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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33196
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.creator | Ribeiro, Jomar José Knaip | - |
dc.date.accessioned | 2024-01-17T16:17:30Z | - |
dc.date.available | 2024-01-17T16:17:30Z | - |
dc.date.issued | 2023-12-20 | - |
dc.identifier.citation | RIBEIRO, Jomar José Knaip. Efeito de tratamentos isotérmicos no comportamento em corrosão, tribologia e tribocorrosão do aço inoxidável duplex UNS S32205. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33196 | - |
dc.description.abstract | Duplex stainless steels (DSS) have the excellent combination of high mechanical and corrosion resistance. Yet, inadequate thermal cycling can induce the formation of intermetallic phases such as sigma, affecting the mechanical properties and the corrosion resistance. In this context, the present work aims to evaluate the effect of aging (850 and 950 ºC) and solubilization (1000 and 1150 ºC) heat treatments, and assess their performance in Intergranular Corrosion (CI), tribology, and tribocorrosion. The proportion of the phases was determined using the quantitative stereology technique. The results evinced the presence of sigma phase in samples treated below 1000 ºC, while the largest volumetric proportion was achieved at 850 ºC. Additionally, for samples with treatments commencing at the temperature of 1000 ºC, it was noted that the higher the temperature, the greater the equiaxiality of the grains and the bigger the ferrite fraction obtained. In the DL-EPR experiments conducted in H2SO4 solutions at the concentrations of 0,5; 1,5 and 2,5 mol/L with the addition of 1 mol/L of Hcl, it was found that the sensitization only occurred to samples submitted to 850 ºC in an electrolyte composed by H2SO4 2,5 mol/L and Hcl 1 mol/L. Even though the condition of 950 ºC presented the sigma phase, the superior corrosion resistance of it was associated with the morphology of the sigma phase, presenting smaller boundary areas. The morphology, sigma phase quantity and the concentrations of the sulphuric acid solution employed are determinant factors in the intergranular corrosion resistance of the UNS S32205 duplex stainless steel. Regarding the hardness evaluated by nanointentation, the α e γ grains varied between approximately 3,6 and 4,1 GPa, while for σ, between approximately 8 and 8,3 GPa. As for the tribological performance in microwear, it was observed a reduced wear profundity at the σ grains. In particular, the aged conditions presented lower friction coefficient values associated with higher hardness values due to the σ precipitation. Furthermore, the preliminary tribocorrosion results were conducted in the base material (MB) to evaluate the influence of the anodic potential (PA), cathodic potential (CP) and OCP in the parameters of the system in a 0,5 M NaCl solution. Additional experiments were conducted in distilled water. The conditions were divided in two categories in terms of friction and wear: I) higher COF and lesser wear volume for the conditions with PC smaller or equal to – 0,8 V (vs Ag/AgCl 3M), as well as in distilled water; II) smaller COF and higher wear volume for PA, OCP and 0,4 V. The behavior of each group is directly related with the chemical characterization inside the tracks by SEM-EDS and Raman spectroscopy. In all of the conditions evaluated in tribocorrosion it was observed the predominant presence of abrasion scratches in the direction of the sliding. In the materials submitted to the heat treatments, it was observed in the PA of 0,5 V vs Ag/AgCl 3M severe wear in the condition S850 due to a bigger percentage of the σ and its morphology. While for the other conditions ( -0,8 V, OCP and – 0,4 V)the condition of 850 ºC exhibited a bigger wear resistance and smaller COF. The synergy fraction related with the wear induced by corrosion (∆Wc) was superior to the one related with corrosion induced by wear (∆Cw) for all the heat treatments. Yet, the reason between them point to significant contributions and interactions among the mechanical and corrosive events in the tribosystems in study. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Aço - Tratamento térmico | pt_BR |
dc.subject | Aço - Corrosão | pt_BR |
dc.subject | Aço inoxidável duplex | pt_BR |
dc.subject | Tribo-corrosão | pt_BR |
dc.subject | Desgaste mecânico | pt_BR |
dc.subject | Aço - Propriedades mecânicas | pt_BR |
dc.subject | Interferometria | pt_BR |
dc.subject | Microscopia | pt_BR |
dc.subject | Estereologia | pt_BR |
dc.subject | Steel - Heat treatment | pt_BR |
dc.subject | Steel - Corrosion | pt_BR |
dc.subject | Duplex stainless steel | pt_BR |
dc.subject | Tribo-corrosion | pt_BR |
dc.subject | Mechanical wear | pt_BR |
dc.subject | Steel - Mechanical properties | pt_BR |
dc.subject | Interferometry | pt_BR |
dc.subject | Microscopy | pt_BR |
dc.subject | Stereology | pt_BR |
dc.title | Efeito de tratamentos isotérmicos no comportamento em corrosão, tribologia e tribocorrosão do aço inoxidável duplex UNS S32205 | pt_BR |
