estudo da proteção contra corrosão da liga aa2024

15º Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície
4º INTERFINISH Latino Americano
ESTUDO DA PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO DA LIGA AA2024-T3 POR
TRATAMENTOS HIDROTÉRMICOS EM SOLUÇÕES COM ÍONS CE (III) OU
POLIETILENO GLICOL
Vitor Inoue Kurusu* – Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares – Av. Prof.
Lineu Prestes – 2242 – 05508-000 – São Paulo – SP – Brazil
[email protected]
Wagner Izaltino A. dos Santos – Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares;
Maysa Terada – Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares
Vera Rosa Capelossi* – Universidade Estadual de Santa Cruz;
Isolda Costa – Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares.
RESUMO
As ligas de alumínio da série 2xxx são o principal material utilizado na indústria
aeronáutica. Porém, devido à presença de intermetálicos, essas ligas estão
sujeitas à corrosão localizada. Em consequência disso, as ligas de Al passam
por processos como o cladeamento e a anodização a fim de melhorar sua
resistência à corrosão. Na anodização, comumente é utilizado íons de Crômo
(VI) que são danosos ao ambiente, além de serem cancerígenos. Neste
trabalho foi proposto o estudo da anodização ácida sulfúrico-tartárica seguida
da selagem hidrotérmica com íons Cério(III) e/ou Polietileno Glicol para a liga
de alumínio AA2024-T3. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de
varredura (MEV) apresentaram uma camada fina com a formação de poros em
rede, e a selagem parcial desses poros. Os ensaios de espectroscopia de
impedância eletroquímica (EIS) mostraram aumento considerável da
resistência à corrosão após a anodização.
INTRODUÇÃO
Na indústria aeronáutica as ligas de alumínio da série 2XXX são largamente
utilizadas, devido sua boa relação resistência x peso (1,2). Entretanto, para
melhorar a resistência mecânica, elementos de liga são adicionados. Estes
levam à formação de precipitados intermetálicos que possuem potenciais
diferentes da matriz (3), tornando essas ligas propícias à corrosão localizada.
Para aumentar a resistência à corrosão, as ligas são anodizadas (4-7).
Atualmente são utilizados sais de Cr(VI) no processo, que devido suas
características tóxicas e cancerígenas (8-10), deve ser banido. Como
alternativa, banhos ácidos tem sido utilizado com destaque para o banho ácido
tartárico-sulfúrico (TSA) (11-19, 21).
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Neste estudo foi proposto um tratamento de superfície compatível com o
ambiente para substituição dos íons Cr(VI) e melhora da proteção contra a
corrosão da liga AA2024-T3. A liga foi anodizada em banho TSA seguida de
uma selagem hidrotérmica com a adição de íons Ce(III) e/ou polietileno glicol
DESENVOLVIMENTO
A liga de alumínio AA2024-T3 foi fornecida pela empresa SOPEÇAERO
(São José dos Campos, Brasil). Inicialmente, as amostras passaram pelo
processo de limpeza com acetona, em ultrassom, seguidas de um desengraxe
em desengraxante comercial. Em seguida, foi realizado um ataque alcalino
(etching) e, posteriormente, um ataque ácido (desmutting). O processo de
anodização foi realizado em banho ácido tartárico-sulfúrico. Após a
anodização, as amostras foram enxaguadas e submetidas ao processo de
selagem hidrotérmica.
As seguintes selagens hidrotérmicas foram estudadas: 1) imersão em
solução contendo 50 mM de íons Cério(III) por 25 min; 2) imersão em solução
de polietileno glicol 7% do volume total por 25 min; 3) imersão em solução com
íons Ce(III) seguido por imersão em solução com polietileno glicol, em cada
uma destas, imersão por 25 min. Ensaios de EIS foram realizados para avaliar
a resistência à corrosão e imagens de MEV foram obtidas para avaliar a
morfologia da camada anodizada.
RESULTADOS
A morfologia da camada anodizada sem selagem foi realizada por MEV,
cujas imagens revelaram que a espessura média da camada é (2,49± 0,05)
µm. As imagens das amostras seladas hidrotermicamente revelaram para os
tratamentos 1 e 2 a formação de precipitados devido à precipitação da
pseudoboemita. Já para o tratamento 3, as imagens de MEV mostraram a
formação de uma camada anodizada homogênea e uniforme devido à selagem
total dos poros da camada.
Os resultados de EIS das amostras do tratamento 1 mostrou-se melhor
do que os das amostras do tratamento 2, devido à ?precipitação localizada?
(22, 23) do Ce(III) nas regiões com defeitos que podem promover um efeito
inibidor ao processo de degradação dos poros. na camada porosa. Já as
amostras do tratamento 3 apresentaram maiores valores de impedância que as
amostras dos tratamentos 1 e 2, devido à selagem total dos poros da camada
que propiciaram a formação de uma camada homogênea e pouco defeituosa.
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CONCLUSÃO
As imagens de MEV revelaram para os tratamentos 1 e 2, a formação de
precipitados na camada porosa devido à presença de íons Ce(III) e do
polietilenoglicol que favorece a formação da pseudoboemita. As imagens de
MEV para o tratamento 3 mostram a formação de uma camada porosa
homogênea, uniforme e bem definida devido a possível selagem total dos
poros.
Os resultados de EIS permitem concluir que o tratamento 2 torna-se a
mais eficiente que os demais tratamentos, apresentando uma resistência à
corrosão maior que os demais tratamentos. Conclui-se então, que a
anodização ácida tartárica-sulfúrica selada hidrotermicamente com íons Ce (III)
e/ou polietileno glicol mostra-se uma alternativa promissora para substituir o
uso do Crômo (VI) nos processos de anodização.
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