Tese
Modifica????o da superf??cie de a??o eletrozincado para prote????o contra a corros??o por revestimentos isentos de cromo
Surface modification of electrogalvanized steel for protection against corrosion for coatings free chrome
Registro en:
10.11606/T.85.2014.tde-27022014-133334
Autor
FERREIRA JUNIOR, JOSE M.
Resumen
Os revestimentos eletrozincados empregados como prote????o galv??nica ativa sobre os a??os s??o utilizados industrialmente h?? longo tempo. Entretanto, como o zinco ?? um elemento muito reativo, o tratamento da sua superf??cie ?? necess??rio para aumentar sua vida ??til. O tratamento mais utilizado consiste em imers??o em solu????o de convers??o contendo cromo hexavalente, o qual vem sendo banido por gerar subst??ncias t??xicas e carcinog??nicas, tendo sua utiliza????o proibida pelas normas europeias. Neste trabalho, foram estudados tratamentos alternativos ao cromato para o a??o eletrozincado que n??o geram res??duos t??xicos. O tratamento escolhido foi desenvolvido em etapas. A primeira etapa envolveu o uso de um composto org??nico, o 2 butino-1,4 diol propoxilato, em solu????o com sais oxidantes e com nitrato de c??rio como aditivo. A etapa seguinte consistiu em imers??o da superf??cie tratada pela etapa anterior, em um agente oxidante, o per??xido de hidrog??nio. A terceira etapa consistiu na imers??o em solu????o com 2 butino-1,4 diol propoxilato e oxalato de ni??bio amoniacal (ANO). As superf??cies tratadas, ap??s cada uma das etapas, foram caracterizadas por microscopia ??ptica e eletr??nica de varredura (MEV), difra????o de raios X (DRX), espectroscopia por infravermelho (FTIR) e espectroscopia fotoeletr??nica de raios X (XPS). A caracteriza????o quanto ?? corros??o das superf??cies tratadas foi feita por ensaios de n??voa salina e espectroscopia de imped??ncia eletroqu??mica (EIE). Os resultados mostraram que cada uma das etapas teve uma contribui????o no aumento da resist??ncia ?? corros??o e esta foi dependente do tempo de tratamento em cada uma das tr??s etapas. A composi????o qu??mica das camadas obtidas foi caracterizada por FTIR e XPS. Esta ??ltima t??cnica permitiu analisar a distribui????o dos elementos nas camadas formadas ao longo da espessura da mesma, usando a t??cnica de desbaste (sputtering), obtendo perfis de profundidade. A presen??a de ??cido carbox??lico ligado ao substrato met??lico (zinco) foi observada. Os resultados mostraram que ocorreu forma????o de camada org??nica e a incorpora????o de c??rio e de ni??bio a esta camada. Estes se apresentam distribu??dos em toda a extens??o da camada, na forma de ??xidos em dois estados de oxida????o, III e IV, no caso do c??rio, e IV e V, no caso do ni??bio. As camadas formadas ap??s as v??rias etapas adotadas cont??m uma estrutura polim??rica formada por filme org??nico e uma mistura de ??xidos, particularmente ??xido e hidr??xido de zinco, os quais ficam retidos na estrutura da camada e conferem prote????o ?? corros??o do substrato met??lico por per??odos prolongados de imers??o. Os resultados quanto a prote????o ?? corros??o mostraram que o tratamento com o melhor desempenho (T10_10_10) proporcionou prote????o ao substrato por longos per??odos de tempo e esta foi superior em compara????o ?? promovida por camada de cromato, tanto pelo ensaio de n??voa salina como o de EIE. Este tratamento mostrou-se, portanto, uma alternativa promissora para substitui????o de camada de cromato na prote????o de a??o eletrozincado, tanto do ponto de vista ambiental, por n??o gerar res??duos t??xicos, como de resist??ncia ?? corros??o. Tese (Doutoramento) IPEN/T Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP