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http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJWV| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Influência do substrato metálico e da camada de zinco na resistência à corrosão de aços eletrogalvanizados fosfatizados e pintados |
| Authors: | Evandro de Azevedo Alvarenga |
| First Advisor: | Vicente Tadeu Lopes Buono |
| First Referee: | Dagoberto Brandao Santos |
| Second Referee: | Herman Sander Mansur |
| Third Referee: | Mariana Rabelo Junqueira |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Kleiner Marques Marra |
| Abstract: | A indústria automobilística tem utilizado na fabricação de seus produtos aços eletrogalvanizados com espessuras variando de 50 g/m2 a 60 g/m2, o que, de um modo geral, não é muito problemático do ponto de vista da resistência à corrosão atmosférica. No entanto, alguns fabricantes de veículos automotores adquirem aços eletrogalvanizados com massas de camada de zinco iguais ou inferiores a 40 g/m2, o que é preocupante, pois massas de camada de zinco muito baixas não conseguem proteger satisfatoriamente o aço contra a corrosão.Assim, foi proposto este estudo no sentido de verificar a influência da massa de zinco na resistência à corrosão de aços eletrogalvanizados fosfatizados e pintados. Além disso, avaliou-se, também, a viabilidade técnica de utilizar aços da série Usigalve/Plus, cujo substrato metálico é o aço USI-R-COR-III que possui características de resistência à corrosão atmosférica , com camadas de zinco mais finas, de modo a melhorar a conformabilidade dos aços revestidos mediante a reduçãoda espessura da camada de zinco. Para a realização deste estudo, foram produzidos, em escala industrial, aços Usigalve/Plus com massa de zinco de 20/20 g/m2, 30/30 g/m2 e 40/40 g/m2. Como referência, para a avaliação da resistência à corrosão atmosférica, utilizou-se os açoscarbono para estampagem, USI-R-COR-III e Usigalve, esses últimos com camadas de zinco de 35/35 g/m2 e 60/60 g/m2.Os corpos-de-prova usados neste estudo foram preparados na indústria automobilística. Antes dos testes de corrosão os corpos-de-prova foram caracterizados quanto às camadas de zinco e de fosfato e à película seca de tinta. Para avaliar a resistência à corrosão realizou-se testes acelerados cíclicos de corrosão (Ciclado I e GM 9540P/B) e de campo com aspersão de solução salina e não-acelerados de corrosão com exposições em atmosferas industrial e marinha, utilizando-se as estações para estudo sobre corrosão atmosférica da Usiminas localizadas em Ipatinga-MG e Arraial do Cabo-RJ, respectivamente. O presente estudo mostrou que a massa de zinco e o substrato metálico exercem papeis preponderantes na resistência à corrosão atmosférica dos aços eletrogalvanizados, fosfatizados e pintados. Os aços eletrogalvanizados (Usigalve/Plus) produzidos com substratos metálicos com características de resistência à corrosão atmosférica (aços USI-R-COR-III) apresentaram desempenho contra a corrosão superior ao dos aços eletrogalvanizados fabricados com substrato de aço sem característica de resistência à corrosão atmosférica. A redução pura e simples da massa de zinco com o objetivo de solucionar os problemas de conformabilidade dos aços eletrogalvanizados não é uma boa opção; pois dependendo da quantidade de zinco escolhida a resistência à corrosão dos açosrevestidos com zinco é inferior a dos aços com características de resistência à corrosão atmosférica sem esse revestimento, ambos fosfatizados e pintados. O benefício da utilização de aços eletrogalvanizados fabricados com substrato metálico com características de resistência à corrosão atmosférica é aindamaior quando se considera que massas menores de zinco podem ser empregadas, melhorando conseqüentemente o desempenho desses materiais nos processos de conformação e de soldagem; mantendo, ainda, os mesmos resultados de resistência à corrosão obtidos pelos aços eletrogalvanizados convencionais de mesma classe. Para esquemas de pintura semelhantes aos utilizados neste estudo pode-se empregar as curvas de avanço médio da corrosão versus massa de zinco como referência de cálculo da espessura da camada de zinco, caso contrário é necessária a construção de tais curvas. |
| Abstract: | The automobile industry has used electrogalvanized steels sheet with zinc layer masses varying from 50 g/m² to 60 g/m² for the manufacture of its products,which is generally not very problematic from the point of view of atmospheric corrosion resistance. However, nowadays some car makers use electrogalvanized steels with zinc layer mass equal to or even less than 40 g/m², which is concerning because a too low zinc layer mass do not satisfactorily protect the steel against corrosion.Thus this study was proposed in order to investigate the influence of the zinclayer mass on the corrosion resistance of phosphatized and painted electrogalvanized steels. Moreover, it also evaluates the technical viability of using the Usigalve/Plus steel, whose metallic substrate is the USI-R-COR-III steel which has characteristics of atmospheric corrosion resistance , with thinner zinc layers, in order to improve theformability of the steel through the reduction of the zinc layer mass.For this study, Usigalve/Plus steels with zinc mass of 20/20 g/m2, 30/30 g/m2 and 40/40 g/m2 were produced in an industrial scale. As a reference for the evaluation of the atmospheric corrosion resistance, a drawing quality carbon steel, a USI-R-CORIII steel and a Usigalve steel were also used, the latter ones with zinc layer masses of 35/35 g/m2 and 60/60 g/m2.The test specimens used in this study were prepared by a car manufacturer.Before the corrosion tests the zinc and phosphate layers and the dry paint film were characterized. Cyclic accelerated corrosion tests (Cycled I and GM 9540P/B), field tests with saline solution spray and non-accelerated corrosion test at the Usiminas atmospheric corrosion stations located in Ipatinga-MG (industrial atmosphere) and Arraial do Cabo-Rio de Janeiro (marine atmosphere) were conducted in order toevaluate the corrosion resistance of the steels.This study shows that both the zinc layer mass and the metallic substrate play an important role in the corrosion resistance of phosphatized and painted electrogalvanized steels.The electrogalvanized steels (Usigalve/Plus) produced with metallic substrate with atmospheric corrosion resistance characteristics (USI-R-COR-III steel) presentedhigher corrosion resistance than the electrogalvanized steels manufactured with carbon steel substrate without atmospheric corrosion resistance.The pure and simple reduction of the zinc mass with the objective of solving the problems associated with formability of the electrogalvanized steels is not a good option because depending on the amount of zinc used, the corrosion resistance of electrogalvanized steels is lower to that of uncoated corrosion resistant steels with atmospheric corrosion resistance characteristics.The benefits of using electrogalvanized steels with atmospheric corrosion resistance characteristics are still higher when one considers that lower zinc layermasses could be used, thus improving the material performance in the forming and welding processes, while still keeping the same corrosion resistance of conventional electrogalvanized steels of the same class.For painting schemes similar to the ones used in this study the curves ofmean corrosion advance versus zinc mass can be used as a reference for the calculation of the zinc layer thickness, otherwise the construction of such curves is necessary. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Aço Corrosão Engenharia de minas Resistência de materiais |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJWV |
| Issue Date: | 15-Feb-2007 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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