Avaliação do efeito das variáveis densidade de corrente, temperatura e pH do banho eletrolítico nas propriedades da liga Ni-W-Co obtida por eletrodeposição.
| Ano de defesa: | 2016 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
Brasil Centro de Educação e Saúde - CES PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS NATURAIS E BIOTECNOLOGIA UFCG |
| Programa de Pós-Graduação: |
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17493 |
Resumo: | Revestimentos metálicos são extensamente utilizados para diversas aplicações. Podem ser utilizados metais puros ou ligas formadas por elementos que possuam características adequadas à finalidade de aplicação do revestimento. A corrosão é um processo espontâneo onde os metais tendem a reagir com o meio ao qual estão inseridos causando danos irreversíveis ao material. A eletrodeposição é uma técnica extensamente utilizada para obtenção de revestimentos aplicados contra corrosão. Neste trabalho foi utilizado um planejamento experimental completo (CCD) associado à metodologia de superfície de resposta (MSR) para avaliação do efeito das variáveis densidade de corrente, temperatura e pH do banho eletrolítico na eletrodeposição da liga Ni-W-Co. Foram avaliados os resultados de composição química, eficiência de corrente, microdureza, microestrutura, morfologia superficial e resistência à corrosão. Os resultados de composição química mostraram que o pH foi a variável mais influente. A deposição de níquel foi favorecida em condições de pH alcalino. Os maiores percentuais de cobalto foram obtidos em pH ácido. Já o conteúdo de tungstênio não apresentou variação acentuada nas condições avaliadas, sendo o valor mínimo obtido de 25,83 wt%. A maior eficiência de corrente foi 71,02 % obtida no experimento otimizado nas condições: 40 mA/cm², 55 °C e pH 5. A maior microdureza foi de 754,8 HV obtida no experimento otimizado nas condições: 70 mA/cm², 42,5 °C e pH 3,98, este experimento apresentou o maior conteúdo de Co (63,94 wt%). Os revestimentos apresentaram diferentes morfologias, sendo elas, rugosas, homogêneas e com a presença de micro nódulos. Microfissuras também foram observadas principalmente nos revestimentos com o maior teor de cobalto. As ligas com diferentes teores de tungstênio apresentaram um caráter amorfo. Os ensaios de corrosão mostraram que a liga Co54,57W38,85Ni6,58 (100 mA/cm², 55 °C e pH 5) foi considerada a pior, pois apresentou a maior densidade de corrente de corrosão (1,249x10-4 A/cm²) e a menor resistência à polarização (402,6 Ω.cm²). Já a liga Ni50,13W41,12Co8,75 (100 mA/cm², 55 °C e pH 8) foi considerada a melhor, pois apresentou a menor densidade de corrente de corrosão (5,817x10-6 A/cm²) e a maior resistência à polarização (5251 Ω.cm²). |
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Avaliação do efeito das variáveis densidade de corrente, temperatura e pH do banho eletrolítico nas propriedades da liga Ni-W-Co obtida por eletrodeposição.Evaluation of the effect of the current density variables, temperature and pH of the electrolytic bath in the properties of the Ni-W-Co alloy obtained by electrodeposition.Evaluación del efecto de las variables de densidad de corriente, temperatura y pH del baño electrolítico sobre las propiedades de Aleación Ni-W-Co obtenida por electrodeposición.EletrodeposiçãoLigas Ni-W-CoPlanejamento ExperimentalCorrosãoElectrodepositionNi-W-Co alloysExperimental planningCorrosionElectrodeposiciónAleaciones de Ni-W-CoPlanificación experimentalCorrosiónElectrodeposiciónAleaciones Ni-W-CoCorrosiónQuímicaRevestimentos metálicos são extensamente utilizados para diversas aplicações. Podem ser utilizados metais puros ou ligas formadas por elementos que possuam características adequadas à finalidade de aplicação do revestimento. A corrosão é um processo espontâneo onde os metais tendem a reagir com o meio ao qual estão inseridos causando danos irreversíveis ao material. A eletrodeposição é uma técnica extensamente utilizada para obtenção de revestimentos aplicados contra corrosão. Neste trabalho foi utilizado um planejamento experimental completo (CCD) associado à metodologia de superfície de resposta (MSR) para avaliação do efeito das variáveis densidade de corrente, temperatura e pH do banho eletrolítico na eletrodeposição da liga Ni-W-Co. Foram avaliados os resultados de composição química, eficiência de corrente, microdureza, microestrutura, morfologia superficial e resistência à corrosão. Os resultados de composição química