Brasi

Dados do Trabalho de Conclusão
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)

DESENVOLVIMENTO DE FILMES ANÓDICOS SOBRE O AÇO API 5L X80E CARACTERIZAÇÃO DE SEU COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICOE MORFOLÓGICO
LEANDRO ANTONIO DE OLIVEIRA
DISSERTAÇÃO
07/03/2016

O fenômeno da corrosão é uma das maiores ameaças à integridade dos aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) utilizados para transporte de petróleo e gás. No presente trabalho, investigou-se a estabilidade de filmes anódicos formados sobre o aço API 5L X80 em eletrólitos utilizados para testes de inibidores de corrosão, variando o pH da solução, o potencial de formação na técnica de voltametria cíclica, e a formação espontânea dos filmes por ensaios de imersão. Explorando outro objetivo, foram produzidos filmes anódicos por polarização potenciostática com o intuito de formar uma camada de proteção contra a corrosão do aço API 5L X80. Estes experimentos foram conduzidos em solução de metassilicato de sódio. Neste caso o tempo de exposição da amostra a um potencial fixo de formação foi variado e, como forma de estabelecer um comparativo, foram formados filmes espontaneamente sobre o eletrodo por ensaios de imersão. A caracterização do comportamento eletroquímico foi investigada usando espectroscopia de impedância eletroquímica(EIE)e polarização potencio dinâmica. As propriedades eletrônicas dos filmes anódicos foram analisadas pela abordagem de Mott-Schottky. A morfologia dos produtos de corrosão foi observada com auxílio de microscopia confocal a laser e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A composição das camadas de óxido foi identificada com auxílio de espectroscopia Raman. Os resultados mostraram que os filmes formados em solução alcalina foram mais resistentes à dissolução, menos defeituosos e mais estáveis do que aqueles formados em solução ácida. O produto de corrosão formado por voltametria cíclica tanto em eletrólito de caráter ácido quanto em eletrólito de caráter básico foi identificado como sendo hematita, enquanto a composição do produto de corrosão formado por imersão em eletrólito de caráter básico indicou uma diversidade de compostos, especialmente quando o tempo de imersão foi maior, sendo possível identificar outros compostos além de hematita. A caracterização do comportamento eletroquímico dos filmes obtidos em solução de metassilicato de sódio mostrou que tanto a polarização potenciostática quanto a produção espontânea dos filmes(ensaios de imersão)apresentaram poucos defeitos, alta estabilidade superficial e um aumento significativo da resistência à corrosão. A respeito da sua composição química, os filmes formados por cronoamperometria em solução de metassilicato de sódio apresentaram compostos à base de óxidos e o xihidróxidos de ferro, embora a análise de EDS sugerisse a presença de silíciona composição dos filmes. Por sua vez, a composição dos IX filmes formados por imersão, em especial o espectro do filme imerso pelo maior período de tempo, não foi possível de ser identificada com precisão por espectroscopia Raman

Corrosão;filmes anódicos;eletroquímica;microscopia eletrônica de varredura;espectroscopia Raman.
Corrosion is a major threat to the integrity ofhigh strength low alloy (HSLA) steels used aspipelinesfor oil and gas transportation. In this study, we investigated the stability of the formed anodic films on API 5L X80 steel in electrolytes used for testing corrosion inhibitors, varying the pH of the solution, the formation potential in cyclic voltammetry technique and the spontaneous formation of films by immersion tests. Exploring another objective,anodic films were produced by potentiostatic polarization in order to form a protective layer against corrosion of the API 5L X80 steel. These experiments were conducted in a sodium metasilicate solution. In this case,the exposure time of the sample at a fixed formation potential was varied and, in order to establish a comparison, films were formed spontaneously onthe electrode by immersion tests. The characterization of the electrochemical behavior was carried outusing electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization. The electronic properties of anodic films were assessedbytheMott-Schottky approach. The morphology of corrosion products was observed with the aid of confocal laser scanning microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The composition of the oxide layers was identified with the aid of Raman spectroscopy. The results showed that the films formed in alkaline solutions were more resistant to dissolution, less defective and more stable than those formed in acidicsolution. The corrosion product formed by cyclic voltammetry in both the acidic and alkaline solutionswasidentified as hematite, while the corrosion product composition formed by immersion in the alkaline solutionindicated a diversity of compounds.Especially whenthe immersiontime was longer, it waspossible to identify other compounds in addition to hematite. The characterization of the electrochemical behavior of the films obtained in the sodium metasilicate solution showed that both the potentiostatic polarizationandthe spontaneous production of films (immersion test) produced layers withfew defects,high surface stability and significantlyincreased corrosion resistance. Regarding its chemical composition, the films formed by chronoamperometry insodium metasilicate solution presented iron oxides and oxyhydroxides, althoughEDS analysis suggested the presence of silicon in the composition of the films. In turn, the composition of the films formed upon immersion, in particular the spectrum of the film immersed forth e longest time, could not be reliably determined using Raman spectroscopy.
Corrosion;anodic films;electrochemistry, scanning electron microscopy;Raman spectroscopy
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128
PORTUGUES
Ufabc

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS
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Banca Examinadora
Orientador:
RENATO ALTOBELLI ANTUNES
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
CARLOS TRIVENO RIOS Docente
IDALINA VIEIRA AOKI Participante Externo

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24

Vínculo
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Não
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