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Título: Comportamento tribocorrosivo de revestimento de NiP-Al2O3 sobre o aço AISI/SAE 1045
Título(s) alternativo(s): Behavior tribocorrosive of coating of NiP-Al2O3 over the steel AISI/SAE 1045
Autor(es): Rosini, Sabrina Barbosa
Orientador(es): Soares , Marcos Eduardo
Palavras-chave: Aço - Corrosão
Aço - Tratamento térmico
Petróleo - Prospecção
Steel - Corrosion
Steel - Heat treatment
Petroleum - Prospecting
Data do documento: 13-Nov-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: ROSINI, Sabrina Barbosa. Comportamento tribocorrosivo de revestimento de NiP-Al2O3 sobre o aço AISI/SAE 1045. 2018. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2018.
Resumo: A exploração do petróleo tem grande importância econômica, social e tecnológica, e tudo que possa influenciar deve ser levado em conta. Um dos fatores analisados são os equipamentos usados em águas profundas, que estão constantemente em contato com ambiente agressivo sofrendo a ação da corrosão combinada com o desgaste por meio do sal presente na água e da fricção que os equipamentos passam ao perfurarem rochas. Esta associação é denominada de tribocorrosão, e uma forma de evitar que os equipamentos tenham sua vida útil comprometida por este fenômeno, é a utilização de revestimentos nobres, como é o caso do Níquel-Fósforo (NiP). Os benefícios que este revestimento apresenta são a homogeneidade da deposição, bem como boa resistência à corrosão e ao desgaste. Porém a deposição química do NiP nem sempre acontece como o esperado, dando origem a um revestimento poroso. Duas formas para tentar contornar esse problema são a adição de partículas duras no revestimento, e tratar termicamente. Adicionando como partícula dura a Al2O3 que é incorporada durante a deposição, devido a dureza melhora as propriedades de resistência ao desgaste. E tratando termicamente o revestimento do NiP a 600ºC forma-se fases de Ni e Ni3P, por meio da camada de interdifusão que objetiva eliminar os poros e não permitir que o substrato seja corroído na presença de um meio agressivo. A proposta é avaliar a deposição química do NiP – Al2O3 variando o tamanho da partícula com duas condições: 0,3 μm e 1 μm e em seguida realizar tratamento térmico por 8 horas a 600ºC, para avaliar o comportamento tribocorrosivo, acompanhando a evolução do potencial de circuito aberto e realizar o ensaio de voltametria cíclica. Obtiveram-se os depósitos químicos de NiP em diferentes condições a fim de comparar a influência do tratamento térmico e os tamanhos das partículas de alumina variada. A caracterização morfológica do revestimento foi feita por meio de imagens MEV e imagens EDS para saber a composição bem como o mapeamento da região estudada. A caracterização eletroquímica foi feita pelas técnicas de Potencial de Circuito Aberto e Curvas Potenciodinâmicas. Observou-se que a presença da alumina afeta significativamente a espessura do revestimento comparado com o NiP como depositado e que o tratamento térmico realizado em uma amostra com alumina e fina espessura, cria passagens para que o substrato atinja a camada superior do revestimento, observou-se também que a quantidade de alumina é inversamente proporcional à quantidade de fósforo depositado no revestimento.
Abstract: The petroleum’s exploration has been huge importance economic, social, technological, and everthing that can influence should be verified. One of the fator that must be analyzed are the equipment used in deep waters, that had been every moment in contact with aggressive environment suffering corrosion’s action combined whit the wear. This association is called of tribocorrosion, and a way for avoid who the equipment has its lifespan affected for this phenomenon, is a use of noble coating how is the case about nickel – phosphorus (NiP). The benefits that these coatings shows are deposition’s homogeneity, and with good corrosion resistance and wear, Although, the chemical deposition of NiP neither always happen as expected, giving rise to a porous coating. Two ways to try avoid this problem are the addition of hard particles in the coatings, like the case of alumina who is incorporated during the deposition, because alumina’s rightness improvement the properties of wear resistanve. The second way is to apply heat treatment the coating of NiP at 600ºC formin phases os Ni and Ni3P, through the interdiffusion layer that have goal eliminate pores and does not allow the substrate to be corroded in the presence of an aggressive environment. The purpose of this study was to evaluate the chemical deposition of NiP - Al2O3 by changing the particle size in two conditions: 0.3 μm and 1 μm and then to perform a 8 hour heat treatment at 600 °C to evaluate the tribocorrosive behavior, of the open circuit potential and perform the cyclic voltammetry test. The NiP chemical deposits were obtained under different conditions in order to compare the influence of the heat treatment and the diferentes sizes of the alumina particles. The morphological characterization of the coating was done through MEV analysis and EDS analysis to know the composition and the mapping of the studied region. The electrochemical characterization was performed by Open Circuit Potential and Potenciodynamic Curves. It was observed that the presence of the alumina significantly affects the thickness of the coating compared to the NiP as plated and that the heat treatment performed on a thin alumina sample creates passages so that the substrate reaches the top layer of the coating, it is also understood that the amount of alumina is inversely proportional to the amount of phosphor deposited in the coating.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10520
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