Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/12935
Type: Tese
Title: Barreiras à base de ligas de alumínio para a difusão do hidrogênio nos substratos ferrosos
Author(s)/Inventor(s): Manuel José Andrade, Romero
Advisor: Santos, Dilson Silva dos
Co-advisor: Ribeiro, Rafaella Martins
Abstract: Estudou-se o efeito barreira para a difusão do hidrogênio (comportamento) da adição de camadas de ligas de aluminio (Fe-Al, Al-Zr) desenvolvidos por aspersão térmica e magnetron sputtering em substratos ferrosos. A interação do hidrogênio na estabilidade química e propriedades morfológicas do sistema compósito revestido por de ligas de aluminio-susbtrato ferroso foram avaliadas através de ensaios eletroquímicos de permeação de hidrogênio à temperatura ambiente. A morfologia, composição e estrutura dos revestimentos foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX). Para as amostras revestidas por aspersão térmica com FeAl, o melhor resultado foi obtido para o revestimento No 2 onde os valores de difusividade de hidrogênio apresenta valores até de uma ordem de grandeza (24 vezes) menores quando comparados com o material do substrato. A solubilidade aparente do hidrogênio aumentou consideravelmente no revestimento Fe-Al, o que confirma que os defeitos superficiais gerados pelo processo de aspersão térmica atuam como sítios trativos para o hidrogênio, protegendo desta forma o material contra a fragilização pelo hidrogênio. Verificou-se que os revestimentos Al-Zr obtidos por magnetron sputtering tornase parcialmente amorfos com o incremento do teor de Zr. Medidas eletroquímicas de permeação de hidrogênio mostraram que a difusividade do hidrogênio diminui quando a quantidade de zircônio aumenta. A menor difusividade do hidrogênio aparente foi obtida para o revestimento de Al-Zr com 9% de Zr e foi igual a 1,5 × 10-12 m2 .s-1 .
Abstract: The hydrogen barrier performance of aluminium-based coatings (Fe-Al, Al-Zr) deposited on ferritic substrates by high velocity oxy-fuel and magnetron sputtering was studied. Hydrogen interaction at the chemical stability and morphological properties of the aluminium-alloy/ferrous substrate composites system were characterized through electrochemical hydrogen permeation tests at room temperature. The morphology, composition and structure were studied by scanning electron microscopy (SEM) and Xray diffraction (XRD) analysis. For the FeAl coated samples by thermal spray process, the lowest hydrogen diffusivity was obtained for the No 2 coating, 24 times lower than the uncoated substrate. It was verified that the apparent hydrogen solubility through Fe-Al coating increases considerably by surface defects characteristic of thermal spraying coatings that acts as hydrogen traps, thus protecting the material against embrittlement by hydrogen. It has been found that the Al-Zr coating becomes partially amorphous with higher Zr content. The Al–Zr (9 %at. Zr) coating has a structure composed of a homogenous metastable, supersaturated solid solution α-Al (fcc) and an amorphous phase. Electrochemical hydrogen permeation measurements showed that hydrogen diffusivity decreases when the amount of zirconium increases. The lowest apparent hydrogen diffusivity was obtained for the Al–Zr coating with 9 at% Zr and was equal to 1,5 × 10-12 m2 .s-1
Keywords: Revestimentos à base de Al
Difusividade do hidrogênio
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Oct-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ManuelJoseAndradeRomero.pdf6.69 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.