CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA DE FILMES ZrN E ZrSiN DEPOSITADOS SOBRE O AÇO INOXIDÁVEL 316L APÓS UM LONGO PERÍODO DE IMERSÃO EM SOLUÇÃO SALINA

  • Fernanda de Lima Menezes Universidade Federal de Minas Gerais
  • Eduardo Kirinus Tentardini Universidade Federal de Sergipe
  • Maria das Mercês Reis de Castro Universidade Federal de Minas Gerais
Palavras-chave: Corrosão, Aço inoxidável, Nanodureza, ZrN, ZrSiN

Resumo

A utilização de revestimentos é uma forma de melhorar as propriedades de um material. Os filmes ZrN e ZrSiN são conhecidos pelas suas boas propriedades mecânicas, porém existem poucas pesquisas que investiguem a resistência à corrosão dos mesmos. Dessa forma, por meio da técnica de Espectrometria de Impedância Eletroquímica, estudou-se a resistência à corrosão dos filmes de ZrN e ZrSiN depositados no aço inoxidável 316L imersos em uma solução de NaCl 3,0 % m/v, por um período de 1000 h. A técnica de nanodureza foi aplicada para avaliar a dureza. A morfologia dos filmes, antes e após o teste de imersão, foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Observou-se que os filmes de ZrN e ZrSiN melhoraram as propriedades corrosivas do aço 316L. A adição de 2,5 % at. de Si ao filme ZrN melhorou a resistência à corrosão, mas não aumentou a dureza do recobrimento.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Fernanda de Lima Menezes, Universidade Federal de Minas Gerais
Graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Viçosa (2013). Mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Minas Gerais (2015). Estudante de doutorado do curso de Engenharia Química da Universidade Federal de Minas Gerais. Professora do curso de Engenharia Química do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais.
Eduardo Kirinus Tentardini, Universidade Federal de Sergipe
Possui graduação em Bacharelado em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (1998), graduação em Licenciatura em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (1999), mestrado em Engenharia de Materiais pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (2000) e doutorado em Engenharia de Materiais Minas e Metalurgia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Colorado School of Mines (2004). Professor da Universidade Federal de Sergipe (UFS) e coordenador do Programa de pós graduação em ciência e engenharia de materiais (P2CEM-UFS).
Maria das Mercês Reis de Castro, Universidade Federal de Minas Gerais
Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Minas Gerais (1982), mestrado em Metallurgical Engineering - Colorado School of Mines (1986) , doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (2000) e fez Estágio Pós-Doutoral na Colorado School of Mines, CSM, Estados Unidos (2003-2004). Atualmente é professora titular da Universidade Federal de Minas Gerais.

Referências

ALAT, E.; MOTTA, A.T.; COMSTOCK, R. J.; PARTEZANA, J.M.; WOLFE, D. E. Ceramic coating for corrosion (c3) resistance of nuclear fuel cladding. Surf. Coat. Technol, v. 281, p. 133–143, 2015.

CUBILLOS, G.I.; BETHENCOURT, M.; OLAYA, J.J.; ALFONSO, J.E.; MARCO, J.F. The influence of deposition temperature on microstructure and corrosion resistance of ZrOxNy/ZrO2 coatings deposited using RF sputtering. Applied Surface Science, v. 309, p. 181–187, 2014.

CUI, X.; JIN, G.; HAO, J.; LI, J.; GUO, T. The influences of Si content on biocompatibility and corrosion resistance of Zr-Si-N films. Surf. Coat. Technol., v. 228, p. S524–S528, 2013.

FREITAS, F.G.R.; HÜBLERB, R.; SOARESC, G.; CONCEIÇÃO, A.G.S.; VITÓRIA, E.R.; CARVALHO, R.G.; TENTARDINI, E.K. Structural and mechanical properties of Zr-Si-N thin films prepared by reactive magnetron sputtering. Mater. Res., v. 18 (supply2), p. 30-34, 2015.

GUPTA, R. K.; BIRBILIS, N. The influence of nanocrystalline structure and processing route on corrosion of stainless steel: A review. Corros. Sci., v.92, p. 1–15, 2015.

HARRISON, R.W.; W.E. LEE. Processing and properties of ZrC, ZrN and ZrCN ceramics: a review. Adv. Appl. Ceram., v. 115, p. 294-307, 2016.

LIN, C. H.; DUH, J. G. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) study on corrosion performance of CrAlSiN coated steels in 3.5 wt.% NaCl solution. Surf. Coat. Technol., v. 204, p. 784-787, 2009.

MAE, T.; NOSE, M.; ZHOU, M.; NAGAE, T.; SHIMAMURA, K. The effects of Si addition on the structure and mechanical properties of ZrN thin films deposited by an r.f. reactive sputtering method. Surf. Coat. Technol., v.142-144, p. 954-958, 2011.

MILANI, R. Nitretação a plasma de zircônia parcialmente estabilizada. Dissertação de mestrado. Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, 2009.

SAFI, I. Recent aspects concerning DC reactive magnetron sputtering of thin films: a review. Surf. Coat. Technol., v. 127, p. 203-219, 2000.

SILVA NETO, P.C.; FREITAS, F.G.R.; FERNANDEZ, D.A.R.; CARVALHO, R.G.; FELIX, L.C.; TERTO, A.R.; HUBLER, R.; MENDES, F.M.T.; SILVA JUNIOR, A.H.; TENTARDINI, E.K. Investigation of microstructure and properties of magnetron sputtered Zr-Si-N thin films with different Si content. Surf. Coat. Technol, v.353, p.355-363, 2018.

TANG, Q-L. Mechanical property evaluation of ZrSiN films deposited by a hybrid superimposed high power impulse- medium frequency sputtering and RF sputtering system, Surf. Coat. Technol (2018), https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.03.103.

YALAMANCHILI, K.; JIMÉNEZ-PIQUÉ, E.; PELCASTRE, L.; BAKOGLIDIS, K.D.; ROA, J.J.; JOHANSSON JÖESAAR, M.P.; PRAKASH, B.; GHAFOOR, N.; ODÉN, M. Influence of microstructure and mechanical properties on the tribological behavior of reactive arc deposited Zr-Si-N coatings at room and high temperature. Surf. Coat. Technol, v.304, p. 393–400, 2016.

Publicado
2019-06-28
Como Citar
DE LIMA MENEZES, F.; KIRINUS TENTARDINI, E.; REIS DE CASTRO, M. DAS M. CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA DE FILMES ZrN E ZrSiN DEPOSITADOS SOBRE O AÇO INOXIDÁVEL 316L APÓS UM LONGO PERÍODO DE IMERSÃO EM SOLUÇÃO SALINA. The Journal of Engineering and Exact Sciences, v. 5, n. 3, p. 0238-0243, 28 jun. 2019.
Seção
Chemical Engineering