Avaliação da corrosão no aço AISI 4140 nitrocarbonetado e pós-oxidado a plasma em etanol hidratado combustível
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Data
2014-06-24Orientador
Figueroa, Carlos Alejandro
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Questões ambientais e de sustentabilidade energética têm promovido a busca por
biocombustíveis produzidos a partir de fontes renováveis, como o etanol obtido após
processamento da cana-de-açúcar. Porém, essa nova geração de biocombustíveis pode
provocar efeitos negativos em contato com as superfícies dos diversos materiais metálicos.
Em particular, o etanol hidratado combustível (EHC) que pode conter impurezas, tais como
água, ácido acético, e íons cloreto que aumentam a corrosividade, principalmente em relação
aos aços-carbono. Apesar da importância dos biocombustíveis na matriz energética mundial e
as aplicações da tecnologia de difusão assistida por plasma em autopeças, nenhuma
investigação foi dedicada em termos de comportamento da corrosão nos aços tratados por
técnicas de modificação de superfície a plasma, em ambiente etanólico. Portanto, neste
trabalho, o aço baixa liga AISI 4140 foi nitrocarbonetado e pós-oxidado a plasma, variando-se
o tempo de tratamento de oxidação. A identificação das fases cristalinas formadas na
superfície do material foi obtida pela técnica de difração de raios X (DRX), e a análise da
morfologia e microestrutura da camada formada foi avaliada através da microscopia
eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de nanoindentação foram realizados para avaliação
da nanodureza superficial. A fim de estudar o comportamento frente à corrosão de superfícies
modificadas, as amostras foram mantidas em contato com o EHC de acordo com a norma
brasileira NBR 8265/1983 e em duplicata. Durante várias semanas, a alteração na massa das
amostras e a evolução da morfologia na superfície monitorada por MEV e microscopia óptica
(MO) foram registradas. O principal mecanismo de corrosão é através da formação de pites.
Por conseguinte, a densidade e o tamanho de pites foram monitorados nas superfícies do aço
tratado em diferentes tempos de tratamento de pós-oxidação e períodos de imersão em EHC
simulado. Esta ferramenta de análise permitiu concluir que o melhor tempo de tratamento é de
90 minutos. No entanto, a amostra só nitrocarbonetada apresenta uma resistência
relativamente alta à corrosão em comparação com as amostras pós-oxidadas. Finalmente, a
resistência à corrosão depende mais fortemente da morfologia e microestrutura da camada de
óxidos que da sua espessura.