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Title in Portuguese: Identificação do grau de sensitização de uma liga de alumínio-magnésio pelos métodos NAMLT e DL-EPR
Title: Identification of the degree of sensitization of an aluminum-magnesium alloy by NAMLT and DL-EPR methods
Author: Coelho, Arthur César Miná Albuquerque
Advisor(s): Silva, Marcelo José Gomes da
Keywords: Ciência dos materiais
Ligas de alumínio - Tratamento térmico
Materiais - Deformação plástica
Oxidação
Degree of sensitization
Heat treatment
Plastic deformation
Intergranular corrosion
Issue Date: 30-Nov-2018
Citation: COELHO, A. C. M. A. Identificação do grau de sensitização de uma liga de alumínio-magnésio pelos métodos NAMLT e DL-EPR. 2018. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: Ligas de alumínio-magnésio (Al-Mg) são utilizadas em diversos setores industriais, sendo bastante difundidas na indústria naval. Entretanto, teores de magnésio acima de 3%p/p favorecem a sensitização dessas ligas pela precipitação de uma fase, denominada β (Mg 2 Al 3 ), que é deletéria à propriedade de resistência à corrosão. As trincas causadas pelo processo de sensitização provoca danos em embarcações acarretando prejuízos à indústria naval. Este trabalho teve por objetivos: i) calcular o grau de sensitização (DoS) em diferentes condições de envelhecimento através da perda de massa em ácido nítrico (NAMLT); ii) verificar a aplicabilidade da técnica eletroquímica de reativação potenciocinética cíclica (DL-EPR) em ligas de Al-Mg, bem como o cálculo da DoS com tal técnica; e iii) analisar se deformações a frio em ligas de Al-Mg interferem na DoS. Para o primeiro objetivo, as amostras foram submetidas a vinte condições de tratamento térmico, conforme esquema fatorial de cinco condições de temperaturas (50, 100, 175, 350 e 500 °C) e quatro tempos (1, 24, 72 e 168 h). Para o segundo objetivo foram utilizados seis tratamentos térmicos, três dos quais apresentavam amostras sensitizadas conforme análise prévia pela técnica NAMLT. Os resultados das análises prévias de perda de massa foram comparados com os resultados obtidos pela técnica DL-EPR, com o DoS calculado através da razão entre picos de corrente catódico e anódico (Ir/Ia). Já o terceiro e ultimo objetivo, utilizou amostras laminadas a frio e amostras recozidas a 500 °C por 1 h, sensitizando-as em duas condições: 175 °C por 1 e por 7 dias. Os experimentos mostraram que na temperatura de 175 °C, independente do tempo de envelhecimento, e na de 100 °C, envelhecida por 168 h, houve sensitização da liga de AA5086 (AlMg4), conforme ensaio NAMLT, tendo o envelhecimento a 175 °C por 168 h a condição mais crítica. Os ensaios com DL-EPR para quantificar o DoS em ligas de alumínio se mostrou aplicável e confirmaram, pela relação Ir/Ia, os resultados obtidos pela técnica NAMLT. Deformações plásticas mostraram ter influência sobre o aumento da DoS, de forma que as amostras laminadas obtiveram maior perda de massa e maior relação Ir/Ia. A aplicabilidade da técnica DL-EPR mostrou-se também eficaz em amostras com deformações plásticas.
Abstract: Aluminum-magnesium alloys (Al-Mg) are used in many industrial sectors and are widespread in the naval industry. However, magnesium contents above 3%w/w favor the sensitization of these alloys by the precipitation of a phase, called β (Mg 2 Al 3 ), which is deleterious to the property of corrosion resistance. Cracking caused by the sensitization process causes damage to vessels and damages the shipbuilding industry. The objective of this work was to: i) calculate the degree of sensitization (DoS) in different aging conditions through Nitric Acid Mass Loss Test (NAMLT); ii) verify the applicability of Electrochemical Potentiokinetic Reactivation of Double Loop (DL-EPR) in Al-Mg alloys, as well as the calculation of DoS with this technique; and iii) analyze whether cold deformations in Al-Mg alloys interfere with DoS. For the first objective, the samples were submitted to twenty thermal treatment conditions, according to a factorial scheme of five temperature conditions (50, 100, 175, 350 and 500 °C) and four times (1, 24, 72 and 168 h). For the second objective, six thermal treatments were used, three of which presented sensitized samples according to the previous analysis by the NAMLT technique. The results of the previous mass loss analysis were compared with the results obtained by the DL-EPR technique, with the DoS calculated by the ratio between cathodic and anode current peaks (Ir/Ia). The third and the last objective was to use cold rolled samples and samples annealed at 500 °C for 1 h, sensitizing them under two conditions: 175 °C for 1 and 7 days. The experiments showed that at a temperature of 175 °C, regardless of the aging time, and at 100 °C, aged for 168 h, there was a sensitization of the AA 5086 alloy (AlMg4), according to the NAMLT assay, aging at 175 °C by 168 h was a more critical condition. The DL-EPR assays to quantify the DoS in aluminum alloys were shown to be applicable and confirmed by the Ir/Ia ratio the results obtained by the NAMLT technique. Plastic deformations showed to have influence on the increase of the DoS, so that the laminated samples obtained greater mass loss and higher Ir/Ia ratio. The applicability of the DL-EPR technique was also effective in samples with plastic deformations.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40398
metadata.dc.type: Dissertação
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