Ligas de magnésio ZK30 e ZK60 revestidas por PEO (Plasma Electrolytic Oxidation)

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Machado Junior, Léo Mussulini
• Orientador(a): Malfatti, Célia de Fraga
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ligas de magnésio; Revestimentos protetores; Anodização do magnésio
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/300340

Ligas de magnésio são importantes, pois possuem combinação favorável de tensão de escoamento, módulo de elasticidade e baixa densidade, conferindo uma das melhores relações entre resistência e peso entre os metais. As ligas de magnésio – zinco – zircônio (ZK), são ligas endurecíeis por precipitação pela adição de zinco e pelo efeito refinador de grão do zircônio. A liga de magnésio ZK30 tem aplicações de relativa alta resistência, tendo em vista que a resistência pode ser melhorada por envelhecimento. Já a liga ZK60, tem limites de composição química de 4,8 a 6,2% de zinco e mínimo de 0,45% de zircônio. O zinco é utilizado junto com o zircônio para tornar a liga endurecível por precipitação, com boa resistência mecânica. Uma técnica reconhecida para o tratamento de superfície das ligas de magnésio é a anodização assistida por plasma (Plasma Electrolytic Oxidation-PEO), que promove uma descarga de plasma, formando como revestimento um óxido extremamente aderido ao substrato. Revestimentos de PEO possuem ótima resistência ao desgaste e a corrosão, além de propriedades elétricas adequadas e alta estabilidade térmica. Neste trabalho amostras das ligas ZK30 e ZK60 fornecidas pelo Departamento de Engenharia Biomecânica da Universidade Tecnológica de Delft, Holanda foram submetidas ao processo PEO e caracterizadas quanto à espessura do revestimento, morfologia superficial, rugosidade superficial e resistência ao desgaste abrasivo. A partir dos resultados obtidos se verificou aumento na rugosidade das amostras revestidas em comparação com as amostras iniciais, tanto para a liga ZK30 quanto para a liga ZK60. No ensaio de resistência ao desgaste abrasivo houve aumento no coeficiente de atrito das amostras tratadas. Nesse ensaio determinou-se que as amostras sem tratamento tiveram mecanismo de desgaste adesivo e abrasivo, enquanto nas amostras revestidas o mecanismo foi de abrasão. Quanto ao tempo de resistência ao desgaste, a liga ZK60 teve melhor resultado o que está relacionado com uma menor presença de poros (camada mais compacta) em comparação com a amostra ZK30PEO. Esse resultado também pode estar relacionado com a composição química dos óxidos formados e/ou com a composição do material base, visto que a liga ZK60 possui o dobro de zinco em relação à ZK30.