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dc.creatorQuadros, Pedro Victorio Caetano Abrantes de-
dc.date.accessioned2026-02-04T16:57:01Z-
dc.date.available2026-02-04T16:57:01Z-
dc.date.issued2025-12-16-
dc.identifier.citationQUADROS, Pedro Victorio Caetano Abrantes de. Efeito do duplo envelhecimento e nitretação por plasma em baixa temperatura na tribocorrosão do inconel 718. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39328-
dc.description.abstractThe nickel-based superalloy Inconel 718, employed in the petrochemical industry due to its high mechanical strength and corrosion resistance, may have its applicability limited under specific operating conditions because it exhibits low wear resistance in the single-aged condition. This limitation is particularly relevant in offshore oil and gas production, where the alloy is subjected to tribocorrosion. Consequently, treatments such as double aging or plasma nitriding have emerged as effective approaches to overcome these drawbacks. However, the literature still shows a scarcity of studies addressing the tribocorrosion behavior of plasma-nitrided Inconel 718. In this context, the present work aimed to analyze the effect of double aging and low-temperature plasma nitriding on the tribocorrosion resistance of the Inconel 718 alloy. The material was subjected to microstructural, topographical, mechanical, and triboelectrochemical characterizations. Optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD) were employed to analyze the microstructure, as well as the corrosion and wear mechanisms, after the triboelectrochemical tests. Optical interferometry was used to evaluate surface roughness, topography, and the volume of material removed during the triboelectrochemical experiments. Vickers microhardness measurements were conducted to quantify the hardness increase induced by double aging and plasma nitriding. In addition, cathodic polarization, open-circuit potential (OCP), and linear polarization resistance (LPR) tests were performed in a reciprocating ball-on-flat sliding system, all in a saline medium (3.56% NaCl), to determine material loss rates due to pure corrosion, pure wear, tribocorrosion, and the synergistic effect. Furthermore, the predominant factor governing the material loss rate under tribocorrosion conditions was identified. The main results indicated that plasma nitriding led to the formation of nitrided layers composed of γN and CrN phases, with similar thicknesses and hardness values, regardless of the thermal treatment applied prior to nitriding. Low-temperature plasma-nitrided conditions exhibited similar pure corrosion rates, higher hardness, higher corrosion potentials, and improved behavior under cathodic polarization compared with the non-nitrided material. Conversely, the condition nitrided from a single-aged substrate tended to result in higher material loss due to tribocorrosion, which was attributed to layer delamination and a pronounced synergistic effect, where corrosion was identified as the predominant factor accelerating alloy degradation. Therefore, the combined double-aging and plasma-nitriding treatment proved to be the most effective in protecting Inconel 718, as it did not exhibit cracking or delamination on the wear tracks after tribocorrosion testing, showed greater recovery in polarization resistance after tribocorrosion, and demonstrated a tendency toward lower pure wear under cathodic protection conditions.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectLigas de níquel - Tratamento térmicopt_BR
dc.subjectNitruraçãopt_BR
dc.subjectTribocorrosãopt_BR
dc.subjectSuperfícies (Tecnologia)pt_BR
dc.subjectDesgaste mecânicopt_BR
dc.subjectMetais - Biodegradaçãopt_BR
dc.subjectIndústria petroquímicapt_BR
dc.subjectNickel alloys - Heat treatmentpt_BR
dc.subjectNitridingpt_BR
dc.subjectTribo-corrosionpt_BR
dc.subjectSurfaces (Technology)pt_BR
dc.subjectMechanical wearpt_BR
dc.subjectMetals - Biodegradationpt_BR
dc.subjectPetroleum chemicals industrypt_BR
dc.titleEfeito do duplo envelhecimento e nitretação por plasma em baixa temperatura na tribocorrosão do inconel 718pt_BR
dc.title.alternativeEffect of double aging and low temperature plasma nitriding on the tribocorrosion of inconel 718pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA superliga de níquel Inconel 718, aplicada na indústria petroquímica por sua alta resistência mecânica e à corrosão, pode ter sua aplicação limitada em contextos específicos de operação por apresentar baixa resistência ao desgaste em sua condição envelhecido somente uma vez, como na produção de óleo e gás offshore, situações nas quais ela está sujeita à tribocorrosão. Desse modo, tratamentos como o duplo envelhecimento ou a nitretação por plasma têm se destacado como uma solução eficaz para superar essas limitações. Contudo, observa-se uma escassez na literatura sobre o estudo do comportamento frente a tribocorrosão do Inconel 718 nitretado por plasma. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a análise do efeito do duplo envelhecimento e da nitretação por plasma em baixa temperatura na resistência à tribocorrosão da liga Inconel 718. O material foi submetido a caracterizações microestrutural, topográfica, mecânica e triboeletroquímica. Para isso, foi utilizada microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de raios X em energia (EDS) e difração de raios X (DRX) para análise da microestrutura e dos mecanismos de corrosão e de desgaste após os ensaios triboeletroquímicos. Interferometria óptica foi empregada para avaliação da rugosidade, topografia e volume removido durante os ensaios triboeletroquímicos. Microdureza Vickers foi adotada para medir o aumento de dureza ocasionado pelo duplo envelhecimento e nitretação. Além disso, foram conduzidos ensaios de polarização catódica, potencial de circuito aberto (OCP) e de resistência à polarização linear (RPL) em sistema deslizante do tipo esfera sobre plano em movimento recíproco, todos em meio salino (NaCl 3,56%), para análise das taxas de perda de material por corrosão pura, desgaste puro, tribocorrosão e efeito sinérgico. Adicionalmente, foi definido o fator predominante na taxa de perda de material sob tribocorrosão. Os principais resultados apontaram que a nitretação levou à formação de camadas nitretadas compostas pelas fases γN e CrN de espessuras e durezas semelhantes, independentemente do tratamento térmico prévio à nitretação. As condições nitretadas por plasma em baixa temperatura apresentaram taxa de corrosão pura semelhante, maior dureza, potenciais de corrosão mais nobres e melhor comportamento sob polarização catódica em comparação com o material não nitretado. Por outro lado, a condição nitretada a partir de um substrato envelhecido somente uma vez exibiu tendência de maior perda de material por tribocorrosão em função de delaminação da camada e do efeito sinérgico, em que a corrosão se mostrou como fator predominante na aceleração da degradação da liga. Desse modo, o tratamento de duplo envelhecimento e nitretação foi aquele que mostrou ser o mais eficiente na proteção do Inconel 718, por não ter apresentado trincas e delaminação nas pistas de deslizamento após os testes tribocorrosão, exibir maior recuperação na resistência à polarização após ensaio de tribocorrosão, além de evidenciar uma tendência de menor desgaste puro em condições de proteção catódica.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-6338-8135pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/2476093336011799pt_BR
dc.contributor.advisor1Borges, Paulo César-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9622-6412pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/2389356434049800pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Palma Calabokis, Oriana-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0346-2609pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8046215519770698pt_BR
dc.contributor.referee1Magalhães, Alvaro Augusto Oliveira-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6436-0633pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5647758590050669pt_BR
dc.contributor.referee2Mafra, Márcio-
dc.contributor.referee2IDhttp://orcid.org/0000-0002-5866-6863pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/1904416043413655pt_BR
dc.contributor.referee3Borges, Paulo Cesar-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-9622-6412pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/2389356434049800pt_BR
dc.contributor.referee4Núñez de La Rosa, Yamid Enrique-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-9879-8270pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/7878750253592488pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais

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