Dissertations / Theses on the topic 'AISI 1024'

Durante o desgaste por deslizamento há a ocorrência de calor gerado por atrito, que favorece a oxidação nas superfícies de contato dos metais. O resultado deste fenômeno pode provocar uma diminuição da taxa de desgaste, a qual usualmente é associada com transições no tipo de contato: metal-metal, metal-óxido ou óxido-óxido. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo teórico do desgaste oxidativo. O modelo tenta correlacionar parâmetros termodinâmicos e tribológicos dos materiais, como energia de Gibbs, carga, área real de contato, velocidade e temperatura do contato. Para testar o modelo, realizaram-se ensaios do tipo pino-sobre-disco convencional, para análise da influência dos parâmetros tribológicos, de forma a obter diversas relações entre temperatura de contato, carga, velocidade e as propriedades físico-químicas dos materiais. Os ensaios foram realizados com variação contínua de carga, em intervalos de 20 a 120 N, 20 a 80 N e de 20 a 40 N. Os materiais escolhidos para serem ensaiados foram pino de aço ferramenta M2 temperado e revenido, enquanto que o disco foi de aço 1045 austemperado com microestrutura do tipo bainítica. A caracterização superficial antes e depois dos ensaios foi feita usando-se diferentes técnicas auxiliares, tais como microscopia óptica e eletrônica de varredura. Analisando as curvas obtidas a partir do modelo, assim como as obtidas pelas análise das experiências feitas para sua avaliação, pôde-se concluir que força motriz que causa a taxa de desgaste é a energia de contato, a qual depende das condições físico-químicas, do meio e das solicitações impostas às condições de contato, sendo também as propriedades do material essenciais para a influência na taxa de desgaste, propriedades que estão intrínsecas no modelo, assumindo a energia de Gibbs do material.
During sliding wear, heat generated friction occurs, which favors oxidation occurrence on the contacting surfaces of metallic materials. The oxidation phenomenon can result in wear rate attenuation due to transitions in the contact feature from metal-metal to either metal-oxide or oxide-oxide. This work aimed to develop a theoretical modeling on oxidational wear. In the obtained model, both thermodynamic and tribological parameters were used, such as Gibbs energy, load, actual area of contact, velocity and contact temperature. In order to obtain experimental data for the model assessment, usual pin-on-disk tests were conducted under some load and velocity conditions. Relations among the variables, such as contact temperature, load, velocity and physical-chemical properties of the materials, were attained. The tests were performed under continuous rising on load. Intervals from 20 to 120 N, 20 to 80 N and 20 to 40 N were tested. The pin material was made of quenched and tempered M2 tool steel and the disks were of austempered AISI 1045 steel with bainitic microstructure. Surface characterization was carried out before and after the tests, through optical and scanning electronic microscopes. Analyzing the results obtained from the model and from the experimental tests, it was possible to conclude that the wear phenomenon is related to the contact energy, which depends on the physical-chemical conditions of the surfaces, the environment and the mechanical loading the surfaces undergo. The material properties, which do also influence the wear rate, were taken into consideration in the model as the Gibbs energy of the materials.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
Os ativos de produção da indústria petrolífera estão atingindo reservas de petróleo em maiores profundidades e condições ambientais mais diversas impostas pelo subsolo marinho, neste cenário os problemas ocasionados pela corrosão acarretam maiores perdas econômicas. O CO2 está presente na indústria petrolífera geralmente através da queima de hidrocarbonetos, sendo que o CO2 forma com a água o ácido carbônico (H2CO3) que gera grave corrosão nos metais em contato. Esta pesquisa avaliou o desempenho de um revestimento comercial de base polimérica reforçado com nanotubos de carbono e de outro revestimento de resina epóxi NOVOLAC, ambos aplicados sobre o aço carbono AISI 1020. Estes corpos de prova revestidos foram imersos em uma solução salina com 3 porcento wt de NaCl e em outra solução salina com 3,5 porcento wt de CaCl2, ambas saturadas com CO2., pressão de 75 bar, temperatura de 75 graus C e tempo de imersão de 360 horas. Foram empregadas técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Difração de Raios X (DRX). Os resultados mostraram que o revestimento de resina epóxi NOVOLAC apresentou o melhor desempenho em ambos os meios para as condições utilizadas neste trabalho.
The production assets of the oil industry are reaching oil reserves at greater depths and more diverse environmental conditions imposed by the marine subsoil, in this scenario the problems caused by corrosion lead to greater economic losses. CO2 is present in the petroleum industry generally through the burning of hydrocarbons, with CO2 forming the acidic acid (H2SO3) that generates severe corrosion in the metals. This study evaluated the performance of a nanoparticularized coating with carbon nanotubes and another NOVOLAC epoxy impregnated coating, both coating AISI 1020 carbon steel. These coated specimens were immersed in a saline solution containing 3 percent wt NaCl and in another saline solution with 3.5 percent wt CaCl2, both saturated with CO2, 75 bar of pressure, 75 celsius degrees and immersion for 360 hours. Techniques such as Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) and X-ray Diffraction (XRD) were used. The results showed that the NOVOLAC epoxy coating showed the best performance in both saline solutions for the conditions studied.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4128.pdf: 9807151 bytes, checksum: 09b3d92e5d64bc3b0c07b77d4b6f707e (MD5) Previous issue date: 2011-08-11
Universidade Federal de Sao Carlos
The chemical attack on crude oil, which contains corrosive compounds such as H2S, CO2, naphthenic acids and salts dissolved in the aqueous phase, combined with effects of varying pH, temperature, flow and pressure, has great influence on the corrosion rate in equipment steel. Given the small number of papers in the literature relating to the study of corrosion of steel in contact with crude oil, and the importance of the topic, this study aimed to characterize the main corrosion of steel AISI 1020, which has similar chemical composition most of the steel pipelines in oil. Due to the high resistivity of oil, this study used the techniques of Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS, and Electrochemical Noise, EN, for the measurements of steel corrosion. Initially tests were carried out mass loss in steel samples immersed in simulated oil with different amounts of acetic acid in order to define the concentrations and their corrosive effects. Considering the oil contained in the aqueous phase were studied by EIS types of steel corrosion in oil OAPI 17 with different amounts of sea water emulsified. The spectra obtained by EIS showed three semi-circles, and at high frequencies (> 10Hz), the predominant effect of the capacitive and resistive bulk oil and in medium (10 - 0.05 Hz) and low (<0.05 Hz) frequencies the effects of adsorption, electrical double layer and charge transfer resistance at the interface of the electrode is predominant. Optical images were obtained after the accelerated corrosion of steel/emulsions systems and for polarization curve measurements in situ of the steel/water extract, where there was variation in the morphology of the attack with the variation in the amount of water emulsified in oil. Considering the presence of corrosive three species: sea water (0.5 and 4.0%), naphthenic acid (500 and 3,000 ppm) and H2S (50 ppm and 1,000), and using a 23 factorial design of experiments to obtain the effect cross these species, the corrosion process was investigated using the technique of EN in the open circuit potential, EOC. Analysis of current noise signals was done with the help of wavelet transform which gave rise to the power distribution diagrams. These diagrams show that there is a greater tendency to pitting corrosion in environments where the concentration of H2S the amount of water are higher, which means that for the greater amount of naphthenic acid corrosion in general the contribution was relatively higher. The results observed through the power distribution diagrams were confirmed by morphological analysis of the samples corroded. The methods used in this work allowed to estimate the speed and identify the predominant type of corrosion of steel in oil containing aggressive chemical species that are commonly found in Brazilian petroleum.
A agressão química do petróleo, o qual contém compostos corrosivos tais como H2S, CO2, ácidos naftênicos e sais dissolvidos em fase aquosa, combinada com efeitos de variação do pH, temperatura, fluxo e pressão, tem grande influência na taxa de corrosão em equipamentos de aço. Devido a pouca quantidade de trabalhos encontrados na literatura relacionados ao estudo da corrosão de aço em contato direto com petróleo bruto, e à importância do tema, o presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar a corrosão de aço AISI 1020, o qual possui composição química similar ao aço da maioria dos oleodutos, em petróleo. Devido à alta resistividade elétrica do petróleo, neste trabalho foram utilizadas as técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, EIE, e Ruído Eletroquímico, RE, para a realização das medidas de corrosão do aço. Inicialmente foram feitos ensaios de perda de massa em amostras de aço imersas em petróleo simulado com diferentes quantidades de ácido acético a fim de delimitar as concentrações e seus efeitos corrosivos. Considerando a fase aquosa contida no petróleo, foram estudados por EIE os tipos de corrosão do aço em petróleo 17 oAPI com diferentes quantidades de água do mar emulsionada. Os espectros obtidos por EIE apresentaram três semicírculos, sendo que em altas frequências (>10Hz) predomina o efeito capacitivo e resistivo do bulk do petróleo e em médias (10 0.05Hz) e baixas (< 0.05Hz) frequências os efeitos de adsorção, dupla camada elétrica e resistência à transferência de carga na interface do eletrodo são predominantes. Imagens ópticas foram obtidas após a corrosão acelerada dos sistemas aço/emulsões e durante medidas de curva de polarização in situ do aço/extrato aquoso, onde verificou-se a variação na morfologia do ataque com a variação na quantidade de água emulsionada no petróleo. Considerando a presença das três espécies corrosivas: água do mar (0,5 e 4,0 %), ácido naftênico (500 e 3.000 ppm) e H2S (50 e 1.000 ppm), e utilizando um planejamento fatorial de 23 dos experimentos a fim de obter o efeito cruzado dessas espécies, o processo de corrosão foi investigado utilizando a técnica de RE em potencial de circuito aberto, Eoc. A análise dos sinais de ruído de corrente foi feita com o auxílio da transformada de ondaletas as quais deram origem a diagramas de distribuição de energia. Estes diagramas mostraram que existe uma maior tendência à corrosão por pites nos meios onde a concentração de H2S a quantidade de água são maiores, sendo que para os meios com maior quantidade de ácido naftênico a contribuição de corrosão generalizada foi relativamente maior. Os resultados observados através dos diagramas de distribuição de energia foram confirmados pela análise morfológica das amostras corroídas. Os métodos utilizados neste trabalho possibilitaram estimar a velocidade e identificar o tipo de corrosão predominante do aço em meio de petróleo contendo as espécies químicas mais agressivas que são comumente encontradas em petróleos brasileiros.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR
CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO
PROGRAMA DE SUPORTE À PÓS-GRADUAÇÃO DE INSTS. DE ENSINO
O aço carbono é amplamente utilizado na confecção de equipamentos e tubulações que atendem às necessidades dos processos de produção e transporte de combustíveis fósseis. Sabe-se que o aço carbono em contato com o ambiente de CO2 sofrem corrosão, levando à perda de qualidade no processo e consequentemente impactos nos custos de produção. Os revestimentos não-metálicos podem ser utilizados como método de prevenção contra à corrosão, assegurando a qualidade do produto final e diminuindo os custos de produção. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento do aço AISI 1020 revestido por nanocoating em um meio contendo CO2. Os testes foram realizados em solução salina de 3 por cento wt de NaCl saturada com CO2 a 75 bar de pressão, temperturas de 50 graus Celsius e 100 graus Celsius e tempos de exposição que variaram de 15 a 30 dias. O comportamento da corrosão foi avaliado através de técnicas eletroquímicas, tais como, Resistência à Polarização Liner (RPL), Impedância Eletroquímica (EIS) e Curvas Tafel e pela variação de massa. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi utilizada para avaliar a morfologia do filme formado e a Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) foram utilizadas para determinar a composição química. O melhor resultado do revestimento foi observado para o tempo de 15 dias a 50 graus Celsius, mesmo assim há formação de uma camada de corrosão. Em todas as outras condições estudadas não houve proteção efetiva do revestimento. Para as condições estudadas, os resultados obtidos indicam que este tipo de revestimento não pode ser utilizado para temperaturas acima de 50 graus Celsius.
Carbon steel is widely used in the manufacture of equipment and piping to meet the needs of the production and transportation of fossil fuels. It is well known that carbon steel in contact with the CO2 environment will corrode leading to the loss of quality in the process and consequently impacts in production and repair costs, among others. Non-metallic coatings can be used as a method of preventing corrosion, ensuring the quality of the final product and reducing production costs. The objective of this work was the evaluation of a nano coated AISI 1020 steel in a CO2 environment. Corrosion tests were performed in a brine solution of 3 per cent wt NaCl saturated with CO2, at a pressure of 75 bar and temperatures of 50 Celsius degrees and 100 Celsius degrees for 15 and 30 days. The corrosion rate behavior was evaluated through electrochemical techniques, such as, Linear Polarization Resistance (LPR), Electrochemical Impedance (EIS) and Tafel Curves and mass variation. Corrosion products were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). For the conditions tested the coating with nanotubes and polymeric matrix withstand the maximum of 15 days at 50 Celsius degrees, although a corrosion layer was observed. No effective coating protection was observed for the other conditions studied, indicating that this type of coating can not be used for temperatures above 50 Celsius degrees.

Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do processo de agitação eletromagnética (AE) utilizado no lingotamento contínuo (LC) e nas propriedades mecânicas e metalúrgicas dos aços ABNT 1025 (com adições de manganês e silício) forjados a quente, para a confecção de flanges de tubulações industriais. As matériasprimas fornecidas foram caracterizadas através de composição química e macrografia. Compararam-se os aços provenientes de três condições de fornecimento: 1º) LC sem AE somado à laminação a quente (LQ); 2º) LC com AE; e 3º) LC sem AE. Em seguida, foram extraídos billets de seção quadrada de 120mmx120mmx58mm das três condições citadas para subsequentes forjamentos a quente e fabricação de flanges. Assim, são mostrados os resultados das propriedades obtidas e a comparação com a norma de validação ASTM A 105 (especificação padrão para forjados de aço carbono para aplicação em tubulações) utilizada nesse tipo de forjado. Através da norma, foram verificados os requisitos químicos e ensaios de tração e de dureza. As propriedades foram, também, analisadas através de metalografias (macro e micro), ensaios de impacto e ensaios não destrutivos de líquidos penetrantes. Através da teoria elementar da plasticidade, os valores requeridos para a força de forjamento da peça em estudo, durante o processo de forjamento a quente, foram estimados em caráter formativo e didático. De acordo com os fundamentos teóricos observados na revisão bibliográfica e com os resultados práticos obtidos, constatou-se a aprovação dos aços provenientes do LC com AE como alternativa aos provenientes da LQ (tradicionalmente fornecidos às forjarias) para a confecção de flanges forjados desse tipo de aço. Na análise dos forjados provenientes do LC sem AE também ocorreu a reprovação de diversos resultados, mostrando o efeito da AE como alternativa para as propriedades desse tipo de forjado.
The objective of this work is to evaluate the effect of the process of electromagnetic stirring (ES) used in continuous ingot (CI) in the mechanical and metallurgic properties of 1025 ABNT hot forged steels (with the addition of manganese and silicon) for the manufacture of flanges of industrial pipes. At first, the supplied raw materials were characterized trough chemical compound and macrograph. Then, steels from the following three supplying conditions [ 1º) CI without ES plus hot rolling (HR); 2º) CI with ES; and 3º) CI without ES] were compared. Afterwards, billets were extracted from a square section measuring 120mmx120mmx58mm, from the three previous conditions, to be hot forged and to the manufacture of connection flanges. Thus, the results from these properties and the comparison with the validation norm ASTM A 105 (standard specification for steel-carbon forgings for the application in pipes) for this type of forged are shown. Through this norm, chemical requirements, tension and hardness tests were verified. The properties were also analyzed through metallographies (macro and micro), impact tests and non-destructive tests of penetrating liquids. Through the elementary plasticity theory, the demanded values for the forging force of the studied piece, during the hot forging process, were estimated as didactic and formative natures. According to the theoretical substances observed in the bibliography and to these practical results, the steels from CI with ES were approved as an alternative to the ones from HR (traditionally supplied to forging companies) to the manufacture of forged flanges of this type of steel. Moreover, in the analysis of forgings from CI without ES, the disapproval of various results also occurred, showing the effect of ES as an alternative to the properties of this type of forging.

Na produção de eteno na indústria petroquímica é utilizado NaOH (hidróxido de sódio) para a absorção de gases contaminantes do processo, como CO2 (gás carbônico) e H2S (gás sulfídrico). Um possível substituto para a absorção destes gases ácidos é a utilização de líquidos iônicos (LIs). No entanto, a fim de desenvolver novos processos envolvendo líquidos iônicos, é necessário compreender melhor a relação entre estes e o seu potencial de causar a corrosão do aço. Entre os diferentes conjuntos de ânions e cátions, existem alguns chamados líquidos iônicos próticos (LIPs), que, devido à presença de um ânion com um forte caráter básico e pelo menos um próton disponível, tem a capacidade de promover pontes e criar uma extensa rede de hidrogênio. Esta propriedade dos LIPs permite a sua utilização na absorção de CO2 e H2S em diferentes meios orgânicos. Contudo, os efeitos dos líquidos iônicos aos equipamentos industriais, como por exemplo, torres de destilação, bombas e tubulações são, ainda, desconhecidos. Este estudo tem como objetivo avaliar o comportamento eletroquímico do aço AISI 1004 em diferentes LIPs com diferentes comprimentos da cadeia do ânion e mantendo o 2-hidroxietilamina como cátion, desde 2-hidroxietilamina formiato (2-HEAF), até 2-hidroxietilamina hexanoato (2-HEAHx). O comportamento eletroquímico das amostras foi analisado por monitoramento do potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Após ensaio eletroquímico as amostras de aço foram observadas em microscópio óptico e em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados obtidos indicaram menor corrosividade para o LIP 2-HEABu o qual apresentou uma camada de adsorção com efeito mais eficaz como barreira comparativamente aos demais LIPs estudados, os quais parecem apresentar uma camada de adsorção permeável, através da qual a água continuou permeando e promovendo a corrosão do substrato. O LIP 2-HEAHx, foi aquele que apresentou-se mais permeável, ou seja, com menor propriedade de barreira, sendo o sistema que apresentou comportamento mais corrosivo. Embora, alguns autores tenham observado uma dependência da passivação em função do tamanho da cadeia, no presente estudo, para os LIPs analisados não é possível fazer essa relação direta. Além do tamanho da cadeia outras características do LIP parecem influenciar na passivação, principalmente o que diz respeito à estabilidade e eficiência como barreira da camada adsorvida do LIP sobre o substrato metálico.
In ethylene production in the petrochemical industry, NaOH (sodium hydroxide) is used to absorb contaminants gases resulting from the process, such as CO2 (carbon dioxide) and H2S (hydrogen sulfide). A possible replacement for the absorption of these acid gases is to use ionic liquids (ILs). However, in order to develop new processes involving ionic liquids, it is necessary to better comprehend the relation between them and their potential to cause steel corrosion. Among the different sets of cations and anions, there are the protic ionic liquids (PIL), which, due to the presence of an anion with a strong basic character and at least one proton available, has the ability to build bonds and create an extensive hydrogen network. This property allows the use of the PILs in the absorption of CO2 and H2S in different organic means. Nevertheless, the effects of the ionic liquids to industrial equipment, such as distillation towers, pumps and pipes are still unknown. This study aims to evaluate the electrochemical behavior of AISI 1004 steel in different PILs with different anion chain lengths, and with the 2-hydroxyethylammonium as cation, ranging from 2-hydroxyethylammonium formate (2-HEAF), up to hydroxyethylammonium hexanoate (2-HEAHx). The electrochemical behavior of the samples was analyzed by monitoring the open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). After the electrochemical tests, the steel samples were observed under an optical microscope and scanning electron microscope (SEM). The results showed less corrosivity on the PIL 2-HEABu, which presented an adsorption layer with a more effective effect as a barrier in comparison to the other PILs in this study, which seem to have an permeable adsorption layer, through which the water continued to permeate, thus promoting the corrosion of the substrate. The PIL-2 HEAHx, was the one that was found to be more permeable, that is, with the lower barrier property, being the system which showed the most corrosive behavior. Although some authors have observed dependence on the passivation due to the size of the chain, in this study it was not possible to make this direct relationship. Besides the size of the chain, other PIL characteristics seem to influence the passivation, mainly in regards to the stability and efficiency as a barrier of the PIL adsorbed layer on the metallic substrate.

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte
Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 31/05/2012
Inclui referências
Área de concentração: Engenharia de materiais
Resumo: A corrosão por CO2 é a forma predominante de corrosão encontrada na produção de combustíveis fósseis e está presente tanto na composição das jazidas de petróleo e gás natural, quanto nos processos tecnológicos de extração e refino. Os aços carbono e de baixa liga são os mais utilizados na confecção de equipamentos e tubulações, principalmente por satisfazerem os requisitos mecânicos, estruturais e de fabricação, além de serem mais viáveis financeiramente. Entretanto, estes materiais possuem baixa performance em relação à corrosão generalizada e por CO2. Este trabalho tem como principal objetivo utilizar um eletrodo cilíndrico rotativo (ECR) nas técnicas eletroquímicas comumente empregadas para a avaliação da corrosão por fluxo do aço carbono em duas condições diferenciadas de acabamento superficial. Esta avaliação foi realizada, utilizando-se como meio corrosivo uma solução de NaHCO3 0,5 M saturada com CO2. Os eletrodos de trabalho tinham formato cilíndrico e foram confeccionados em aço carbono AISI 1020. Os resultados obtidos revelaram que a formação e a passivação da camada de carbonato de ferro, é influenciada pela presença do fluxo e da rugosidade superficial do aço. A taxa de corrosão do aço atingiu valores elevados e em seguida apresentou ligeira redução com o aumento da velocidade do fluxo para a superfície mais lisa. Para a superfície com rugosidade aumentada, o fluxo provocou um aumento na taxa de corrosão com tendência a um patamar, exibindo valores maiores do que os obtidos para a superfície mais lisa, somente a partir de uma velocidade de rotação em torno de 700 rpm. Como conclusão, observou-se que o eletrodo cilíndrico rotativo é uma importante ferramenta no estudo da corrosão em presença de fluxo e que o mecanismo de corrosão sob fluxo num meio contendo CO2 envolve basicamente a formação da camada de FeCO3 de acordo com a interação permitida pela estrutura da camada limite hidrodinâmica estabelecida. Palavras-chave: Corrosão por fluxo; CO2 ; Aço-carbono.
Abstract: The carbon dioxide corrosion (CO2) is the predominant form of corrosion found in the production of fossil fuels and is present both in the composition of petroleum and natural gas, as in technological processes of extraction and refining. Carbon steels and low alloy are the most used in equipment and pipes, mainly because they satisfy the requirements of mechanical, structural and manufacturing, in addition to being more financially viable. However, these materials have poor performance with respect to general corrosion and carbon dioxide corrosion. This work has as main objective to use a rotating cylinder electrode (ECR) in electrochemical techniques commonly used to assess the corrosion of carbon steel flow in two different conditions of surface finish. This evaluation was performed, using as solution with deionized water e 0.5 M NaHCO3 saturated with CO2. The working electrodes were cylindrical and were made of carbon steel AISI 1020. The results showed that formation and passivation layer of iron carbonate is influenced by the presence of flow and surface roughness of steel. The rate of corrosion of steel reached high values and then showed a slight decrease with increasing flow rate for the smoothest surface. For increased surface roughness, the flow caused an increase in rate of corrosion with a tendency to a threshold, displaying higher values than those obtained for the smoothest surface, only from a rotation rate about 700 rpm. In conclusion, it was observed that the rotating cylinder electrode is an important tool in the study of corrosion in the presence of flow and that the corrosion mechanism in a medium containing CO2 flow basically involves the formation of the layer FeCO3 according permitted by the interaction hydrodynamic boundary layer structure established. Keywords: Corrosion flow; carbon dioxide; carbon steel.