mostraram que o pH foi a variável mais influente. A deposição de níquel foi favorecida em condições de pH alcalino. Os maiores percentuais de cobalto foram obtidos em pH ácido. Já o conteúdo de tungstênio não apresentou variação acentuada nas condições avaliadas, sendo o valor mínimo obtido de 25,83 wt%. A maior eficiência de corrente foi 71,02 % obtida no experimento otimizado nas condições: 40 mA/cm², 55 °C e pH 5. A maior microdureza foi de 754,8 HV obtida no experimento otimizado nas condições: 70 mA/cm², 42,5 °C e pH 3,98, este experimento apresentou o maior conteúdo de Co (63,94 wt%). Os revestimentos apresentaram diferentes morfologias, sendo elas, rugosas, homogêneas e com a presença de micro nódulos. Microfissuras também foram observadas principalmente nos revestimentos com o maior teor de cobalto. As ligas com diferentes teores de tungstênio apresentaram um caráter amorfo. Os ensaios de corrosão mostraram que a liga Co54,57W38,85Ni6,58 (100 mA/cm², 55 °C e pH 5) foi considerada a pior, pois apresentou a maior densidade de corrente de corrosão (1,249x10-4 A/cm²) e a menor resistência à polarização (402,6 Ω.cm²). Já a liga Ni50,13W41,12Co8,75 (100 mA/cm², 55 °C e pH 8) foi considerada a melhor, pois apresentou a menor densidade de corrente de corrosão (5,817x10-6 A/cm²) e a maior resistência à polarização (5251 Ω.cm²).Metallic coatings are extensively used for diverse applications. Pure metals or alloys formed by different elements with suitable characteristics for a specific purpose may be used. Corrosion is a spontaneous process where metals tend to react with the environment in which they are in, causing irreversible damages to the material. Electrodeposition is a technique widely used to obtain coatings applied against corrosion. In this paper, a complete factorial design (CFD) associated to surface response methodology (SRM) was performed to evaluate the effect of the following variables: current density, temperature and electrolyte bath pH in the Ni-W-Co electrodeposition process. Chemical composition, current efficiency, microhardness, microstructure, surface morphology and corrosion resistance were investigated. Chemical composition results showed that pH was the most influential variable. Nickel deposition was easier in alkaline conditions. Highest cobalt percentages were obtained in acid conditions. On the other hand, tungsten fractions did not largely change for the investigated conditions; its minimum value was 25.83 wt%. The highest current efficiency, 71.02%, was achieved in the following conditions: 40 mA/cm2, 55 oC, and pH 5. The highest value for microhardness was 754.8 HV, which was achieved in the optimized experiment in the following conditions: 70 mA/cm2, 42.5 oC, and pH 3.98; this experiment showed the highest Co content (63.94 wt%). All coatings presented different morphologies, which were, roughened, homogeneous, and with micro-nodules. Micro-crevices were also observed, specially in the coatings with the highest cobalt content. Alloys with different contents of tungsten showed amorphous characteristic. Corrosion tests showed that the Co54.57W38.85Ni6.58 (100 mA/cm², 55 °C and pH 5) alloy was considered the worst, because it exhibited highest corrosion current density (1.249x10-4 A/cm²) and the lowest polarization resistance (402.6 Ω.cm²). In the contrary, the Ni50,13W41,12Co8,75 (100 mA/cm², 55 °C and pH 8) was considered the best, because it showed the lowest corrosion current density (5.817x10-6 A/cm²) and the highest polarization resistance (5251 Ω.cm²).Los recubrimientos metálicos son ampliamente utilizados para diversas aplicaciones. Metales puros o aleaciones formadas por elementos que tienen características adecuadas para el propósito de la aplicación del recubrimiento. la corrosión es un proceso espontáneo donde los metales tienden a reaccionar con el medio ambiente en el que están insertado causando daños irreversibles al material. La electrodeposición es una técnica ampliamente utilizado para obtener recubrimientos aplicados contra la corrosión. En este trabajo se utilizó un diseño experimental completo (CCD). asociado con la metodología de superficie de respuesta (MSR) para evaluar el efecto de las variables densidad de corriente, temperatura y pH del baño electrolítico en el Electrodeposición de aleación Ni-W-Co. Los resultados de la composición se evaluaron química, eficiencia actual, microdureza, microestructura, morfología superficial y resistencia a la corrosión. Los resultados