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http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BB4MF9| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Avaliação do comportamento à fadiga, corrosão e desgaste do aço estrutural ABNT 8620 revestido por diamond like carbon |
| Authors: | Raphael Gomes de Paula |
| First Advisor: | Ernani Sales Palma |
| First Co-advisor: | Luiz Leite da Silva |
| First Referee: | Marcelo Araujo Camara |
| Second Referee: | Vanessa de Freitas Cunha Lins |
| Third Referee: | Pedro Paiva Brito |
| Abstract: | A busca crescente por materiais de alto desempenho, alta resistência mecânica e a corrosão, estabilidade térmica e durabilidade tem se intensificado nos últimos anos visando à melhoria dos sistemas industriais. A fadiga, corrosão e desgaste são os principais fenômenos de degradação responsáveis por falhas de componentes mecânicos. Nesse contexto, a aplicação do revestimento DLC em aços apresenta-se como uma abordagem promissora para o aumento da vida útil de componentes e equipamentos e a redução dos custos globais nos mais variados setores industriais, devido às suas notáveis propriedades mecânicas e físico- químicas. Neste trabalho o revestimento foi realizado pela técnica de deposição física de vapor (PVD). A morfologia e as caracterizações físico-químicas das superfícies do aço ABNT 8620 revestido com o filme DLC, foram avaliadas por perfilometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopias por energia dispersiva (EDS) e Raman. O comportamento eletroquímico foi avaliado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização anódica potenciodinâmica. O comportamento tribológico foi avaliado pelo ensaio de pino sobre disco e os ensaios de fadiga por flexão rotativa. Os resultados indicam uma redução no coeficiente de atrito após a deposição do filme DLC sobre o aço. A estabilidade mecânica frente à fadiga foi mantida para os dois estados de superfície. Além disso, ocorreu um aumento do potencial de corrosão e maior resistência à transferência de carga para o aço revestido. A radiação gama provocou alterações estruturais no revestimento DLC. O filme mostrou-se estável quimicamente durante os ensaios de corrosão. A utilização do revestimento sobre o aço ABNT 8620 mostrou-se promissora para aplicações em estruturas e componentes de usinas nucleares com reatores do tipo PWR |
| Abstract: | The increasing search for high performance materials, with high mechanical strength, corrosion resistence, thermal stability and durability has intensified in recent years, aimed at improving industrial systems. Fatigue, corrosion and wear are still the main degradation phenomena responsible for the mechanical failure of components. In this context, the application of a diamond like carbon film (DLC) coating on steel is presented as a promising approach to increase the life time of components and equipment and reduce overall costs in various industries due to its outstanding mechanical and physicochemical properties. In this work the coating was achieved by physical vapor deposition (PVD). The electrochemical behavior of the system was assessed by electrochemical impedance spectroscopy and by the anodic polarization method. The tribological behavior was evaluated by pin on disk and rotating bending fatigue essays.Considering this approach, the aim of this study was to evaluate the influence of the DLC deposition on ABNT 8620 steel as an alternative for the extension of equipment life in nuclear power plants. The morphology and physico-chemical characterizations of the surfaces of ABNT 8620 steel, coated with DLC or not were evaluated by profilometry, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, Raman and dispersive energy spectroscopies. The results showed a reduction in the coefficient of friction after the DLC film deposition on the steel surface. There was also a failure in the coating with a load of 5 N, with abrasive and adhesion wear being predominant in all tribosystems analyzed. Furthermore, a higher corrosion potential and the charge transfer resistance were observed on the coated material. The use of the coating on ABNT8620 steel has shown promise for applications in structures and components in the nuclear sector |
| Subject: | Aço Corrosão Aço Fadiga Normas técnicas (Engenharia) Desgaste mecânico Engenharia nuclear Engenharia mecânica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BB4MF9 |
| Issue Date: | 8-Nov-2018 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| raphael_gomes_de_paula_avalia__o_do_comportamento___fadiga__corros_o_e__desgaste_do_a_o_estrutural_abnt_8620_revestido_por_diamond_like_carbon.pdf | 8.43 MB | Adobe PDF | View/Open |
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