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Título: Avaliação do comportamento corrosivo de revestimentos DLC (diamond-like carbon) obtidos por eletrodeposição sobre substratos de aço AISI/SAE 1045
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the corrosive behavior of DLC (diamond-like carbon) coatings obtained by electrodeposition on steel AISI/SAE 1045 substrates
Autor(es): Silva, Felipe de Souza
Orientador(es): Soares, Marcos Eduardo
Palavras-chave: Revestimentos
Eletrodeposição de ligas (Metalurgia)
Aço - Corrosão
Coatings
Alloy plating
Steel - Corrosion
Data do documento: 19-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: SILVA, Felipe de Souza. Avaliação do comportamento corrosivo de revestimentos DLC (diamond-like carbon) obtidos por eletrodeposição sobre substratos de aço AISI/SAE 1045. 2018. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2018.
Resumo: O tratamento superficial permite o aperfeiçoamento das propriedades dos materiais usados em sistemas tribológicos, de acordo com as necessidades do ambiente que o cerca. Para os biomateriais usados em implantes de juntas de impacto, os materiais devem possuir uma boa resistência à fadiga, ao desgaste, a corrosão e uma boa osseointegração, portanto, o uso de revestimentos com o objetivo de potencializar essas propriedades se torna essencial. O DLC (diamond-like carbon) se tornou um dos revestimentos mais indicados para sistemas corrosivos e tribológicos, como a indústria dos biomateriais. Nesse âmbito, o DLC se destaca por conceder, além das propriedades mecânicas necessárias para um bom desempenho, a natureza biocompatível e hemocompatível do carbono e comportamento inerte quando em contato tecido circundante. As técnicas atuais de deposição de revestimentos DLC consistem em processos físicos ou químicos em fase vapor, que exigem equipamentos caros e sistemas sofisticados. Uma técnica pouco estudada e que surge como alternativa para esses revestimentos devido a sua versatilidade e simplicidade é a técnica de eletrodeposição. A proposta é aplicar a técnica de eletrodeposição a uma baixa voltagem para a obtenção de filmes de DLC em aço 1045, avaliar a eficiência em relação à resistência à corrosão e adesividade dos filmes e efetuar uma comparação com resultados encontrados na literatura. Obtiveram-se os eletrodepósitos de DLC, em diferentes condições a fim de entender a influência dos parâmetros de concentração do eletrólito e tempo de deposição nos filmes, para auxiliar na análise, foi realizada a caracterização morfológica do revestimento por meio de imagens MEV. Realizou-se a caracterização eletroquímica da resistência dos filmes DLC a um meio corrosivo por meio das técnicas de Pontencial de Circuito Aberto e Curvas Potenciodinâmicas, além da verificação da adesividades do filmes de acordo com o padrões de formações de trincas estabelecidos pela norma VDI3198. Observou-se que nos revestimentos obtidos, o aumento da concentração e do tempo de deposição apresenta relação direta com o aumento da rugosidade e da porosidade dos filmes, em consequência a isso não conferindo ao aço uma melhora da resistência do aço ao processo de corrosão. Quanto à adesão dos filmes, todas as amostras apresentaram classificação positiva segundo a norma.
Abstract: The surface treatment allows the improvement of materials properties used in tribological systems according to the environmental needing of its surrounds. For biomaterials used in impact joint implants, it must presents good resistance to fatigue, wear, corrosion and a good osseointegration. Therefore, the usage of coating is essential to enhance these properties. DLC (diamond-like carbon) has become one of the most suitable coating for corrosive and tribological systems, such as in the biomaterials industry. In this context, the DLC stands out to give the biocompatible and hemocompatiple carbon property as well as its inert behaviour when in contact to surrounding tissues and mechanical properties necessary for a good performance. The current coating techniques for DLC consists of physical or chemical vapor-phase processes that require expensive equipment and sophisticated systems. The electrodeposition is an alternative technique to others coating methods due to its versatility and simplicity, although it is still needing further investigation. The proposal is to apply the electrodeposition technique in low voltage to obtain films of DLC in 1045 steel in order to evaluate the corrosion resistance and adhesiveness efficiecy compared to others results found in the literature. DLC coatings were obtained under different conditions to understand the influence of electrolyte concentration parameters and deposition time in films. To support this analysis, the morphological characterization of the cover was performed using “MEV” images. It was carried out the electrochemical characterization of the resistance of the DLC films to the corrosive environment through the techniques of Open Circuit Pontencial and Potenciodynamic Curves, besides the test of adhesion of the films according to the patterns of formation of cracks established by the VDI3198 norm. It was observed that in the coatings obtained, the increase of the concentration and the deposition time are directly related to the increase of the roughness and the porosities of the films, resulting in the non-improvement of the resistance of the steel to the corrosion process. Regarding the adhesiveness of the films, all the samples presented positive classification according to the norm.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9850
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