de la composición química mostraron que el pH fue la variable más influyente. La deposición de níquel se vio favorecida en condiciones de pH alcalino. Los mayores porcentajes de cobalto se obtuvieron a pH ácido. ya el contenido de tungsteno no mostró una marcada variación en las condiciones evaluado, siendo el valor mínimo obtenido 25,83% en peso. La mayor eficiencia de corriente fue del 71,02% obtenido en el experimento optimizado bajo las condiciones: 40 mA/cm², 55 °C y pH 5. La microdureza más alta fue 754.8 HV obtenida en el experimento optimizado en condiciones: 70 mA/cm², 42,5 °C y pH 3,98, este experimento mostró la mayor Contenido de Co (63,94% en peso). Los recubrimientos mostraron diferentes morfologías, siendo éstas rugosas, homogéneas y con presencia de micronódulos. También se observaron microfisuras principalmente en los recubrimientos con la mayor contenido de cobalto. Las aleaciones con diferentes contenidos de tungsteno mostraron una carácter amorfo. Las pruebas de corrosión mostraron que la aleación Co54.57W38.85Ni6.58 (100 mA/cm², 55 °C y pH 5) fue considerada la peor, ya que presentó la mayor densidad de corriente de corrosión (1.249x10-4 A/cm²) y la menor resistencia a la polarización (402,6 Ω.cm²). La aleación Ni50,13W41,12Co8,75 (100 mA/cm², 55 °C y pH 8) fue considerada la mejor, ya que presentó la menor densidad de corriente de corrosión (5.817x10-6 A/cm²) y la mayor resistencia a la polarización (5251 Ω.cm²).Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Educação e Saúde - CESPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS NATURAIS E BIOTECNOLOGIAUFCGSANTANA, Renato Alexandre Costa de.SANTANA, R. A. C.A.C. SANTANA, RENATODE SANTANA, R. A. C.http://lattes.cnpq.br/1438381290031148CAMPOS, Ana Regina Nascimento.CAMPOS, A. R. N.Campos, Ana R. N.Campos, Ana Regina N.http://lattes.cnpq.br/9510211229362397BARROS, Joana Maria de Farias.SILVA, Marcos Mesquita da.OLIVEIRA, José Anderson Machado.20162021-03-03T18:47:42Z2021-03-032021-03-03T18:47:42Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17493OLIVEIRA, José Anderson Machado. 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Revestimentos metálicos são extensamente utilizados para diversas aplicações. Podem ser utilizados metais puros ou ligas formadas por elementos que possuam características adequadas à finalidade de aplicação do revestimento. A corrosão é um processo espontâneo onde os metais tendem a reagir com o meio ao qual estão inseridos causando danos irreversíveis ao material. A eletrodeposição é uma técnica extensamente utilizada para obtenção de revestimentos aplicados contra corrosão. Neste trabalho foi utilizado um planejamento experimental completo (CCD) associado à metodologia de superfície de resposta (MSR) para avaliação do efeito das variáveis densidade de corrente, temperatura e pH do banho eletrolítico na eletrodeposição da liga Ni-W-Co. Foram avaliados os resultados de composição química, eficiência de corrente, microdureza, microestrutura, morfologia superficial e resistência à corrosão. Os resultados de composição química mostraram que o pH foi a variável mais influente. A deposição de níquel foi favorecida em condições de pH alcalino. Os maiores percentuais de cobalto foram obtidos em pH ácido. Já o conteúdo de tungstênio não apresentou variação acentuada nas condições avaliadas, sendo o valor mínimo obtido de 25,83 wt%. A maior eficiência de corrente foi 71,02 % obtida no experimento otimizado nas condições: 40 mA/cm², 55 °C e pH 5. A maior microdureza foi de 754,8 HV obtida no experimento otimizado nas condições: 70 mA/cm², 42,5 °C e pH 3,98, este experimento apresentou o maior conteúdo de Co (63,94 wt%). Os revestimentos apresentaram diferentes morfologias, sendo elas, rugosas, homogêneas e com a presença de micro nódulos. Microfissuras também foram observadas principalmente nos revestimentos com o maior teor de cobalto. As ligas com diferentes teores de tungstênio apresentaram um caráter amorfo. Os ensaios de corrosão mostraram que a liga Co54,57W38,85Ni6,58 (100 mA/cm², 55 °C e pH 5) foi considerada a pior, pois apresentou a maior densidade de corrente de corrosão (1,249x10-4 A/cm²) e a menor resistência à polarização (402,6 Ω.cm²). Já a liga Ni50,13W41,12Co8,75 (100 mA/cm², 55 °C e pH 8) foi considerada a melhor, pois apresentou a menor densidade de corrente de corrosão (5,817x10-6 A/cm²) e a maior resistência à polarização (5251 Ω.cm²). |
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