The metallurgical processes and the products developed from these processes have been the cornerstone on which our civilizations have developed and flourished. Many of the new materials that have been developed over centuries were often the result of serendipitous occurrences. Because of the importance of new materials to the improvement of society, it is necessary to accelerate the way in which new alloys and processes are designed, developed and implemented. Over the last two decades the computational side of materials science has thrived as a result of bigger and faster computers. However, the application of new computational methods to the development of new materials and structures is still in the early stages primarily because of the complexity of most metallurgical processes. One such process is the decarburization of steel. Because of the importance of the microstructure on the mechanical properties, changes in the near surface properties are affected by the loss of carbon in the alloy. The topics investigated in this thesis include a variety of alloys and microstructures that are considered to be important in the development of a unique structure necessary for a more efficient method of recovering natural gas and oil from underground reserves as well as structures for energy absorbing systems. Since both the material application and the structure are new, this research represents an ideal opportunity to combine processing, properties, microstructure and computations to accelerate the development of these new structures. Compared to other commercially available proppants which tend to fail in demanding environments, the thin-walled hollow metal proppants are regarded more promising due to the low density and high mechanical strength. The energy-absorbing composite material manufactured by embedding said spheres in the Mg/Al matrix material is optimized by improving sphere and matrix properties at each step in the process. Ultimately the mechanical strength, fracture toughness, and energy absorption are expected to achieve a factor of 2-5 higher than previously reported. Modeling makes it economically practical to assess the targeted materials' overall properties, behaviors and the mechanical responses in conjunction with stress environment, material properties, material dimensions among other variables, before a structure is built. Additionally, more advanced modeling can enable the quantitative descriptions of more complex metallurgical phenomena such as the effects of impurity elements and deformation under complex loading conditions.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CassiaCA_DISSERT.pdf: 2177170 bytes, checksum: cdd70e45de9bf16e746160bcfa2059cf (MD5) Previous issue date: 2012-10-25
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
In general, among the corrosion inhibitors surfactants are the most commonly used compounds, because they are significantly effective by forming protective films on anodic and cathodic areas. In this study, microemulsions containing he biodegradable saponified coconut oil as surfactant (SME-OCS) was used as green corrosion inhibitors. With this purpose, methanolic extracts of Ixora coccinea Linn (IC) and a polar fraction rich in alkaloids (FA) obtained from Croton cajucara Benth solubilized in the SME-OCS system were examined in the presence of AISI 1020 carbon steel, in saline solution (NaCl 3,5 %). The efficiency of corrosion inhibition of IC and FA were evaluated in the following microemulsions: SME-OCS-IC and SME-OCS-FA. The microemulsion system SME-OCS in the presence and absence of IC and FA was assessed by measurements of weight loss and the electrochemical method of polarization resistance, with variation in the concentration of IC and FA (50 - 400 ppm), showing significant results of corrosion inhibition (83,6 % SME-OCS; 92,2 % SME-OCS-FA; and 95,3 % SME-OCS-IC)
Em linhas gerais, dentre os inibidores de corros?o mais utilizados se encontram os tensoativos, que s?o significantemente eficazes por formarem pel?culas protetoras sobre ?reas an?dicas e cat?dicas. No presente trabalho, utilizou-se o tensoativo biodegrad?vel ?leo de coco saponificado microemulsionado (SME-OCS) para aplicabilidade como inibidor verde de corros?o. Para tanto, o extrato metan?lico de Ixora coccinea Linn (IC) e uma fra??o polar rica em alcaloides (FA) obtida de Croton cajucara Benth, solubilizados no sistema SME-OCS, foram avaliados na presen?a do a?o carbono AISI 1020, em meio salino (NaCl 3,5 %). Desta forma, as efici?ncias de inibi??es ? corros?o de IC e FA foram avaliadas nas seguintes microemuls?es: SME-OCS-IC e SME-OCS-FA. O sistema microemulsionado SME-OCS na presen?a e na aus?ncia de IC e FA foi avaliado por medidas de perda de massa e pelo m?todo eletroqu?mico de resist?ncia ? polariza??o, com varia??o da concentra??o dos vegetais IC e FA (50 400 ppm), tendo sido obtidos resultados significativos de inibi??es ? corros?o (83,6 % SME-OCS, 92,2 % SME-OCS-FA e 95,3 % SME-OCS-IC)

A composição química dos aços é de fundamental importância para suas propriedades mecânico-metalúrgicas. Durante o processo de fabricação de ligas metálicas, faz-se normalmente uso do espectrômetro de emissão óptica para a determinação da composição química. Este equipamento é capaz de fornecer uma análise multielementar em um intervalo de tempo muito pequeno, permitindo, assim, possíveis correções necessárias para obtenção da composição química final desejada antes do vazamento. Esta ferramenta tem como princípio de funcionamento a análise comparativa, necessitando de materiais de referência, também chamados padrões, para sua recalibração. A principal característica destes materiais de referência é sua homogeneidade em termos de composição química e física. O presente trabalho tem a finalidade de analisar a metodologia adotada para produzir padrão de referência de um aço AISI/SAE 1020 através de um programa interlaboratorial. As amostras foram obtidas por meio de um tarugo proveniente de um processo de lingotamento contínuo, que foi tratado termo-mecanicamente por processos de laminação, forjamento e usinagem antes da obtenção das amostras propriamente ditas. Após uma análise prévia da superfície das amostras, estas foram distribuídas aos integrantes do grupo analítico e analisadas nos espectrômetros de emissão óptica existentes nos seus próprios laboratórios. Foi realizada, ainda, uma análise metalográfica da superfície das amostras para que fosse verificada a homogeneidade microestrutural das amostras. O tratamento estatístico dos dados, baseado na norma ISO Guide 35, e a análise metalográfica comprovam que é possível certificar tecnicamente os teores dos elementos carbono, silício, manganês, fósforo, enxofre, cromo, níquel, molibdênio, alumínio, estanho e cobre nos materiais de referência.
The chemical composition of steel is extremely important for its mechanical and metallurgical properties. During the processing of metallic alloys, an optical emission spectrometer is used to determine the chemical composition. This equipment is able to give a multielementar analysis in a very short time interval, enabling corrections that may be necessary to obtain the final chemical composition of the casting. The working principle of this tool is the comparative analysis that needs standards, also called reference materials for its calibration. The main characteristic of these reference materials is their homogeneity in terms of physical and chemical properties. The present work aims to analyze the methodology adopted to produce the reference pattern of an AISI/SAE 1020 steel, through an interlaboratorial program. The samples were obtained from billets, which were produced via continuous casting process. Before obtaining samples the billets passed through rolling, forging and machining processes. After a previous analysis of the sample surface, the samples were distributed to the members of the analytical group, who analyzed them on the optical emission spectrometers from their own laboratories. Furthermore, a microstructure analysis of the sample surface was carried out to verify the microstructural homogeneity of the samples. The data statistic treatment, based on the ISO Guide 35 standard, and the microstructure analysis prove that it is possible to certify, technically, the content of the elements carbon, silicon, manganese, phosphorous, sulfur, chromium, nickel, molybdenum, aluminum, tin, copper in the reference materials.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-01-16T17:36:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao. Vinicius Mansur.pdf: 6740458 bytes, checksum: e8eafab94189779a79691a71dd325fe4 (MD5)
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Os danos causados pelos processos corrosivos em equipamentos presentes nas refinarias de petróleo, durante as destilações, foram descritos inicialmente em 1920. Inúmeras são as referências reportando estudos de processos corrosivos envolvendo tanto os ácidos naftênicos como os compostos sulfurados; em contrapartida, raras são as fontes de estudo envolvendo simultaneamente ambos. Neste trabalho, escolheram-se dois tipos de óleos: um óleo A - com alto teor de enxofre e um petróleo B com elevada acidez. Fez-se então um blend 50/50 em volume obtendo assim o óleo C para verificar a influência tanto da acidez quanto dos teores de enxofre nos processos corrosivos pelos cortes destes óleos. Após a destilação das três amostras, os derivados obtidos foram caracterizados e submetidos aos testes laboratoriais de corrosão. Os cortes do petróleo A apresentaram teores de enxofre e taxas de corrosão crescentes em função do aumento da temperatura final dos derivados, apresentando uma corrosão máxima de 1,66 mm/ano e produtos de corrosão como troilita (FeS) e pirrota (Fe1-xS). As frações de B apresentaram altos valores de NAT na faixa de temperatura de 220-400 °C, enquanto as taxas de corrosão foram de 0,83 mm/ano para esta faixa de temperatura; os produtos de corrosão encontrados foram o óxido de ferro (Fe2O3) e goetite (α-FeOOH). Por fim, os derivados do blend C, apresentaram propriedades intermediárias aos cortes anteriores o que corroborou para taxas de corrosão menores de 0,50 mm/ano até uma temperatura de 300 °C, expondo assim, a eficiência em utilizar a técnica de misturas de petróleos para o refino.