dc.title.alternative | The effect of isothermal treatments on the corrosion, tribology, and tribocorrosion behavior of UNS S32205 duplex stainless steel | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.description.resumo | Aços Inoxidáveis Duplex (AID’s) possuem excelente combinação de resistência mecânica e à corrosão. Entretanto, ciclos térmicos inadequados podem induzir a formação de fases intermetálicas como a sigma (σ), influenciando nas suas propriedades mecânicas e na sua resistência à corrosão. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo consiste em induzir mudanças nas proporções das fases no AID UNS S32205 a partir de Tratamentos Térmicos (TT) de envelhecimento (850 e 950 °C) e de solubilização (1000 e 1150 °C) e avaliação no desempenho em Corrosão Intergranular (CI), tribologia e tribocorrosão. As proporções das fases foram determinadas pela técnica de estereologia quantitativa. Os resultados indicaram a presença da fase sigma nas amostras tratadas nas temperaturas abaixo de 1000 °C, tendo a maior proporção volumétrica em 850 °C. Além disso, nas condições solubilizadas, o aumento da temperatura induziu aumento dos grãos de α e γ e maior porcentagem de α. Para avaliação da CI foram conduzidos ensaios de DL-EPR em soluções de H2SO4 nas concentrações de 0,5; 1,5 e 2,5 mol/L com adição de 1 mol/L de Hcl. A sensitização ocorreu para a condição submetida à 850 °C em eletrólito composto por H2SO4 2,5 mol/L e Hcl 1 mol/L com corrosão preferencial nos contornos de grão da fase σ. Apesar da condição de 950 °C apresentar a fase σ, a superior resistência à corrosão dessa condição foi associada à morfologia da σ, apresentando menores áreas de contornos. A morfologia, a quantidade de σ e as concentrações de H2SO4 empregadas são fatores determinantes na resistência à CI do aço duplex UNS S32205. Em relação a dureza avaliada por nanoindentação os grãos de α e γ exibiram valores entre ~3,6 e 4,1 GPa, enquanto para σ entre ~8 e 8,3 GPa. Em relação ao desempenho tribológico em micro-wear foi observada menores profundidades de desgaste nos grãos de σ. Em particular, as condições envelhecidas apresentaram coeficientes de atrito (COF) mais baixos como resultado da maior dureza devido a precipitação de σ. Além disso, ensaios preliminares de tribocorrosão foram realizados no Material Base (MB) a fim de avaliar em solução de 0,5M NaCl a influência da aplicação de Potenciais Anódicos (PA), Catódicos (PC) e potencial de circuito aberto (OCP) nos parâmetros do tribossistema. Ensaios adicionais foram conduzidos em água destilada. Em termos de atrito e desgaste foram divididas as condições em dois grupos principais: I) altos COF e menores volumes desgastados para as condições com PC menores ou iguais a -0,8 V (vs Ag/AgCl 3M), bem como em água destilada; II) baixos COF e maior volume desgastado para as PA, OCP e – 0,4 V. O comportamento de ambos grupos está diretamente relacionado com a caracterização química do interior das trilhas por SEM-EDS e espectroscopia Raman. Em todas condições avaliadas em tribocorrosão foi observada predominantemente a presença de riscos de abrasão no sentido do deslizamento. Nos materiais submetidos aos TT observou-se em PA de 0,5 V vs Ag/AgCl 3M desgaste severo na condição 850°C devido a maior % da fase σ e sua morfologia. Enquanto nas demais condições (-0,8 V, OCP e -0,4 V) a condição 850°C exibiu maior resistência ao desgaste e menores COF. As parcelas de sinergia associada a componente de desgaste induzido pela corrosão (∆Wc) foi superior à da corrosão induzida pelo desgaste (∆Cw) em todos os TT. Entretanto a razão entre essas parcelas, indicam contribuições e interações significativas entre os eventos mecânicos e corrosivos nos tribossistemas em estudo. | pt_BR |
dc.degree.local | Curitiba | pt_BR |
dc.publisher.local | Curitiba | pt_BR |
dc.creator.ID | https://orcid.org/0000-0002-0055-7939 | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2509827040271647 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Borges, Paulo César | - |
dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-9622-6412 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2389356434049800 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Brunatto, Silvio Francisco | - |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0002-4845-2968 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9022114984683823 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Scheuer, Cristiano José | - |
dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0003-4475-072X | pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3758860836699578 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Pintaúde, Giuseppe | - |
dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0001-8215-4481 | pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1793127692371314 | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Neves, Julio Cesar Klein das | - |
dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0001-6938-0740 | pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/0307756612359905 | pt_BR |
dc.contributor.referee4 | Borges, Paulo César | - |
dc.contributor.referee4ID | https://orcid.org/0000-0002-9622-6412 | pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/2389356434049800 | pt_BR |
dc.contributor.referee5 | Núñez de La Rosa, Yamid Enrique | - |
dc.contributor.referee5ID | https://orcid.org/0000-0002-9879-8270 | pt_BR |
dc.contributor.referee5Lattes | http://lattes.cnpq.br/7878750253592488 | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.subject.capes | Engenharia Mecânica | pt_BR |
Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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