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metadata.dc.type: Tese de Doutorado
Title: Caracterização de filmes finos de coloração por interferência em aços inoxidáveis
metadata.dc.creator: Rosa Maria Rabelo Junqueira
metadata.dc.contributor.advisor1: Vicente Tadeu Lopes Buono
metadata.dc.contributor.referee1: Geralda Cristina Durães de Godoy
metadata.dc.contributor.referee2: Jose Mario Carneiro Vilela
metadata.dc.contributor.referee3: Evando Mirra de Paula e Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Karla Balzuweit
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, várias técnicas experimentais foram empregadas no estudo de filmes de coloração por interferência depositados sobre a superfície de aços inoxidáveis ABNT 304 por processo eletroquímico de corrente pulsada, desenvolvido na Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais - Cetec. Foi avaliada a influência da espessura dos filmes de interferência nas propriedades mecânicas do conjugado, da corrente e do tamanho do pulso durante a eletrodeposição na morfologia do filme e da porosidade do filme de interferência nas propriedades mecânicas do conjugado. Foram também avaliados os efeitos do tratamento térmico a 150C por até 256 horas nas características físicas, químicas e morfológicas do filme de interferência e nas propriedades mecânicas do conjugado. Constatou-se que os filmes de coloração por interferência são constituídos principalmente de óxido de cromo na forma hidratada e apresentam características de estrutura amorfa com a presença de poros nanométricos. A eletrodeposição dos filmes de interferência na superfície de aços inoxidáveis modifica o comportamento mecânico do substrato, formando conjugados mais macios que o mesmo. Os conjugados formados com filmes mais espessos são os mais macios, porém apresentam maior resistência ao desgaste. A morfologia dos filmes de interferência é afetada principalmente pelo tamanho dos pulsos no processo de coloração por corrente pulsada, sendo que pulsos de menor duração formam filmes mais compactos. Observou-se também que a dureza dos conjugados decresce linearmente com a porcentagem de área porosa e com o diâmetro médio de poros no filme de interferência. O tratamento térmico a 150C promove uma perda gradativa da água de coordenação do filme de interferência, diminuição da porcentagem de área porosa e do diâmetro médio de poros e aumento da resistência ao desgaste do conjugado. Após 256 horas de tratamento a 150C, foi observado um aumento de dureza e diminuição do módulo de elasticidade dos conjugados, acarretando redução de seu índice de plasticidade (H/E).
Abstract: In this work, various experimental techniques were employed to study colored interference films deposited on the surface of AISI 304 stainless steel by an electrochemical pulsed current process developed at Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais Cetec. The influence of the film thickness on the mechanical properties of the coating-substrate system, of the current and pulse size applied during electrodeposition, on the morphology of the film and of its porosity on the mechanicalproperties of the composite layer, were evaluated. The effects of heat treatment on the colored steel at 150 °C for 256 hours were also evaluated, in terms of the physical, chemical and morphological characteristics of the interference film and of the mechanical properties of the composite systems. It has been observed that colored interference films are constituted mainly by hydrate chromium oxide exhibitingcharacteristics of an amorphous structure containing nanometric pores. The electrodeposition of the interference films on the surface of stainless steels modifies the mechanical behavior of the substrate, giving rise to composite systems that are softer than it. The coated system formed by thicker films are the softest, but present higher wear resistance. The morphology of the interference films is affected mainly by the pulse duration in the coloring process, more compact films being formed by shorter pulses. It has also been observed that the hardness of the composite system decreases linearly with the percentage of porous area and the average pore diameter of the interference film. Heat treatment at 150 °C leads to a loss water in the interference film, a decrease in the porous area and on the average pore diameter and an increase in the wear resistance of the composite system. After 256 hours at 150 °C, an increase in hardness and a decrease in the elastic modulus of the composite system were observed, leading to a decrease of their plasticity index (H/E).
metadata.dc.subject.other: Engenharia metalúrgica
metadata.dc.language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
metadata.dc.publisher.initials: UFMG
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DVGLC
Issue Date: 13-Feb-2004
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