The damage caused by corrosive equipment present in oil refineries, during distillation processes, were first described in 1920. In the literature, extensive references are reporting studies of corrosive processes involving both naphthenic acids such as sulfur compounds, however, very few sources of study involving simultaneously these both. In this study, we chose two types of oils: The oil “A” - high in sulfur; and oil “B” with high acidity. Then there was made a blend 50/50 by volume so getting the oil “C” in order to check the influence of both acidity as the sulfur in the corrosion process by cutting these oils. After distillation of the three samples, the derivatives were characterized and subjected to laboratory corrosion tests. The cuts of “A” oil showed levels of sulfur and corrosion rates increased in relation to the final temperature of derivatives, it was presented a maximum carrion rate of 1,66 mm/year and corrosion products such as troilite (FeS) and pyrrhotite (Fe1-xS). Fractions of “B” showed high values of TAN in a temperature range of 220-400 °C and corrosion rates were 0,83 mm/year for this range of temperature; the corrosion products found were iron oxide (Fe2O3) and goetite (α-FeOOH). Finally, derivatives of blend “C” had properties intermediaries which corroborating to the cuts of this oil presented rates less than 0,50 mm/year up to temperature of 300 °C, thus exposing the efficiency in utilizing the technique of mixtures of oils for refining.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8104_Vinicius Mansur Dose Lage de Almeida.pdf: 6753971 bytes, checksum: f4d2a5881ed6fc7bd4a300acfabaa76e (MD5) Previous issue date: 2014-08-21
Os danos causados pelos processos corrosivos em equipamentos presentes nas refinarias de petróleo, durante as destilações, foram descritos inicialmente em 1920, desde então, a indústria do petróleo tem lutado contra este mal. Na literatura, vastas são as referências reportando estudos de processos corrosivos envolvendo tanto os ácidos naftênicos como os compostos sulfurados. Em contrapartida, raras são as fontes de estudo envolvendo simultaneamente ambos os responsáveis pelas grandes perdas financeiras da indústria do petróleo. Neste trabalho, escolheram-se dois tipos de óleos: um óleo A - com alto teor de enxofre e um petróleo B - com elevada acidez. Fez-se então um blend 50/50 em volume - obtendo assim o óleo C - afim de verificar a influência tanto da acidez quanto dos teores de enxofre nos processos corrosivos pelos cortes destes óleos. Após a destilação das três amostras, os derivados obtidos foram caracterizados e submetidos aos testes laboratoriais de corrosão. Os cortes do petróleo A apresentaram teores de enxofre e taxas de corrosão crescentes em relação à temperatura final dos derivados. As frações de B apresentaram altos valores de NAT na faixa de temperatura de 220-400 °C, enquanto as taxas de corrosão mostraram-se baixas nesta temperatura. Por fim, os derivados do blend C, apresentaram propriedades intermediárias aos cortes anteriores, corroborando para taxas de corrosão menores de 0,50 mm/ano até uma temperatura de 300 °C, expondo assim a eficiência em utilizar a técnica de misturas de petróleos para o refino.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CatiaGFTR.pdf: 919760 bytes, checksum: a600b348289df4c6fa4bb6a54fb4e084 (MD5) Previous issue date: 2007-08-17
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Corrosion inhibition efficiency of saponified coconut oil (SCO) and sodium dodecilbenzene sulfonate (DBS) surfactants in AISI 1020 carbon steel was evaluated by electrochemical methods. These surfactants were also evaluated as microemulsion systems (SCO-ME and DBS-ME), of O/W type (water-rich microemulsion), in a Winsor IV region. They were obtained according to the following composition: 15% SCO, 15% butanol (30% Co-surfactant/Surfactant C/T), 10% organic phase (FO, kerosene) and 60% aqueous phase (FA). These systems were also used to solubilize the following nitrogenated substances: Diphenylcarbazide (DC), 2,4-dinitro-phenyl-thiosemicarbazide (TSC) and the mesoionic type compound 1,3,4-triazolium-2-thiolate (MI), that were investigated with the purpose of evaluating their anticorrosive effects. Comparative studies of carbon steel corrosion inhibition efficiencies of free DBS and DBS-ME, in brine and acidic media (0.5%), showed that DBS presents better inhibition results in acidic media (free DBS, 89% and DBS-ME, 93%). However, the values obtained for DBS in salted solution (72% free DBS and 77% DBS-ME) were similar to the ones observed for the SCO surfactant in brine (63% free SCO and 74% SCO-ME). Analysis of corrosion inhibition of the nitrogenated substances that were solubilized in the SCO-ME microemulsion system by the linear polarization method in brine (0.5% NaCl) showed that such compounds are very efficient an corrosion inhibitors [DC-ME-SCO (92%), TSC-ME-SCO (93%) and MI-ME-SCO (94%)]
A efici?ncia de inibi??o ? corros?o em a?o AISI 1020 dos tensoativos ?leo de coco saponificado (OCS) e dodecilbenzeno sulfonato de s?dio (DBS), foi avaliada por m?todos eletroqu?micos. Estes tensoativos foram tamb?m avaliados em sistemas microemulsionados (OCS-ME e DBS-ME), do tipo O/A (microemuls?o rica em ?gua) com regi?o de trabalho Winsor IV, e foram obtidos na seguinte composi??o: 15% de OCS, 15% de butanol (30% de Cotensoativo/tensoativo - C/T), 10% de fase org?nica (FO, querosene) e 60% de fase aquosa (FA), tendo sido utilizados, ainda, para a solubiliza??o das subst?ncias nitrogenadas difenilcarbazida (DC), 2,4-dinitro-fenil-tiossemicarbazida (TSC) e do heterociclo do tipo mesoi?nico 1,3,4-triaz?lio-2-tiolato (MI), que foram disponibilizadas para avalia??o dos seus efeitos anticorrosivos. Os estudos comparativos das efici?ncias dos tensoativos DBS livre e DBS-ME na inibi??o da corros?o de a?o carbono, em meios salino e ?cido (0,5%), mostraram que o DBS apresenta melhores resultados de inibi??o em meio ?cido (DBS livre, 89% e DBS-ME, 93%). No entanto, os valores obtidos para o DBS em meio salino (72% DBS livre e 77% DBS-ME) foram semelhantes aos valores observados para o tensoativo OCS em meio salino (63% OCS livre e 74% OCS-ME). A an?lise de inibi??o ? corros?o das subst?ncias nitrogenadas solubilizadas no sistema microemulsionado OCS-ME, pelo m?todo de curvas de polariza??o linear em meio salino (NaCl 0,5%) mostrou que tais compostos s?o muito eficazes na inibi??o ? corros?o [DC-ME-OCS (92%), TSC-ME-OCS (93%) e MI-ME-OCS (94%)]

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaBMCF_TESE.pdf: 3590314 bytes, checksum: 61ee9a18f02d6eff55991bb6b1c735a8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Actually in the oil industry biotechnological approaches represent a challenge. In that, attention to metal structures affected by electrochemical corrosive processes, as well as by the interference of microorganisms (biocorrosion) which affect the kinetics of the environment / metal interface. Regarding to economical and environmental impacts reduction let to the use of natural products as an alternative to toxic synthetic inhibitors. This study aims the employment of green chemistry by evaluating the stem bark extracts (EHC, hydroalcoholic extract) and leaves (ECF, chloroform extract) of plant species Croton cajucara Benth as a corrosion inhibitor. In addition the effectiveness of corrosion inhibition of bioactive trans-clerodane dehydrocrotonin (DCTN) isolated from the stem bark of this Croton was also evaluated. For this purpose, carbon steel AISI 1020 was immersed in saline media (3,5 % NaCl) in the presence and absence of a microorganism recovered from a pipeline oil sample. Corrosion inhibition efficiency and its mechanisms were investigated by linear sweep voltammetry and electrochemical impedance. Culture-dependent and molecular biology techniques were used to characterize and identify bacterial species present in oil samples. The tested natural products EHC, ECF and DCTN (DMSO as solvent) in abiotic environment presented respectively, corrosion inhibition efficiencies of 57.6% (500 ppm), 86.1% (500 ppm) and 54.5% (62.5 ppm). Adsorption phenomena showed that EHC best fit Frumkin isotherm and ECF to Temkin isotherm. EHC extract (250 ppm) dissolved in a polar microemulsion system (MES-EHC) showed significant maximum inhibition efficiency (93.8%) fitting Langmuir isotherm. In the presence of the isolated Pseudomonas sp, EHC and ECF were able to form eco-compatible organic films with anti-corrosive properties
Na ind?stria petrol?fera problemas relacionados a processos corrosivos em estruturas met?licas representam um desafio voltado para quest?es biotecnol?gicas. Esses processos podem ser significantemente influenciados pela presen?a de microorganismos que afetam a cin?tica eletroqu?mica da interface ambiente/superf?cie met?lica (biocorros?o). Neste contexto, a substitui??o de inibidores sint?ticos t?xicos por produtos naturais bioaceit?veis constitui uma alternativa economicamente importante com minimiza??o de impactos ambientais. No presente trabalho um dos objetivos principais est? vinculado ao emprego de qu?mica verde, em que foram avaliados extratos da casca do caule (extrato hidroalco?lico denominado de EHC) e folhas (extrato clorof?rmio, ECF) da esp?cie vegetal Croton cajucara Benth. Em adi??o a efic?cia de inibi??o ? corros?o do clerodano bioativo trans-desidrocrotonina (DCTN) isolado das cascas do caule deste Croton tamb?m foi avaliada. Para tanto, utilizou-se a?o carbono AISI 1020 imerso em solu??o salina, sob influ?ncia de microrganismo recuperado de uma amostra de petr?leo, bem como na sua aus?ncia. As efici?ncias de inibi??es ? corros?o e seus mecanismos foram investigados atrav?s das t?cnicas de voltametria de varredura linear e imped?ncia eletroqu?mica. T?cnicas dependentes de cultura e de biologia molecular foram utilizadas na identifica??o de esp?cies bacterianas presentes em amostras de petr?leo. Os extratos EHC, ECF e o composto DCTN veiculados em DMSO, apresentaram respectivamente, efici?ncias de inibi??es ? corros?o em meio abi?tico, com m?ximas de 57,6% (500 ppm), 86,1% (500 ppm) e 54,5% (62,5 ppm). Com rela??o ao processo de adsor??o, EHC se ajustou a isoterma de Frumkin e ECF a isoterma de Temkin. No entanto, o extrato EHC (250 ppm) veiculado em uma microemuls?o polar (SME-EHC) com efici?ncia m?xima de inibi??o 93,8%, se ajustou a isoterma de Langmuir. Na presen?a da esp?cie bacteriana caracterizada Pseudomonas sp., os extratos EHC e ECF formaram filmes ecocompat?veis protetores com a??o anti-corrosiva

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química
En este trabajo de tesis se presenta un estudio de fenómenos cinéticos que tienen lugar durante el proceso de corrosión temprana de acero al carbono AISI 1020 en soluciones (neutras) cloradas y su dependencia con la rugosidad. La cinética de corrosión se determinó mediante el análisis de curvas corriente/potencial obtenidas por barrido lineal de potencial a una velocidad de 1 mV s−1 aplicado a un electrodo rotatorio de acero al carbono en una solución acuosa de NaCl con concentración en el rango de 0,01 a 0,1 M. Los resultados muestran que la presencia de oxígeno aumentó la corriente de corrosión (i_corr) y desplazó el potencial de corrosión (E_corr) a potenciales más positivos, el incremento de la velocidad de rotación del electrodo aumentó la i_corr y la corriente límite para la reducción de oxígeno, y el aumento de la rugosidad desplazó el E_corr a potenciales más negativos y aumentó la i_corr. Un estudio morfológico asociado a los procesos iniciales de la corrosión de acero al carbono AISI 1020 en solución 0,02 M de NaCl y pH neutro (~6,85) consistió en el registro de una serie temporal de microfotografías in-situ durante la aplicación, sobre el electrodo de trabajo, de transientes potenciostáticos de densidad de corriente resultante de un pulso escalón de potencial anódico desde un potencial de reposo hasta 0 V vs. EHE. El análisis de los resultados obtenidos demostró que la densidad de corriente asociada a la disolución anódica del electrodo de acero al carbono AISI 1020 se puede separar en dos componentes: uno correspondiente al proceso de nucleación y crecimiento de corrosión por picaduras (i_p ) y otro relacionado con el proceso de nucleación y crecimiento de un producto de corrosión insoluble (i_ox ), que en este caso correspondería a un hidróxido de hierro hidratado (Fe(OH)2 xH2O). A partir de los resultados experimentales se propuso un modelo matemático, basado en la teoría de electronucleación y crecimiento de metales sobre un sustrato, para caracterizar de forma independiente la densidad de corriente transiente asociada a cada uno de los procesos de corrosión identificados y su dependencia con la rugosidad. Así, la superficie menos rugosa presentó una mayor tendencia a la formación de picaduras mientras que una superficie con mayor rugosidad presentó una corrosión influenciada principalmente por la formación de parches de (Fe(OH)2 xH2O) en la superficie. Finalmente, un modelo mecanístico se propuso para ilustrar la corrosión observada sobre el acero.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GineideCA_DISSERT.pdf: 4064193 bytes, checksum: e2de6f4f6fcb019525ce377c5625f694 (MD5) Previous issue date: 2012-10-26
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
In the search for products that act as corrosion inhibitors and do not cause environmental, impact the use of plant extracts as corrosion inhibitors is becoming a promising alternative. In this work the efficiency of polar extracts (ethanol extracts) obtained from the plants Anacardium occidentale Linn (AO) and Phyllantus amarus Schum. & Thonn (PA) as corrosion inhibitors were evaluated in different concentrations. For that AO and PA extracts were solubilized in the microemulsion systems (SME) containing saponified coconut oil as surfactant (SME -OCS and SME-OCS-1) in saline (NaCl 3,5 %) solution, which was also used as electrolyte. Both SME-OCS and SME-OCS-1 were characterized by surface tension and viscosity methods showing a Newtonian fluid behavior. The SME-OCS and SME-OCS-1 systems satisfactorily solubilized the polar extracts AO and PA with measurements carried out by ultraviolet spectroscopy. The measurements of corrosion inhibition efficiencies were performed by the electrochemical linear polarization resistance (LPR) technique as well as weight loss, on the surface of AISI 1020 carbon steel. The maximum corrosion inhibition efficiencies were determined by extrapolation of Tafel plots, showing the following values: 95,6 % for the system SME-OCS-AO, 98,9 % for the system SME-OCS-AO-1 and 93,4 % for the system SME-OCS-PA
