Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00604005
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE AÇOS INOXIDÁVEIS COLORIDOS EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE CROMO POR PROCESSO ELETROQUÍMICO

EVALUATION OF CHROMIUM CONTENT ON PERFORMANCE OF STAINLESS STEEL OBTAINED BY COLOR PROCESS ELECTROCHEMISTRY

Manfridini, Ana Paula de A.; Loureiro, Célia Regina de O.; Andrade, Margareth Spangler; Junqueira, Rosa Maria R.

Downloads: 0
Views: 271

Resumo

Aços inoxidáveis ABNT 304 foram coloridos em dourado pelo método eletroquímico de corrente pulsada utilizando como eletrólito solução ácida em concentrações de 70 g/L e 250 g/L de cromo, a fim de investigar a influência da concentração de cromo na resistência à corrosão e ao desgaste por abrasão. A caracterização morfológica dos filmes coloridos por interferência foi realizada a partir de imagens adquiridas em um Microscópio de Força Atômica, as quais foram quantificadas a partir de um programa aplicativo de análise de imagens, para determinação da rugosidade e porosidade. O desempenho dos aços inoxidáveis coloridos foi avaliado quanto à resistência à corrosão e abrasão. Para tanto, foram levantadas curvas de polarização potenciodinâmica em solução de NaCl 3% e realizados ensaios de resistência ao desgaste em um equipamento gerador de abrasão para materiais revestidos. Os resultados mostraram que a morfologia do filme de interferência obtido em soluções com 70 g/L e 250 g/L de cromo foi semelhante. Não foi também encontrada diferença significativa no desempenho do aço inoxidável colorido nestas duas concentrações, quanto à abrasão e à corrosão. Os resultados encontrados sugerem que a redução de 72% do cromo no processo de coloração propiciará um ganho de desempenho ambiental e ainda uma economia nos custos de reagentes na produção do aço colorido e no tratamento de efluentes do processo produtivo.

Palavras-chave

Aço inoxidável colorido, Corrosão, Porosidade, Resistência ao desgaste

Abstract

AISI 304 stainless steel sheets were colored in gold by an electrochemical alternate pulse current process using acid solutions containing 70 g/L and 250 g/L of chromium. The aim was to investigate the influence of chromium concentration on corrosion and abrasion resistance of colored stainless steel. The morphology of the films was obtained by AFM images processing in order to obtain the film roughness and porosity. The performance of colored stainless steel was evaluated from corrosion and abrasion resistance measurements. The corrosion resistance was determined from potentiodynamic polarization curves in 3% NaCl solution. Dry abrasion resistance tests were performed on an abrasion tester machine for coated materials. It was not observed difference in film morphology for the both chromium concentration. No difference in performance measured by abrasion and corrosion resistance was observed either. The reduction of 72% of chromium in the coloration process results in a great increase in the environmental performance and reagents cost saving for coloration production and for the treatment disposal.

Keywords

Colored stainless steel, Corrosion, Porosity, Wear resistance

Referências

1 EVANS, T. E. Film formation on stainless steel in a solution containing chromic and sulphuric acids. Corrosion Science, v. 17, n. 2, p.105-24, 1977.

2 WANG, J. H.; DUH, J. G.; SHIH, H. C. Corrosion characteristics of coloured films on stainless steel formed by chemical, INCO and a.c. processes. Surface and Coatings Technology, v. 78, p. 248-54, 1996.

3 FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS – CETEC (Belo Horizonte MG). Rosa Maria Rabelo Junqueira e Rogério Gonçalves Marques. Processo de coloração de aços inoxidáveis coloridos. Patente PI 9703991. 26 jan. 1999.

4 JUNQUEIRA, R. M. R. et al. Evaluation of mechanical properties of interference films on stainless steel by depthsensing nanoindentation. Surface and Coatings Technology, v. 201, p. 2431-7, 2006.

5 AERTS, T. et al. Influence of the anodizing temperature on the porosity and the mechanical properties of the porous anodic oxide film. Surface and Coatings Technology, v. 201, p. 7310-7, 2007.

6 HASSANI-OUDRHIRI, F. et al. Microstructure, porosity and roughness of RF sputtered oxide thin films: characterization and modelization. Applied Surface Science, v. 254, p. 5796-802, 2008.

7 CREUS, J.; MAZILLE, H.; IDRISSI, H. Porosity evaluation of protective coatings onto steel, through electrochemical techniques. Surface and Coatings Technology, v. 130, p. 224-32, 2000.

8 JUNQUEIRA, R. M. R. et al. Estudo da porosidade de filmes de interferência na resistência à corrosão dos aços inoxidáveis coloridos. In: CONGRESSO ANUAL DA ABM, 62., 2007, Vitória, ES. Anais… São Paulo: ABM, 2007. p. 441-8.

9 CONRRADO, R. et al. Corrosion resistance of colored films grown on stainless steel by the alternating potential pulse method. Electrochemica Acta, v. 48, p. 2417-424, 2003.

10 JUNQUEIRA, R. M. R. et al. The chemical and mechanical characteristics of thermally aged interference thin films on stainless steel. Surface & Coatings Technology, v. 203, n. 13, p. 1908-12, mar. 2009.

11 DUNCAN, D. B. Multiple range and multiple F tests. Biometrics, v. 11, p. 1-42,1955.

12 JUNQUEIRA, R. M. R. Caracterização de filmes finos de coloração por interferência em superfícies de aços inoxidáveis ABNT 304. 2004. 99 f.Tese (Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas)-Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2004.

13 OGURA, K. et al. Electrochemical coloration of stainless steel and the scanning tunneling microscopy study. Journal of Electrochemical Society, v. 140, n. 5, p. 1311-5, 1993.

14 JUNQUEIRA, R. M. R. et al. Imagens de filmes de interferência em aços inoxidáveis coloridos obtidas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Matéria, v. 2, n. 2, dez. 1997. Disponível em: . Acesso em: 20 fev. 2009.lm. Surface and Coatings Technology, v. 201, p. 7310-7, 2007.

588696ad7f8c9dd9008b464b tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections