Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
DESENVOLVIMENTO DE REVESTIMENTOS DE CONVERSÃO À BASE DE CÉRIO EM LIGA DE MAGNÉSIO AZ91D
ELOANA PATRICIA RIBEIRO
DISSERTAÇÃO
19/09/2017

As ligas de magnésio são de vasta aplicação nas indústrias aeroespacial e automotiva devido à baixa densidade, elevada razão resistência/peso e boa usinabilidade. Apesar das propriedades favoráveis, apresentam baixa resistência à corrosão. As ligas de magnésio-alumínio mais utilizadas são do tipo AZ, compostas por magnésio, alumínio (2 – 10%p) e zinco. Revestimentos de conversão são previstos como interessante rota tecnológica para melhorar a resistência à corrosão das ligas de magnésio. Este trabalho teve como objetivo desenvolver revestimentos de conversão à base de terras raras sobre a liga de magnésio AZ91D utilizando a técnica de imersão e investigar a estabilidade do revestimento frente à corrosão. O revestimento de conversão teve como base cério e uma combinação de cério e lantânio. Os revestimentos foram caracterizados morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura, microscopia confocal de varredura a laser e perfilometria, quimicamente por espectroscopia de raios X por dispersão de energia e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, e eletroquimicamente por espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Para o revestimento de conversão à base de cério, a análise por XPS confirma a presença de óxidos de cério (Ce2O3 e CeO2) e hidróxidos de magnésio/cério. Os testes eletroquímicos indicam melhor resistência à corrosão em 120 segundos de tratamento para acabamento lixado e 60 segundos de tratamento para acabamento polido. As amostras com acabamento polido apresentaram valores de rugosidade média mais elevados do que para o acabamento lixado. A análise química por EDS para os revestimentos à base de cério e lantânio mostra que houve incorporação dos elementos em todos os tempos de tratamento. Os testes eletroquímicos indicam melhor resistência à corrosão em 6 minutos de tratamento para acabamento lixado e polido. As amostras com acabamento lixado apresentaram valores de rugosidade média mais elevados do que para o acabamento polido, comportamento oposto ao observado nos revestimentos à base de cério. Comparando os revestimentos à base de cério e à base de cério e lantânio, observa-se que as rugosidades médias possuem valores iguais ou maiores para os revestimentos compostos pela combinação dos elementos. O aumento da concentração de terras raras na solução de conversão contribui para a formação de um revestimento mais rico em óxidos e, consequentemente, de maior rugosidade. Os revestimentos, tanto à base de cério como à base de cério e lantânio apresentam espessuras maiores para maiores tempos de tratamento.

liga AZ91D;cério;lantânio;revestimento de conversão
Magnesium alloys have widespread applications in aerospace and automotive industries due to low density, high strength-to-weight ratio and good machinability. Despite the favorable properties, magnesium alloys have low corrosion resistance. The most commonly used magnesium alloys are of the AZ series which consist of magnesium, aluminum (2 - 10 wt.%) and zinc. Conversion coatings are envisaged as an interesting technological route to enhance the corrosion resistance of magnesium alloys. The aim of the present work was to develop rare earth based conversion coatings on the AZ91D magnesium alloy using the immersion method and to investigate its performance against corrosion. The conversion coatings were based in cerium and a combination of cerium and lanthanum. The coatings were characterized to assess its morphology by scanning electron microscopy, confocal laser scanning microscopy and perfilometry, chemical composition by X-ray spectroscopy by energy dispersion and X-ray photoelectron spectroscopy, and electrochemical behavior by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. For cerium conversion coating the XPS analysis confirmed the presence of cerium oxides (Ce2O3 e CeO2) and cerium/magnesium hydroxides. The electrochemical tests showed that the best corrosion resistance for was found for the treatment of 120 seconds in ground surface and 60 seconds in polished surface. The polished surface samples showed higher roughness than the ground surface. The EDX chemical analysis for cerium and lanthanum conversion coating shows incorporation of both elements for all treatment times. The electrochemical tests showed that the best corrosion resistance was for samples treated for 6 minutes in both groundand polished finishings. The ground surface samples showed higher roughness than the polished surface, opposite behavior observed in cerium based coating. Comparing cerium and cerium and lanthanum based coating, the one composed by two rare earths presented higher roughness.The increase of rare earth concentration in the conversion bath contributes to the formation of oxide rich coating and, consequently, with higher roughness. Cerium and mixed cerium and lanthanum based coatings present higher thickness for longer treatment times.
AZ91D alloy;cerium;lanthanum;conversion coating
1
144
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS AVANÇADOS
-

Banca Examinadora

RENATO ALTOBELLI ANTUNES
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
HUGO BARBOSA SUFFREDINI Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 19
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 5

Vínculo

-
-
-
Não