Na busca por produtos que combatam a corros?o e ao mesmo tempo n?o agridam o meio ambiente, a utiliza??o de extratos vegetais como inibidores de corros?o v?m se tornando uma alternativa promissora. Neste trabalho a efici?ncia de inibi??o ? corros?o foi avaliada em diferentes concentra??es de extratos polares (etan?licos) obtidos das plantas Anacardium occidentale Linn (AO) e Phyllantus amarus Schum. & Thonn (PA). Para tanto, os extratos AO e PA foram solubilizados no sistema microemulsionado (SME) contendo o tensoativo ?leo de coco saponificado (SME-OCS e SME-OCS-1) em solu??o salina (NaCl 3,5 %), que tamb?m foi utilizada como eletr?lito. Estes sistemas microemulsionados foram caracterizados por m?todos que avaliam a tens?o superficial e viscosidade, tendo sido evidenciado que se comportam como fluidos Newtonianos. As medidas de efici?ncia de inibi??o ? corros?o foram realizadas atrav?s da t?cnica eletroqu?mica de resist?ncia ? polariza??o linear (LPR) e perda de massa, na superf?cie de a?o carbono AISI 1020. A corrente aplicada ao eletrodo foi controlada pelo equipamento Potenciostato/Galvanostato possibilitando a medi??o da diferen?a de potencial el?trico entre o eletrodo de trabalho e o de refer?ncia. Os sistemas SME-OCS e SME-OCS-1 solubilizaram os extratos etan?licos AO e PA, com quantifica??es realizadas por espectroscopia na regi?o do ultravioleta. As efici?ncias m?ximas de inibi??o ? corros?o foram determinadas atrav?s da extrapola??o das curvas de Tafel, tendo apresentado os seguintes valores: 95,6 % para o sistema SME-OCS-AO, 98,9 % para o sistema SMEOCS- 1-AO e 93,4 % para o sistema SME-OCS-PA

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2018-04-11T16:46:38Z No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana Falc?o Lopes Princisval Carlos.pdf: 3027874 bytes, checksum: f7dd2c459e8918f917f701198c97f955 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-11T16:46:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana Falc?o Lopes Princisval Carlos.pdf: 3027874 bytes, checksum: f7dd2c459e8918f917f701198c97f955 (MD5) Previous issue date: 2017-08-16
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES
In this work, seven enaminoesters were synthesized, divided into three series depending on the starting amine, the series A is derived from phenethylamine, the series B of aniline and, finally, the series C derived from benzylamine. The synthesis occurred in two ways, the first being through the reaction of the ethyl acetoacetate in the presence of the corresponding amine in ethanol as solvent in the presence of p-toluenesulfonic acid and the second the amine in the presence of triethylamine and methanol as solvent, both in magnetic stirring at room temperature. The compounds were obtained as oil, with a high purity, and for some compounds separation via flash chromatography in ethyl acetate / hexane was required, yields ranging from 70-93%. The compounds were characterized by spectroscopic techniques such as Infrared and Nuclear Magnetic Resonance 1H and 13C, in addition to the refractive index. Six of the seven compounds synthesized were evaluated using electrochemical techniques of Impedance Spectroscopy Electrochemistry, Potentiodynamic Polarization and Resistance to Linear Polarization and the mass loss technique, as to the action as inhibitors of corrosion against AISI 1020 carbon steel in 0.5 mol L-1 HCl. The Molecular Modeling technique was used to better visualize the structures of the synthesized enaminoesters and, later, correlation of the inhibition efficiencies found. The theoretical parameters such as the energy of the orbitals of symmetrical boundaries and dipole moment with the results corrosion efficiency were also evaluated. In general, the enaminoesters showed good corrosion efficiency, excess by the compound derived from hydroxylaniline. All presented corrosion inhibition efficiency with mixed inhibitor characteristics. However, the compounds that did not present substituents and those that contain electron donor group (OCH3) stood out as inhibitors, highlighting the compound EN1, which presented efficiency of 92% of inhibition of the corrosion by the technique of Resistance to Polarization Potentiodynamics and 98% by the technique of mass loss after 24h of immersion. The efficiency was shown to be dependent on the concentration in the synthesized compounds, that is, the corrosion inhibition efficiency increases with XXIII increasing inhibitor concentration, and that the adsorption phenomena of the compounds studied obey the Langmuir isotherm. Thus, the synthesized, especially the not substituted, enaminoesters can be considered as promising corrosion inhibiting agents for acidic AISI 1020 carbon steel.
Nesta disserta??o, foram sintetizados sete enamino?steres, divididos em tr?s s?ries de acordo com a amina de partida, sendo a s?rie A derivada da fenetilamina, a s?rie B da anilina e, por ?ltimo, a s?rie C derivada da benzilamina. A s?ntese ocorreu de duas formas, sendo a primeira atrav?s da rea??o do acetoacetato de etila na presen?a da amina correspondente em etanol como solvente, na presen?a de ?cido p-toluenossulf?nico e, a segunda, a amina na presen?a de trietilamina e metanol como solvente, ambas em agita??o magn?tica ? temperatura ambiente. Os compostos foram obtidos em forma de ?leo, com alto grau de pureza, sendo necess?ria para alguns compostos a separa??o via cromatografia flash em acetato de etila/hexano, os rendimentos variaram na faixa de 70-93%. Os compostos foram caracterizados por t?cnicas espectrosc?picas de Infravermelho e Resson?ncia Magn?tica Nuclear 1H e 13C, al?m de ?ndice de refra??o. Seis dos sete compostos sintetizados foram avaliados por t?cnicas eletroqu?micas de Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica, Polariza??o Potenciodin?mica e Resist?ncia a Polariza??o Linear e, por ensaio de perda de massa, quanto ? a??o como inibidores de corros?o frente a a?o carbono AISI 1020 em solu??o de HCl 0,5 mol L-1 . Modelagem Molecular foi utilizada para melhor visualiza??o das estruturas moleculares dos enamino?steres sintetizados e, posterior, correla??o das efici?ncias de inibi??o encontradas. Os par?metros te?ricos como a energia dos orbitais de fronteiras sim?tricos e momento dipolar foram calculados e, apenas os valores de momento dipolar correlacionaram com os resultados experimentais da efici?ncia anticorrosiva. De forma geral, os enamino?steres apresentaram boa efici?ncia anticorrosiva, com exce??o do composto derivado da hidr?xianilina (EN6). Todos apresentaram efici?ncia de inibi??o ? corros?o com caracter?sticas de inibidores mistos. Por?m, os compostos que n?o apresentaram substituintes e os que cont?m grupo doador de el?trons (OCH3) se destacaram como inibidores mais eficientes, dando destaque ao composto EN1, que apresentou efici?ncia de 92% de inibi??o da corros?o, pela t?cnica de Resist?ncia a Polariza??o Potenciodin?mica e 98% pela t?cnica de perda de massa ap?s 24 h de imers?o. XXI A efici?ncia se mostrou dependente da concentra??o nos compostos sintetizados, ou seja, a efici?ncia de inibi??o da corros?o aumentou com o aumento da concentra??o dos inibidores. Os fen?menos de adsor??o dos compostos estudados, apenas o EN1 obedece ? isoterma de Langmuir e os restantes a Langmuir modificada. Com isso, os enamino?steres sintetizados, especialmente os n?o substitu?dos, podem ser considerados como promissores agentes inibidores da corros?o para o a?o carbono AISI 1020 em meio ?cido.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-12T17:47:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Wilton_Batista_versao final_REV02(entrega).pdf: 3769482 bytes, checksum: b8fd0974ecb485164199397ad3db18a2 (MD5)
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O desgaste é um dos principais problemas comumente encontrados e que levam a substituição de componentes. Em engenharia, surgiram técnicas para possibilitar recuperar esses componentes ou prepará-los para suportar as condições de trabalho. Entre as técnicas utilizadas na recomposição dimensional e melhorias localizadas em partes de componentes de maquinas, tem-se a deposição de materiais na superfície de componentes, conhecida como revestimentos, uma alternativa, por se tratar de um método eficaz na recuperação de elementos desgastados. Os processos de soldagem e de aspersão térmica são os mais utilizados para esse fim. Este trabalho propõe avaliar o comportamento de três revestimentos: metal duro (WC-Co), uma liga fusível à base de Cr, Ni, B e Si e a liga AISI 420 como elemento de ligação entre o substrato e o metal duro, todos aplicados por aspersão térmica utilizando três processos distintos. O substrato utilizado foi AISI 1020. A avaliação foi realizada através de micrografias (Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura), ensaio de desgaste abrasivo de acordo com a norma ASTM G65, ensaio de dureza e adesividade conforme norma ASTM C633 e de porosidade, norma ASTM E-2109. De acordo com os resultados obtidos, ficou evidente a opção de se utilizar o revestimento liga fusível como uma alternativa aos revestimentos de metal duro (WC-Co), pois os valores obtidos por esse revestimento nos ensaios de desgaste abrasivo e microdureza, ficaram próximos. Porém, durante a aplicação dos revestimentos foram observadas algumas limitações para aplicação dessa liga fusível: principalmente quando se depara com componentes com cantos vivos e de formas geométricas complexas, houve a formação de bolhas de ar comprometendo a aplicação. A liga AISI 420 como elemento de ligação com o metal duro, nos ensaios de adesividade não apresentou ruptura na ligação entre ambos, caracterizando uma aceitação dessa combinação, aliando assim, uma sobrevida ao substrato após o desgaste e perda da camada do metal duro, pois o AISI 420 possui boa resistência ao desgaste abrasivo. Em termos de porosidade, os revestimentos apresentaram os seguintes resultados em média: metal duro (WC-Co) 0,76%, a liga AISI 420 7,87% e a liga fusível 9,43%, todos abaixo dos valores informados na literatura. Vale registrar a contribuição dessa nova tecnologia como aliada na recomposição de componentes desgastados e melhorias localizadas, aumentando dessa forma a vida útil dos mesmos que, possivelmente seriam descartados como sucatas.
Wear is the main problems frequently found that causes the replacement of the components. In the field of engineering, techniques were developed to make it possible to recover those components or to prepare them to endure work conditions. Among the techniques used in dimensional recomposition and the improvements in component parts of machines, there is the deposition of materials on the components surface, known as coatings, which is an alternative because it is an effective method to recover worn elements. Welding and thermal spraying processes are the most used for this purpose. This work proposes to evaluate the behavior of three coatings: hard metal (WC-Co), a Cr, Ni, B and Si based fused alloy and AISI 420 alloy as a bond between the substrate and the hard metal, all of them applied by thermal spraying using three different processes. For that, we used the AISI 1020 substrate. We did the evaluation through micrographs (Optical Microscopy and Scanning Electron Microscopy), abrasive wear test according to ASTM G65, hardness and adhesion test according to ASTM C633 and porosity based on ASTM E-2109. According to the results, it was evident that the option to use the fused alloy coating is an alternative to the hard metal ones (WC-Co), since the values it obtained in the tests of abrasive wear and microhardness, were close. However, during the coatings application, some limitations were observed when applying this fused alloy: especially when it comes to components with sharp edges and complex geometric shapes, air bubbles were formed which compromised the application. During the adhesion tests the AISI 420 alloy, as a bonding agent with the hard metal, did not show any ruptures in the bond between them, characterizing an acceptance of this combination, thus allying a survival to the substrate after wear and hard metal layer loss, since AISI 420 has good abrasive wear resistance. In terms of porosity, the coatings presented the following results, in average: hard metal (WC-Co) 0.76%, the AISI 420 alloy 7.87% and the fused alloy 9.43%, all below the values reported in the literature. It is worth recording the contribution of this new technology as an ally to the worn components recomposition and localized improvements, thus increasing their lifespan, instead of possibly being discarded as scrap.

Submitted by Sandro Luz da Silva null (sandroluz@feg.unesp.br) on 2016-12-20T13:07:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5)
Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-22T10:43:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_sl_me_guara.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-12-22T10:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_sl_me_guara.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5) Previous issue date: 2016-12-02
Atualmente os processos de soldagem de juntas dissimilares são muito utilizados na indústria petrolífera e nuclear, caracterizada pela união entre diferentes materiais. No presente trabalho, será estudada a possibilidade da união entre o aço inoxidável AISI 304 e aço carbono SAE 1020. Os quais são largamente utilizados em linhas de vapor em plantas de energia, em reatores nucleares, plantas petroquímicas, devido suas diferentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Este trabalho tem por objetivo principal, estudar profundamente, as propriedades mecânicas, físicas e químicas, com o auxílio de testes e equipamentos específicos: ensaios de Microdureza Vickers, ensaio de tração, de interpretação das macrografias e micrografias utilizando microscopia ótica e também análise da difração de raios x das juntas soldadas. Foram executadas pesquisas bem fundamentadas, para verificar e discutir os resultados obtidos, justificando a substituição das varetas de aço inoxidável AWS ER 309L, por varetas de aço carbono AWS ER 70S3 como metal de adição, utilizando processo de soldagem manual GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), objetivando a redução de custo no processo de soldagem e viabilizando um bom investimento para pesquisas futuras.
Nowadays the welding processes of dissimilar joints are widely used in the oil and nuclear industry, characterized by the union of different materials. In the present work, will be studied the possibility of union between stainless steel AISI 304 and carbon steel SAE 1020. Which are widely used in steam lines in power plants, nuclear reactors, petrochemical plants, due to their different mechanical and corrosion resistance properties. The main objective of this work is to study deeply the mechanical, physical and chemical properties, evaluated by specific tests and equipments: Vickers hardness tests, tensile tests, interpretation of macrographs and micrographs utilizing the optical microscope and also analysis of x-ray diffraction applied to the welded joints. Well-founded research have performed to verify and discuss the results. Justifying the replacement of stainless steel rods AWS ER309L, carbon steel rods AWS ER70S3 as filler metal, using manual welding process GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), aiming the cost reduction in welding and process, making a possible good investment for future research.

Orientador: Peterson Luiz Ferrandini
Coorientador: José Vitor Candido de Souza
Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein
Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei
Resumo: Atualmente os processos de soldagem de juntas dissimilares são muito utilizados na indústria petrolífera e nuclear, caracterizada pela união entre diferentes materiais. No presente trabalho, será estudada a possibilidade da união entre o aço inoxidável AISI 304 e aço carbono SAE 1020. Os quais são largamente utilizados em linhas de vapor em plantas de energia, em reatores nucleares, plantas petroquímicas, devido suas diferentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Este trabalho tem por objetivo principal, estudar profundamente, as propriedades mecânicas, físicas e químicas, com o auxílio de testes e equipamentos específicos: ensaios de Microdureza Vickers, ensaio de tração, de interpretação das macrografias e micrografias utilizando microscopia ótica e também análise da difração de raios x das juntas soldadas. Foram executadas pesquisas bem fundamentadas, para verificar e discutir os resultados obtidos, justificando a substituição das varetas de aço inoxidável AWS ER 309L, por varetas de aço carbono AWS ER 70S3 como metal de adição, utilizando processo de soldagem manual GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), objetivando a redução de custo no processo de soldagem e viabilizando um bom investimento para pesquisas futuras
Abstract: Nowadays the welding processes of dissimilar joints are widely used in the oil and nuclear industry, characterized by the union of different materials. In the present work, will be studied the possibility of union between stainless steel AISI 304 and carbon steel SAE 1020. Which are widely used in steam lines in power plants, nuclear reactors, petrochemical plants, due to their different mechanical and corrosion resistance properties. The main objective of this work is to study deeply the mechanical, physical and chemical properties, evaluated by specific tests and equipments: Vickers hardness tests, tensile tests, interpretation of macrographs and micrographs utilizing the optical microscope and also analysis of x-ray diffraction applied to the welded joints. Well-founded research have performed to verify and discuss the results. Justifying the replacement of stainless steel rods AWS ER309L, carbon steel rods AWS ER70S3 as filler metal, using manual welding process GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), aiming the cost reduction in welding and process, making a possible good investment for future research
Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eliane Engel Gogola.pdf: 5376053 bytes, checksum: d9613bf1e372ef92965596e2136c6891 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28
In this work were studied of the chemical product’s influence once used through the membrane’s cleaning process of the ultrafiltration plant in the effluent treatment station, in a pulp and paper company, located in Paraná State – Brazil on the corrosive process presented in the plant. It was determined the electrochemical parameters through electrochemical methods, according to the norm ASTM G 59-97. It was used for the determinations a potentiostat/galvanostat AUTOLAB, model PGSTAT 30. As the electrolyte, it was used the effluent itself to be treated in the plant, and solutions of NaOH 500 mg/L, H2SO4 0,012 mol/L and 0,1 mol/L and H2O2 5,0g/L and 10,0g/L at 25ºC. The corrosion rates highest were in sulfuric acid, being that for concentration of 0,012 mol/L, was 1,26 mm/year for the steel AISI 1020, 0,54 mm/year for the AISI 304L, 0,00229 mm/year for the SAF 2205. For the steel AISI 316L there was variation between the rates measured for the electrodes removed from regions of the base metal, of the heat effected zone and of the cast zone, being 0,0055, 0,0033 and 0,0038 mm/year, respectively. For the solution of acid at 0,1 mol/L was increased the corrosion rates to all those studied metals, being more pronounced this increase to the AISI 304L, going to 0,94mm/year. Now to the duplex steel SAF 2205 the increase was lower than 5%. The effluent has a high corrosion only for steel AISI 1020, of 0,18mm/year, with lesser rates 0,004 mm/year. In this mean, the material that have had better performance was AISI 304L with values of 0,0016 mm/year. In the sodium hydroxide solution all metals had corrosion rates similar, being the least to the AISI 304L, of 0,0012 mm/year, and at most to cast zone of AISI 316L, with 0,0018 mm/year. The variation in the concentration of the solutions of hydrogen peroxide from 5,0 g/L to 10,0 g/L had no significant effect in the corrosion rates for steels AISI 316L e SAF 2205. For the steel AISI 304L the corrosion rate doubles, going from 0,014 mm/year to 0,032 mm/year, to twice the concentration. For the steel AISI 1020 was observed the opposite effect, the corrosion rate dropped almost in half, going from 0,072 mm/year to 0,037 mm/year, to increase the concentration, being intermediates between as rates observed for acid mean, more aggressive, and for alkaline mean, less aggressive. As a results of this study, it’s been possible to suggest doing a sequence to cleaning plant with objective to minimize the corrosion through the passivation of metals in alkaline mean.
Neste trabalho foi estudada a influência dos produtos químicos utilizados na lavagem da membrana da planta de ultrafiltração da estação de tratamento de efluentes de uma empresa de celulose e papel do interior do Paraná – Brasil sobre o processo corrosivo apresentado na planta. Foram determinados os parâmetros de corrosão através de método eletroquímico segundo a norma ASTM G 59-97. Para as determinações foi utilizado um potenciostato/galvanostato AUTOLAB, modelo PGSTAT30. Como eletrólitos foram utilizados o próprio efluente tratado na planta, soluções de NaOH 500mg/L, H2SO4 0,012 mol/L e 0,1mol/L e H2O2 5,0 g/L e 10g/L a 25ºC. As taxas de corrosão mais altas foram em ácido sulfúrico, sendo que para concentração de 0,012 mol/L, foi de 1,26 mm/ano para o AISI 1020, 0,54 mm/ano para o AISI 304L, 0,00229 mm/ano para o SAF 2205. Para o aço AISI 316L houve variação entre as taxas medidas para os eletrodos retirados da região do metal base, da zona afetada pelo calor e da zona fundida, sendo 0,0055, 0,0033 e 0,0038 mm/ano, respectivamente. Para a solução de ácido a 0,1 mol/L houve aumento nas taxas de corrosão de todos os metais, sendo mais acentuado esse aumento para o AISI 304L, indo para 0,94 mm/ano. Já para o aço duplex SAF 2205 o aumento foi menor que 5%. O efluente apresenta uma corrosão elevada apenas para o aço AISI 1020, de 0,18 mm/ano, com taxas menores que 0,004 mm/ano para os demais eletrodos. Nesse meio, o aço com melhor desempenho foi o AISI 304L com uma taxa de 0,0016mm/ano. Na solução de hidróxido de sódio todos os metais tiveram taxas de corrosão similares, sendo a mínima para o AISI 304L, de 0,0012 mm/ano e a máxima para a zona fundida do AISI 316L, com 0,0018 mm/ano. A variação de concentração das soluções de peróxido de hidrogênio de 5,0 g/L para 10,0 g/L não teve efeito significativo nas taxas de corrosão para os aços AISI 316L e SAF 2205. Para o AISI 304L a taxa de corrosão dobra , indo de 0,014 mm/ano para 0,032mm/ano, para o dobro de concentração de H2O2. Para o aço AISI 1020 observou-se o efeito contrário, a taxa de corrosão caiu praticamente à metade indo de 0,072 mm/ano para 0,037 mm/ano, com o aumento da concentração, sendo essas taxas intermediárias entre as observadas para meio ácido, mais agressivo, e para o meio alcalino, menos agressivo. Com os resultados obtidos foi proposta uma sequência de lavagem da membrana com objetivo de minimizar a corrosão através da passivação dos metais pelo meio alcalino.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-11-09T17:58:22Z No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana de Albuquerque Almeida.pdf: 2619920 bytes, checksum: 48c00262629bac9a7779fc4ea9ec94a6 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-11-09T17:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana de Albuquerque Almeida.pdf: 2619920 bytes, checksum: 48c00262629bac9a7779fc4ea9ec94a6 (MD5) Previous issue date: 2017-05-10
CAPES
This dissertation presents the evaluation of four thiosemicarbazones, from extracts of species of vegetables Talinum triangulare, Physalis angulata e Theobroma cacao L. besides formulation obtained from the combination extract of thiosemicarbazones vegetables as corrosion inhibitor in the presence of carbon steel AISI 1020. Thiosemicarbazones were obtained with good level of purity, satisfactory throughput and identified by NMR of 1H and 13C. The watery extract of Talinum triangulare was obtained using ultrasound device. The extracts of Physalis angulata species were obtained by maceration in water and the other one in ethyl acetate. The watery extracts of Theobroma cacao L. species were obtained using ultrasound device and decoction and hydroalcoholic extract was obtained by maceration in ethanol:water (80:20). The thiosemicarbazones, the vegetable extracts and their formulation were tested in the presence of corrosion of carbon steel AISI 1020 in solution 1 mol. L-1 of HCl. For this evaluation it was used the gravimetric techinique of weight loss and electrochemical techiniques of potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that the presence of thiosemicarbazones, as well as, the formulation increased significantly the resistence of carbon steel AISI 1020 in acidic medium. The results obtained in different used essays (weight loss, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy) show that these techniques are complementary in relation to the evaluation of corrosion inhibition. The best anti-corrosion efficiency was observed for thiosemicarbazone chloro and hydroxy-substituted and its formulations with the extract of T. triangulare achieving 88% and 87% of efficiency, by electrochemical impedance spectroscopy, respectively.
