Análise comparativa da resistência à corrosão de aços carbono em ensaios de campo e testes eletroquímicos

• Main Author: Edelize Angelica Gomes
• Other Authors: Vanessa de Freitas Cunha Lins
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2013
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-97GK4C

=== as Low carbon steel is a very interesting material for many kind of industries. Carbon steel have low resistance and high hardness and high toughness and ductility. They are machinable and weldable, and has low production cost. Despite its limited corrosion resistance, carbon steel has been used in large-scale in marine applications, nuclear industry, fossil fuel plants energy, transportations, chemical processing, petroleum production and refining, pipelines, mining, construction and equipment for processing. The present work aims to compare the corrosion resistance of unpainted carbon steels using a field test in marine atmosphere and electrochemical tests in saline electrolytes. Low carbon steel containing different contents of alloying elements was studied; one of them is considered a weathering steel. The marine atmosphere studied is at Arraial do Cabo/RJ, the period of field tests was eight years, and the eletrochemical tests used were eletrochemical impedance spectroscopy and Tafel analysis. The morphology and composition of the rust layer were studied using scanning electron microscopy and spectroscopy of dispersive energy, X-ray diffraction and X- ray fluorescence. The rust layer with a higher content of lepidocrocite and goethite were found in steels with a lower corrosion rates and a higher values of polarization resistance. The corrosion rate of the samples exposed in the field testing was low for the JQ0017 JQ0013-19-19 steels. The phases identified in corrosion layers on steels exposed to marine atmosphere were goethite, lepidocrocite, magnetite, and akaganeite. Measurements of electrochemical impedance spectroscopy showed that the JQ0013-19 steel showed the best performance against corrosion in aqueous solutions of NaCl 3.5 w/v and NaCl 10% w/v. The JQ0017 steel showed the second highest value of polarization resistance in saline solution of NaCl 10% w/v among the carbon steels studied. The technique of electrochemical impedance spectroscopy allowed distinguishing the steels according to the corrosion behavior in saline media. === Aços com baixo teor de carbono são de grande interesse para diversos tipos de indústrias. Eles possuem baixa resistência e dureza e alta tenacidade e ductilidade. São usináveis e soldáveis, além de apresentar baixo custo de produção. Apesar de sua resistência à corrosão relativamente limitada, o aço carbono é usado em larga escala em aplicações marítimas, em indústria nuclear e instalações de combustíveis fósseis de energia, transporte, processamento químico, produção e refino de petróleo, oleodutos, mineração, construção e equipamento para processamento. Este estudo consistiu em comparar a resistência à corrosão de aços não pintados, usando-se testes eletroquímicos e ensaios de campo em atmosfera marinha. Foram utilizados quatro aços baixo carbono contendo elementos de liga em teores diferentes, sendo que um deles é considerado patinável. O ensaio de campo foi realizado em atmosfera marinha de Arraial do Cabo-RJ, sendo o período de teste de campo de oito anos, e os testes eletroquímicos utilizados foram a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica e a análise de Tafel. A morfologia e a composição da camada de produto de corrosão foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, além de difração de raios-X e fluorescência de raios-X. As camadas de ferrugem com maior teor de lepidocrocita e goetita foram encontradas nos aços com menores taxas de corrosão e maiores valores de resistência à polarização nos diagramas de impedância. As taxas de corrosão das amostras expostas nos ensaios de campo foram menores para os aços JQ0013-19 e JQ0017-19. As fases encontradas nos produtos de corrosão identificadas para os aços expostos em atmosfera marinha foram goetita, lepidocrocita, akaganeíta e magnetita. As medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica demonstraram que o aço JQ0013-19 apresentou o melhor desempenho frente à corrosão nos meios salinos de NaCl 3,5 m/v e NaCl 10% m/v e o aço JQ0017 apresentou o segundo maior valor da resistência à polarização para o meio salino de NaCl 10% m/v, dentre os aços estudados. Dentre as técnicas eletroquímicas utilizadas, a técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica permitiu diferenciar melhor os aços quanto à resistência à corrosão nos meios de NaCl 10% m/v e NaCl 3,5% m/v.