Corrosão e propriedades mecânicas de ligas cuproníquel 90-10 com adição de ferro e alumínio. - Liberto, Rodrigo César Nascimento (2004)
O presente trabalho teve como objetivos avaliar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas de ligas cuproníquel com adições de ferro e de alumínio. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir de ensaios de tração e microdureza. Para caracterizar a resistência à corrosão dessas ligas, foram realizadas medidas de potencial de corrosão em função do tempo de imersão e ensaios de polarização, nas soluções 0,1M HCl, 2M NaOH, 0,01M NaCl, 0,1M NaCl e 0,6M (3,5%) NaCl. Para tanto, foi necessário elaborar as ligas Cu10Ni, Cu10Ni-1Al, Cu10Ni-3Al, Cu10Ni-1,3Fe e Cu10Ni-3Al-1,3Fe, que foram fundidas em um forno poço, e solubilizadas à 900°C por 3 horas, sob atmosfera de nitrogênio, com resfriamento em água. A seguir, foram laminadas a frio com redução média de 87,5%. As amostras resultantes da laminação foram tratadas termicamente à 900°C por 1 hora, com a mesma atmosfera e o mesmo resfriamento do tratamento térmico de solubilização. Este tratamento térmico foi realizado com intuito de garantir que as amostras apenas apresentassem fase \'ALFA\'. Através dos ensaios de tração e medidas de microdureza, verificou-se que as adições de ferro e de alumínio nas ligas cuproníquel promoveram acréscimo na resistência mecânica, onde a adição de alumínio promoveu um aumento mais significativo. Os valores de tenacidade confirmaram que a adição de alumínio é mais efetiva no aumento das propriedades mecânicas. Convêm ainda, dizer que estas ligas foramas que apresentaram as microestruturas mais refinadas. No entanto, essas adições diminuíram levemente a ductilidade comparativamente à liga sem adição. Em relação a resistência à corrosão, constatou-se que todas as ligas apresentaram corrosão seletiva do níquel (desniquelação) nas soluções propostas. ) Ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica, em solução 0,1M HCl, mostraram que as ligas praticamente não apresentaram diferenças de comportamento, observando-se apenas corrosão ativa. Em solução 2M NaOH, os ensaios de polarização potenciodinâmica geraram, na região de potenciais mais baixos, curvas com dois potenciais reprodutíveis em máximos de densidade de corrente anódica, com formação e dissolução de produtos; para potenciais mais altos as curvas apresentaram um trecho de densidade de corrente constante, cujo valor diminuiu com a adição de ferro e alumínio. Os ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica em 0,01M, 0,1M e 0,6M NaCl mostraram que as ligas apresentam potenciais de quebra de passividade (Eq), e que estes estão relacionados com o início do processo de corrosão seletiva; e quanto maior seu valor, maior é a resistência ao início da corrosão seletiva. No entanto, quanto maior o valor de Eq, mais acentuado é o ataque, inclusive com as maiores perdas de níquel. Estes potenciais apresentaram diferenças significativas em relação à concentração de cloreto, e entre as ligas as variações mais expressivas ocorreram na solução 0,01MNaCl, sendo que a liga Cu10Ni-1,3Fe apresentou o maior potencial de quebra de passividade, enquanto a liga Cu10Ni-3Al-1,3Fe apresentou o menor. O exame das superfícies das amostras revelou que se trata de um processo de corrosão localizada por mecanismo de corrosão seletiva, atuante em todas as ligas cuproníquel 90-10, com ou sem adição de elementos de liga.