Nesta Tese ? apresentada a avalia??o de quatro tiossemicarbazonas, dos extratos das esp?cies vegetais Talinum triangulare, Physalis angulata e Theobroma cacao L., al?m de formula??es obtidas pela combina??o extrato vegetal:tiossemicarbazonas, como inibidores de corros?o frente ao a?o carbono AISI 1020 em meio de ?cido cloridr?co. As tiossemicarbazonas foram obtidas com bom grau de pureza, em rendimentos satisfat?rios e, caracterizadas por IV, RMN de ^1H e ^13C. O extrato aquoso de Talinum triangulare foi obtido em aparelho de ultrassom, os extratos da esp?cie Physalis angulata, foram obtidos sob macera??o em ?gua e o outro em acetato de etila; j? os extratos aquosos da esp?cie Theobroma cacao L. foram obtidos em aparelho de ultrassom e decoc??o e, finalmente, o extrato hidroalco?lico foi obtido por macera??o em etanol:?gua (80:20). As tiossemicarbazonas, os extratos vegetais e suas formula??es foram testadas frente ? corros?o de a?o carbono AISI 1020 em solu??o 1mol.L-1 de HCl. Para tal avalia??o foi utilizada a t?cnica gravim?trica de Perda de Massa e as t?cnicas eletroqu?micas de Polariza??o Potenciodin?mica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica. Os resultados mostraram que a presen?a de tiossemicarbazonas, bem como, das formula??es aumentam significativamente a resist?ncia do a?o carbono AISI 1020 em ?cido. Os resultados obtidos nos diferentes ensaios utilizados (Perda de Massa, Polariza??o Potenciodin?mica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica) mostraram que estas t?cnicas s?o complementares quanto a avalia??o da inibi??o da corros?o. A melhor efici?ncia anticorrosiva foi observada para as tiossemicarbazonas cloro e hidroxi-substitu?das e, para suas formula??es com o extrato da T. triangulare obtendo-se 88% e 87% de efici?ncia por espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica, respectivamente.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-24T17:01:02Z No. of bitstreams: 1 RicardoHenriqueRochaDeCarvalho_TESE.pdf: 8050688 bytes, checksum: 8abd075a2f1d920ecac19c0edc9bf0ec (MD5)
Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-03-24T17:12:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RicardoHenriqueRochaDeCarvalho_TESE.pdf: 8050688 bytes, checksum: 8abd075a2f1d920ecac19c0edc9bf0ec (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq)
O problema da corros?o tem preocupado diversos setores da ind?stria no mundo, trazendo uma s?rie de inconvenientes e preju?zos na reposi??o ou manuten??o de diversos equipamentos constitu?dos de ligas met?licas. Inibidores de corros?o formulados ? base de sistemas microemulsionados, t?m sido estudados buscando minimizar os transtornos causados por processos corrosivos. Diante dessa realidade, o presente trabalho prop?s a formula??o de sistemas microemulsionados utilizando ?leo de gergelim como fase org?nica. O ?leo de gergelim utilizado na formula??o das microemuls?es foi extra?do via CO2 supercr?tico, mediante utiliza??o de planejamento fatorial 23, buscando as melhores condi??es de temperatura, press?o e percentual de metanol (co-solvente) para melhorar o rendimento do processo. A extra??o supercr?tica concentra no extrato obtido uma s?rie de componentes polares conhecidos como lignanas, destacando-se a sesamina, sesamolina e o sesamol, conferindo ao ?leo uma excelente capacidade antioxidante. A efici?ncia do ?leo de gergelim (Sesamum indicum L.) como antioxidante e como inibidor de corros?o foi avaliada mediante an?lise dos sistemas ?-caroteno/?cido linol?ico e t?cnica eletroqu?mica de curvas de polariza??o de Tafel. Os sistemas microemulsionados foram caracterizados e em seguida aplicados como inibidores de corros?o em a?o carbono AISI 1020, muito comum na ind?stria do petr?leo. Dois sistemas microemulsionados foram formulados, O SME1 (composto por ?leo de gergelim, ?gua e Tween 80 como tensoativo) e o SME2 (composto por ?leo de gergelim, ?gua e uma mistura na raz?o de 1:1 de Ultrol L/90 e butanol, como tensoativo e cotensoativo respectivamente). Os sistemas SME1 e SME2 foram testados em concentra??es de 25, 50, 75, 100, 200 e 400 ppm em solu??es salina afim de determinarmos o percentual de inibi??o ? corros?o de cada sistema. No processo de extra??o supercr?tica, segundo an?lise estat?stica, o par?metro que mais influenciou no rendimento foi a press?o, alcan?ando o m?ximo de 34,23% a uma press?o de 250 bar, temperatura de 70?C e 10% de metanol como co-solvente. Foi poss?vel gerar um modelo matem?tico que se mostrou preditivo e significativo para um intervalo de confian?a de 95%. Quanto ? inibi??o da corros?o do a?o AISI 1020, o sistema SME2 na concentra??o de 400 ppm alcan?ou uma efici?ncia m?xima de 88,16% de inibi??o de passagem de corrente pelo eletrodo em estudo. Os resultados de efici?ncia de inibi??o da corros?o do SME2 foram ajustados ?s isotermas de Langmuir e Frumkin, visando entender melhor o processo de adsor??o dessas microemuls?es sobre as superf?cies met?licas. A isoterma que melhor se ajustou aos resultados experimentais, apresentando um R2 = 0,99 foi a de Langmuir, comprovando que o processo de adsor??o das micelas foi puramente f?sico, ligando-se ? superf?cie met?lica por for?as de Van Der Walls.
O problema da corros?o tem preocupado diversos setores da ind?stria no mundo, trazendo uma s?rie de inconvenientes e preju?zos na reposi??o ou manuten??o de diversos equipamentos constitu?dos de ligas met?licas. Inibidores de corros?o formulados ? base de sistemas microemulsionados, t?m sido estudados buscando minimizar os transtornos causados por processos corrosivos. Diante dessa realidade, o presente trabalho prop?s a formula??o de sistemas microemulsionados utilizando ?leo de gergelim como fase org?nica. O ?leo de gergelim utilizado na formula??o das microemuls?es foi extra?do via CO2 supercr?tico, mediante utiliza??o de planejamento fatorial 23, buscando as melhores condi??es de temperatura, press?o e percentual de metanol (co-solvente) para melhorar o rendimento do processo. A extra??o supercr?tica concentra no extrato obtido uma s?rie de componentes polares conhecidos como lignanas, destacando-se a sesamina, sesamolina e o sesamol, conferindo ao ?leo uma excelente capacidade antioxidante. A efici?ncia do ?leo de gergelim (Sesamum indicum L.) como antioxidante e como inibidor de corros?o foi avaliada mediante an?lise dos sistemas ?-caroteno/?cido linol?ico e t?cnica eletroqu?mica de curvas de polariza??o de Tafel. Os sistemas microemulsionados foram caracterizados e em seguida aplicados como inibidores de corros?o em a?o carbono AISI 1020, muito comum na ind?stria do petr?leo. Dois sistemas microemulsionados foram formulados, O SME1 (composto por ?leo de gergelim, ?gua e Tween 80 como tensoativo) e o SME2 (composto por ?leo de gergelim, ?gua e uma mistura na raz?o de 1:1 de Ultrol L/90 e butanol, como tensoativo e cotensoativo respectivamente). Os sistemas SME1 e SME2 foram testados em concentra??es de 25, 50, 75, 100, 200 e 400 ppm em solu??es salina afim de determinarmos o percentual de inibi??o ? corros?o de cada sistema. No processo de extra??o supercr?tica, segundo an?lise estat?stica, o par?metro que mais influenciou no rendimento foi a press?o, alcan?ando o m?ximo de 34,23% a uma press?o de 250 bar, temperatura de 70?C e 10% de metanol como co-solvente. Foi poss?vel gerar um modelo matem?tico que se mostrou preditivo e significativo para um intervalo de confian?a de 95%. Quanto ? inibi??o da corros?o do a?o AISI 1020, o sistema SME2 na concentra??o de 400 ppm alcan?ou uma efici?ncia m?xima de 88,16% de inibi??o de passagem de corrente pelo eletrodo em estudo. Os resultados de efici?ncia de inibi??o da corros?o do SME2 foram ajustados ?s isotermas de Langmuir e Frumkin, visando entender melhor o processo de adsor??o dessas microemuls?es sobre as superf?cies met?licas. A isoterma que melhor se ajustou aos resultados experimentais, apresentando um R2 = 0,99 foi a de Langmuir, comprovando que o processo de adsor??o das micelas foi puramente f?sico, ligando-se ? superf?cie met?lica por for?as de Van Der Walls.

A DOW é uma empresa que busca continuamente por alternativas para agregar maior valor aos seus produtos através da avaliação das tendências apresentadas pela indústria química. Dentro desta dinâmica, identificou-se uma grande necessidade do mercado de fluidos de corte por inibidores de corrosão mais eficientes e adequados às novas questões regulatórias. Desta avaliação surgiu o tema deste Mestrado Profissional, no qual se estudou a síntese e aplicação de alcanolamidas em fluidos de corte como inibidores de corrosão. Optou-se pela síntese enzimática na ausência de solventes orgânicos por se tratar de uma nova tecnologia à DOW e estar alinhada aos preceitos de sustentabilidades promovidos pela empresa. A escolha pela avaliação das alcanolamidas surgiu de um estudo realizado pela companhia sobre novas tecnologias utilizadas neste segmento e a possibilidade de aplicação destes compostos em outros mercados de atuação da empresa. Foram sintetizadas quatro alcanolamidas, RMEA, RMIPA, RDIPA e RAEPD, obtidas respectivamente da reação entre o ácido ricinoléico e os aminoálcoois: 2-hidroxietilamina, 1-amino-2-propanol, bis-(2-hidroxipropil)amina e 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol. O catalisador Novozym 435 (lipase) foi utilizado em todas as sínteses, e estas realizadas de acordo com um planejamento fatorial completo 23. Os produtos sintetizados foram caracterizados por RMN 13C, 1H e dept 135, Espectroscopia no Infravermelho e Espectroscopia de Massas. O rendimento das reações foi mensurado através da técnica de HPLC. Com base nos resultados obtidos foi possível, através do planejamento fatorial, determinar as condições reacionais nas quais o rendimento é maximizado (T = 80 °C; Catalisador = 15 mol/g de ácido ricinoléico; rotação = 600 rpm). A única desvantagem deste processo de síntese foi o custo inerente ao catalisador utilizado. Após o término do planejamento fatorial foram formulados oito fluidos de corte semissintéticos com as alcanolamidas sintetizadas e dois fluidos com o inibidor convencionalmente utilizado. Após verificar a estabilidade térmica destes fluidos, a eficiência à inibição da corrosão foi mensurada através da técnica de manchamento em ferro fundido. Os fluidos contendo as alcanolamidas apresentaram melhor desempenho à inibição da corrosão, porém, não foi possível mensurar quantitativamente as diferenças observadas através desta técnica. Com isso, os compostos foram submetidos a ensaios de perda de massa e polarização potenciodinâmica em ácido clorídrico, além de microscopia atômica para avaliar o efeito dos inibidores na superfície metálica. Através destes estudos foi possível comprovar que os produtos RDIPA e RAEPD possuem maior eficiência à inibição da corrosão. O mecanismo de inibição destes compostos, determinado através de isotermas de Langmuir, ocorre por fisissorção. Após a comprovação das propriedades anticorrosivas dos compostos sintetizados, foram analisadas as seguintes propriedades dos fluidos produzidos: viscosidade, formação de espuma, ângulo de contato, desgaste Reichert, alcalinidade e contaminação microbiológica. Observou-se um aumento da viscosidade e formação de espuma do fluido concentrado. Entretanto, comprovou-se que não há impacto significativo destas propriedades durante a aplicação destes fluidos. As alcanolamidas impactaram positivamente no aumento da lubricidade e reserva alcalina dos fluidos, além de diminuir a taxa de corrosão e a susceptibilidade dos fluidos à contaminação microbiológica, e facilitar o tratamento do resíduo gerado no processo de usinagem devido a maior biodegradabilidade das alcanolamidas.
