even less employing in situ electrochemical techniques. Open potential circuit test (OCP) and, more recently, linear polarization resistance test (LPR) have been used as tools to study the tribocorrosion behavior of stainless steels. The main goal of this work was to investigate the tribocorrosion performance in 0.5 M NaCl solution of plasma nitrided UNS S32750 super duplex stainless steel, treated at 300, 350 and 400 °C for 4 hours. To achieve that goal, ball-on-flat reciprocating tests in NaCl solution integrated to LPR, OCP and friction monitoring were employed. Two rubbing conditions were employed: first an intermittent one, where repassivation is likely to occur between sliding cycles, and second a continuous one, where the metal is continuously exposed to the harsh environment. Nitrided layers characterization by means of optical and scanning electron microscopy, grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD) tests, microhardness tests, topography evaluation by optical interferometry, and corrosion by cyclic polarization tests (CP) were done to support discussions about the nitriding temperature effect on tribocorrosion performance. The results show that it was possible to obtain expanded layers with thickness up to 10 µm. GIXRD analysis and for the CP’s curves indicated that there wasn’t corrosion resistance loss by CrN precipitation for those conditions treated up to 350 ºC. Tribocorrosion results revealed significant volume loss reduction for nitrided samples, regardless the rubbing condition. The tribocorrosion performance was better for higher temperature nitrided conditions.
Keywords: Duplex Stainless Steels; Low-temperature Plasma Nitriding; Tribocorrosion; Corrosion; Linear Polarization Resistance


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Obs: Esta defesa será realizada exclusivamente através de videoconferência, caso tenha interesse em acompanhar, entre em contato com o orientador com pelo menos 24 horas de antecedência da data de realização.