Avaliação do efeito dos parâmetros de eletrodeposição sobre as propriedades de resistência a corrosão e permeação por hidrogênio no aço SAE 1020 revestido com a liga Zn-Ni.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA UFCG |
| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/42359 |
Resumo: | O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do teor de níquel em revestimentos de zinco-níquel na retenção e permeabilidade de hidrogênio através de um aço de baixo carbono. Um método de dessorção eletroquímica modificado foi empregado para quantificar a adsorção de hidrogênio nos revestimentos, e o comportamento da permeação de hidrogênio foi analisado usando uma configuração eletroquímica de célula dupla. A morfologia e a composição química dos revestimentos foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados indicaram que o aumento do teor de níquel no revestimento refinou a estrutura do grão e aumentou a resistência à corrosão. Os ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica confirmaram os resultados obtidos pelos ensaios de resistência a polarização linear. Uma diminuição significativa na permeabilidade ao hidrogênio foi observada para a composição intermediária de 17.27% em peso de Ni, sugerindo um efeito sinérgico que aumentou as armadilhas irreversíveis de hidrogênio. Além disso, uma diminuição gradual na difusividade aparente do hidrogênio foi observada à medida que o teor de níquel no revestimento aumentava. Isso sugere o desenvolvimento de barreiras mais resistentes ao processo de difusão. Essas descobertas evidenciaram a forte influência da composição de niquel sobre a qualidade dos revestimentos obtidos, indicando a importância de otimizar a composição da liga para melhorar a resistência à fragilização por hidrogênio em substratos de aço. |
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Avaliação do efeito dos parâmetros de eletrodeposição sobre as propriedades de resistência a corrosão e permeação por hidrogênio no aço SAE 1020 revestido com a liga Zn-Ni.Evaluation of the effect of electrodeposition parameters on the corrosion resistance and hydrogen permeation properties of SAE 1020 steel coated with the Zn-Ni alloy.Aprisionadores irreversíveis de hidrogênioPermeabilidade de hidrogênioAdsorção de hidrogênioAISI 1020Revestimento Zn-NiIrreversible hydrogen trapsHydrogen permeationHydrogen adsorptionAISI 1020Zn-Ni coatingEngenharia QuímicaO objetivo deste estudo foi avaliar a influência do teor de níquel em revestimentos de zinco-níquel na retenção e permeabilidade de hidrogênio através de um aço de baixo carbono. Um método de dessorção eletroquímica modificado foi empregado para quantificar a adsorção de hidrogênio nos revestimentos, e o comportamento da permeação de hidrogênio foi analisado usando uma configuração eletroquímica de célula dupla. A morfologia e a composição química dos revestimentos foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados indicaram que o aumento do teor de níquel no revestimento refinou a estrutura do grão e aumentou a resistência à corrosão. Os ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica confirmaram os resultados obtidos pelos ensaios de resistência a polarização linear. Uma diminuição significativa na permeabilidade ao hidrogênio foi observada para a composição intermediária de 17.27% em peso de Ni, sugerindo um efeito sinérgico que aumentou as armadilhas irreversíveis de hidrogênio. Além disso, uma diminuição gradual na difusividade aparente do hidrogênio foi observada à medida que o teor de níquel no revestimento aumentava. Isso sugere o desenvolvimento de barreiras mais resistentes ao processo de difusão. Essas descobertas evidenciaram a forte influência da composição de niquel sobre a qualidade dos revestimentos obtidos, indicando a importância de otimizar a composição da liga para melhorar a resistência à fragilização por hidrogênio em substratos de aço.The objective of this study was to evaluate the influence of nickel content in zinc-nickel coatings on hydrogen retention and permeability through a low-carbon steel. A modified electrochemical desorption method was employed to quantify hydrogen adsorption on the coatings, and the hydrogen permeation behavior was analyzed using a dual-cell electrochemical setup. The morphology and chemical composition of the coatings were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The results indicated that increasing the nickel content in the coating refined the grain structure and increased the corrosion resistance. Electrochemical impedance spectroscopy tests confirmed the results obtained by linear polarization resistance tests. A significant decrease in hydrogen permeability was observed for the intermediate composition of 17.27 wt% Ni, suggesting a synergistic effect that increased irreversible hydrogen trapping. Furthermore, a gradual decrease in apparent hydrogen diffusivity was observed as the nickel content in the coating increased. This suggests the development of more resistant barriers to the diffusion process. These findings highlighted the strong influence of nickel composition on the quality of the obtained coatings, indicating the importance of optimizing the alloy composition to improve the resistance to hydrogen embrittlement in steel substrates.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGVILAR, Eudésio Oliveira.VILAR, E. O.http://lattes.cnpq.br/6363257813968241BRITO, André Luiz Fiquene de.ALVES, José Jailson Nicacio.QUEIROZ, Marcelo Batista de.CARRASCO, Jorge Antônio Palma.TORRES, Josevania Rodrigues Jovelino.2025-07-022025-07-02T13:37:33Z2025-07-022025-07-02T13:37:33Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/42359TORRES, Josevania Rodrigues Jovelino. Avaliação do efeito dos parâmetros de eletrodeposição sobre as propriedades de resistência a corrosão e permeação por hidrogênio no aço SAE 1020 revestido com a liga Zn-Ni. 2025. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologias, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-07-24T10:42:01Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/42359Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T10:42:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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