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dc.creatorMainardi, Vinícius Almeida
dc.date.accessioned2024-02-29T12:18:59Z
dc.date.available2024-02-29T12:18:59Z
dc.date.issued2023-12-11
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31593
dc.description.abstractibocorrosive performance of AISI 420 martensitic stainless steel. The study is structured in two parts. In the first part, experiments were conducted to assess the impact of erosion test parameters, including impact velocity, impact angle, and exposure time, on the performance of both carburized and non-carburized steel (reference condition). Both types of erosion, solid particle erosion and liquid impingement erosion, were employed using distilled water and saline solution as fluids. This initial approach allowed evaluating the effects of these parameters on the material's erosion behavior and determining the combination that produces a tribosystem with greater severity. Once the most severe erosive condition was defined, the second part of the study addressed the comparative evaluation of the erosion-corrosion behavior of treated and untreated materials through electrochemical tests simulating liquid impingement impact and with solid particles slurry conditions. Comparing the performance of the untreated sample with those subjected to the carburizing process, a significant improvement in wear resistance and corrosion of carburized AISI 420 steel was observed. The observed performance enhancement can be attributed to the formation of the carburized layer, composed of the α'C and Fe3C phases. The results of the first phase indicated that the tribosystem's severity was significantly affected by the test conditions. There was a marginal increase with the introduction of saline solution, while the presence of solid particles resulted in a more substantial increase. Mass loss demonstrated a proportional increase with the impact velocity and impact angle. Regarding the exposure time, mass loss curves varied according to the test environment. In this case, for solutions containing solid particles, an additional final stabilization stage was observed, in addition to the incubation and acceleration stages identified in the absence of abrasives. In the second phase of the study, it was observed that slurry impact erosion and liquid impingement erosion resulted in an increase in corrosion current density and a decrease in corrosion potential. The Ω and Ω' parameters (indicators of the influence of carburizing on the relationships between 'slurry erosion and corrosion' and 'liquid impingement erosion and corrosion' mechanisms, respectively) showed that carburizing mitigates the impact of both erosion modes on material degradation. Additionally, carburizing treatment reduced corrosion rate, total mass loss, and erosion-induced mass loss in treated samples, minimizing the synergy between erosion and corrosion. Furthermore, interactions between degradation modes indicate that erosion predominantly governs the deterioration process of AISI 420 steel. In conclusion, the results presented confirm the potential of plasma carburizing treatment to enhance the tribocorrosion resistance of AISI 420 steel.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCementação por plasmapor
dc.subjectAço AISI 420por
dc.subjectComportamento a tribocorrosãopor
dc.subjectSinergismo erosão-corrosãopor
dc.subjectPlasma carburizingeng
dc.subjectAISI 420 steeleng
dc.subjectTribocorrosion behavioreng
dc.subjectCorrosion-erosion synergismeng
dc.titleTribocorrosão do aço inoxidável martensitico AISI 420 cementado por plasma a baixa temperatura: sinergia erosão-corrosãopor
dc.title.alternativeTribocorrosion of low-temperature plasma carburized AISI 420 martensitic stainless steel: synergy between slurry erosion-corrosioneng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta dissertação aborda a avaliação do impacto do tratamento de cementação por plasma no desempenho tribocorrosivo do aço inoxidável martensítico AISI 420. O trabalho está estruturado em duas partes. Na primeira parte, foram conduzidos experimentos com o objetivo de avaliar o impacto dos parâmetros do ensaio de erosão, incluindo velocidade de impacto, ângulo de impacto e tempo de exposição, sobre o desempenho tanto do aço cementado quanto não cementado (condição de referência). Ambos os tipos de erosão, por partículas sólidas e por impingimento de líquido, foram empregados nos testes, utilizando água destilada e solução salina como fluidos. Essa abordagem inicial permitiu avaliar os efeitos desses parâmetros sobre o comportamento à erosão dos materiais, e determinar a combinação entre eles que produz um tribossistema com maior severidade. Definida a condição mais severa de ação erosiva, a segunda parte do estudo abordou a avaliação comparativa do comportamento à erosão-corrosão dos materiais tratados e não tratado, por meio de ensaios eletroquímicos realizados simulando cenários de impacto de líquido (impingimento) e simulando condições de lama (partículas sólidas). Ao comparar o desempenho da amostra não tratada com aquelas que passaram pelo processo de cementação, observou-se uma melhoria significativa na resistência ao desgaste por erosão e à corrosão do aço AISI 420 cementado. A melhora no desempenho observada pode ser atribuída à formação da camada cementada, composta pelas fases α'C e Fe3C. Os resultados da primeira fase do estudo indicaram que a severidade do tribossistema foi significativamente afetada pelas condições de teste. Houve um aumento marginal com a introdução da solução salina, enquanto a presença de partículas sólidas resultou em um aumento mais substancial. A perda de massa demonstrou um acréscimo proporcional ao aumento da velocidade de impacto e do ângulo de impacto. No que diz respeito ao tempo de exposição, as curvas de perda de massa variaram de acordo com o ambiente de teste. Neste caso, para soluções contendo partículas sólidas, foi observada uma etapa adicional de estabilização final, além das fases de incubação e aceleração identificadas na ausência de abrasivos. Na segunda fase do estudo, observou-se que a erosão por impacto de lama e por impingimento de líquido resulta em um aumento na densidade da corrente de corrosão e na diminuição do potencial de corrosão. Os parâmetros Ω e Ω' (indicadores da influência da cementação nas relações entre os mecanismos de 'erosão por lama e corrosão' e 'erosão por impacto líquido e corrosão', respectivamente) evidenciaram que a aplicação da cementação atenua o impacto de ambos os modos erosão sobre a degradação do material. Além disso, o tratamento de cementação reduz a taxa de corrosão, a perda total de massa e a perda de massa induzida pela erosão nas amostras tratadas, minimizando a sinergia entre erosão e corrosão. Adicionalmente, as interações entre os modos de degradação indicam que a erosão predominantemente governa o processo de deterioração do aço AISI 420. Finalmente, os resultados apresentados confirmam o potencial do tratamento de cementação por plasma para aprimorar a resistência à tribocorrosão do aço AISI 420.por
dc.contributor.advisor1Scheuer, Cristiano José
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3758860836699578por
dc.contributor.advisor-co1Antonello, Miguel Guilherme
dc.contributor.referee1Rocha, Alexandre da Silva
dc.contributor.referee2Dalcin, Rafael Luciano
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9367926221651676por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Mecânicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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