DOW is a company that continuously searches for alternatives to add greater value to their products through the assessment of trends presented by the chemical industry. Within this dynamic it was identified a great need for more efficient and suitable (to new regulatory issues) corrosion inhibitors applied in metalworking fluids. This Master Thesis came up from this evaluation, where it was studied the synthesis and application of alkanolamides in metalworking fluids as corrosion inhibitors. The enzymatic synthesis in the absence of organic solvents was the chosen production process of alkanolamides because it\'s a new technology to DOW and it\'s aligned with sustainable precepts promoted by the company. The choice for the evaluation of alkanolamides emerged from a study conducted by the company on new technologies applied in metalworking fluids and the possibility of application of these compounds in other markets. It was synthesized four alkanolamides, RMEA, RMIPA, RDIPA and RAEPD, respectively obtained from the reaction between ricinoleic acid and following amino alcohols: 2-hydroxyethylamine, 1-amino-2-propanol, bis(2-hydroxypropyl)amine and 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol. The Novozym 435 catalyst (lipase) was used for all syntheses, and these were carried out according to a full factorial design for three factors. The synthesized products were characterized by NMR 13C, 1H and dept 135, Infrared and Mass Spectroscopy. The yield of the reactions was measured by HPLC technique. Based on the results it was possible, through the factorial design, determine the reaction conditions in which the yield is maximized (T = 80 ° C; Catalyst = 15 mol / g of ricinoleic acid; Speed = 600 rpm). The only disadvantage found of this synthesis process was the cost of the catalyst used. After the factorial design eight semi-synthetic metalworking fluids were formulated with the synthesized alkanolamides and two with the corrosion inhibitor conventionally used. After checking the thermal stability of these fluids, the corrosion inhibition efficiency was measured by staining technique of cast iron. Fluids containing alkanolamides performed better corrosion inhibition, however, was not possible to measure quantitatively the differences observed using this technique. Thus, the compounds were subjected to weight loss and potentiodynamic polarization tests in hydrochloric acid, besides the atomic microscopy to evaluate the effect of the inhibitors on the metal surface. Through these studies it was possible to demonstrate that RDIPA and RAEPD products were more efficient at inhibiting corrosion. The mechanism of inhibition of these compounds, as determined by Langmuir isotherms, is by physisorption. After checking the anticorrosive properties of the synthesized compounds, the following properties were analyzed from the formulated fluids: viscosity, foaming, contact angle, Reichert friction, alkalinity and microbiological contamination. It was observed an increase in viscosity and foaming on the concentrated fluids. However, it was found that there is no significant impact of these properties during the application of these fluids. Alkanolamides enabled an increase in lubricity and alkalinity of the formulated fluids. Additionally they reduced the corrosion rate and the susceptibility of fluids to microbiological contamination, and would make easier the treatment of the waste generated in cutting process due to their higher biodegradability.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-25T12:43:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Efeito inibidor do tungstato de sódio e da amoxicilina em solução e em filmes de acetato de celulose na corrosão da liga de aço-carbono AISI 1020 em NaCl 0,05 molL.pdf: 3082976 bytes, checksum: 0cd5a0b855088834038b5aff2432de07 (MD5)
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Este trabalho teve por objetivo avaliar o tungstato de sódio (Na2WO4) e a amoxicilina como inibidores de corrosão para a liga de aço-carbono AISI 1020 adicionados a um meio contendo 0,05 mol/L de Cloreto de Sódio (NaCl). Além disso, avaliar o efeito desses inibidores quando inseridos em um filme de acetato de celulose. O estudo compreendeu a exposição do metal no meio proposto, na ausência e presença de 0,005, 0,01 e 0,07 mol/L de Na2WO4, e/ou 1000, 2000 e 3000 ppm de amoxicilina inseridos ou não em filmes de 5% e 10% de acetato de celulose. Foram empregadas técnicas eletroquímicas de monitoramento do potencial de circuito aberto (PCA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização anódica. Todos os experimentos foram realizados à temperatura ambiente e em meio aerado. Quanto aos objetivos propostos pode-se concluir que: 1) As medidas de PCA para as diferentes concentrações de Na2WO4, apresentaram deslocamento dos potenciais (E) para valores mais positivos durante os 7 dias de imersão no NaCl, principalmente para 0,07 mo/L de Na2WO4, com E = - 0,407 V no 7º dia, indicando um comportamento inibidor. Para as diferentes concentrações de amoxicilina os valores de potencial não apresentaram variação tão significativa, em 1000 ppm de amoxicilina o E = - 0,560 V no 7º dia. Quando inserida a amoxicilina ao WO4-2, as concentrações melhores foram para 1000, 2000 e 3000 ppm de amoxicilina inserida em 0,07 mol/L Na2WO4, obtendo-se ao 7º dia de imersão valores respectivamente de E = - 0,380 V, E = -0,400 V e E = -,0370 V. Já para os revestimentos a base de acetato de celulose, não apresentaram valores de potencial significativos, ficando entorno de E = -0,645 V ao 7º dia. Quando inserido 2000 ppm amoxicilina e 0,07 mol/L de Na2WO4 ao filme 5 %, continuou estável ao deslocamento do potencial, 2) Por EIE demostrou-se que para 0,07 mol/L de Na2WO4 os valores de resistência aumentaram significativamente do que os demais inibidores, 3) E as curvas de polarização anódica, mostraram que para 0,07 mol/L de Na2WO4 o potencial de rompimento de filme (ERP) possuiu valores mais positivo, ERP = +0,07 V quando comparados com os demais inibidores.
This study aimed to evaluate the sodium tungstate (Na2WO4) and amoxicillin as corrosion inhibitors for carbon steel alloy AISI 1020 added to a medium containing 0.05 mol/L sodium chloride (NaCl). Moreover, to evaluate the effect of these inhibitors when inserted in a film of cellulose acetate. The study consisted of exposing the metal in the proposed environment, in the absence and presence of 0.005, 0.01 and 0.07 mol/L of Na2WO4 and/or 1000, 2000 and 3000 ppm of amoxicillin or not inserted into films 5 % and 10 % cellulose acetate. Electrochemical techniques for monitoring the open circuit potential (PCO), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and anodic polarization were employed. All experiments were performed at room temperature and aerated environment. As for the proposed objectives can be concluded that: 1) PCO measures for the different concentrations of Na2WO4 showed displacement of the potential (E) towards more positive values during the 7 days of immersion in NaCl mainly to 0.07 mol/L Na2WO4 with E = - 0.407 V on day 7, indicating an inhibitory behavior. For different concentrations of amoxicillin potential values showed no significant variation as in 1000 ppm of amoxicillin E = - 0.560 V on the 7th day. When inserted amoxicillin to WO4-2 concentrations were the best for 1000, 2000 and 3000 ppm of amoxicillin inserted in 0.07 mol/L Na2WO4 obtaining the 7th day of immersion values respectively E = - 0.380 V, E = -0.400 V and E = - 0370 V. As for the coatings based on cellulose acetate showed no significant potential values, getting around E = -0.645 V to day 7. When inserted amoxicillin 2000 ppm and 0.07 mol/L of Na2WO4 the film 5 % remained stable potential shift, 2) It is demonstrated that EIS to 0.07 mol/L of Na2WO4 resistance values increased significantly than other inhibitors, 3) and the anodic polarization curves showed that for 0.07 mol/L of the Na2WO4 potential breakup film (ERP) possessed more positive values, ERP = +0.07 V when compared with the other inhibitors.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-12T19:35:46Z No. of bitstreams: 1 MarcelinoGevilbergueViana_TESE.pdf: 5841614 bytes, checksum: a1942694c0220572b2895b7fa57c26cc (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-14T18:31:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarcelinoGevilbergueViana_TESE.pdf: 5841614 bytes, checksum: a1942694c0220572b2895b7fa57c26cc (MD5)
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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)
A corros?o microbiologicamente induzida (CMI) atinge todos os setores de produ??o da ind?stria de petr?leo e g?s e demanda expressivos gastos e investimentos para preven??o e controle. O objetivo dessa tese foi avaliar as atividades biocida e antibiofouling de metab?litos de microrganismos endof?ticos de Lippia gracilis Schauer como tamb?m do ?leo essencial (puro e em sistema microemulsionado) dessa esp?cie sobre biofilmes microbianos em a?o carbono 1020 AISI. Os experimentos utilizaram cupons de a?o carbono 1020 AISI dispostos em Erlenmyers e em sistema din?mico para a obten??o dos biofilmes. A avalia??o biocida dos metab?litos deu-se pela quantifica??o microbiana pelas t?cnicas de absorb?ncia, do n?mero mais prov?vel (NMP), antes e ap?s os tratamentos. Os tratamentos consistiram em: 0, 100, 150 e 200 ?g/L de cada metab?lito sobre biofilmes nos tempos de contato zero, duas, tr?s e quatro semanas, com tr?s repeti??es por tratamentos. A a??o antibiofouling foi realizada pelo contato dos metab?litos na maior concentra??o (200 ?g/L) com os biocupons antes da obten??o dos biofilmes. A a??o antimicrobiana do ?leo essencial de L. gracilis Schauer na forma pura, e em sistema microemulsionado, foi avaliada pela quantifica??o de bact?rias redutoras de sulfato (BRS), oxidantes de ferro (BOF), fungos, bact?rias aer?bias e anaer?bias totais, pelas t?cnicas de NMP, plaqueamento pour plate, espectrofotometria de massa (EM) e an?lise de micrografias realizadas antes e ap?s os tratamentos. A atividade anticorrosiva foi avaliada por imped?ncia e polariza??o eletroqu?micas, testes gravim?tricos (perda de massa e quantifica??o de pites) bem como pela obten??o de micrografias da superf?cie do a?o carbono. Amostras de L. gracilis Schauer foram coletadas no munic?pio de Mossor? - RN e foram isolados fungos e bact?rias das ra?zes e folhas. Uma nova esp?cie de fungo foi descoberta e identificada como Achaetomium lippae. Foram obtidos tr?s metab?litos: dois de fungos e um de bact?ria. Os resultados mostraram que houve diferen?a da atividade biocida e antibiofouling entre os metab?litos de endof?ticos de L. gracilis Schauer avaliados, sendo LGS-Rb1 o mais eficiente na maioria tipos microbianos testados, evitando a forma??o de biofouling e reduzindo a taxa de crescimento microbiano na maior concentra??o avaliada. Os ensaios eletroqu?micos e gravim?tricos mostraram que para todos os metab?litos houve varia??o na atividade anticorrosiva. O ?leo essencial de L. gracilis Schauer avaliado in natura inibiu significativamente o crescimento in vitro de C. bifermentans e de fungos em biofilme, reduzindo sua taxa de crescimento a zero a partir de 20 ?g.L-1. Os ensaios eletroqu?micos e gravim?tricos mostraram que a concentra??o de 60 ?g.L-1 do ?leo essencial foi eficiente na redu??o da corros?o. Nos ensaios usando o sistema microemulsionado o ?leo essencial inibiu eficientemente o crescimento de BRS, BOF e fungos ap?s 16 dias de contato e teve atividade antibiofouling ap?s 96 horas de contato com os biocupons de a?o carbono AISI 1020. Dessa forma os metab?litos de endof?ticos de L. gracilis Schauer bem como seu ?leo essencial mostram-se como novas alternativas de biocidas naturais eficientes no controle da corros?o microbiologicamente induzida.
The corrosion microbiologically induced (CMI) reaches all the sectors of production of the industry in Petroleum oil and Gas and demands expressive expensive and investments for prevention and control. The goal of this thesis was to evaluate the biocide and antibiofouling activities of secondary metabolites obtained from endophytic microorganisms of Lippia gracilis Schauer as well of the essential oil (pure and in microemulsified system) from this species on microbial biofilms in 1020 AISI carbono steel. The experiments for biocide activity used 1020 AISI carbon steel plate arranged in Erlenmyers and dynamic system with forced circulation for obtaining of the total biofilms from water produced by oil. The assessment for biocide of the metabolites from endophytic of L. gracilis Schauer resulted of the quantification of these species of bacteria in the quantification techniques by absorbance in more probable numbers (MPN), before and after the treatments, had been identified by gas chromatography coupled the spectrophotometry in mass (CG-MS) and magnetic resonance imaging (MRI) just those who demonstrated activities. The treatments consisted in evaluating the concentrations 0, 100, 150 and 200 ?g/L in each metabolites on biofilms in times contact to zero, two, three and four weeks, with three repetition by treatments. The antibiofouling action was made in the contact of the metabolites in the highest concentration (200 ?g/L) with the bioplates before being inserted into the dynamic system. The antimicrobial action of the essential oil L. gracilis Schauer in the pure form and in a microemulsified system was evaluated by the quantification bacteria reducer of sulphate (BRS), oxidant of iron (BOI), fungi, aerobic bacteria and total anaerobes by the techniques of dilution, platingpourplate, spectrophotometry in mass (MS) and micrographs analysis made before and after the treatments. The anticorrosive activity of all bioproducts was evaluated by electrochemical impedance and polarization, gravimetric examinations of mass loss and quantification of pites, as well in the obtaining of micrographs of the carbon steel`s surface. Samples of L. gracilis Schauer were collected in the city of Mossor? - RN and were isolated fungi and bacteria from the roots and leaves. A new type of fungus was discovered and identified as Achaetomium lippae. Three metabolites were obtained: two fungi (LGS-Lf1 and LGS-Lf2, being "LGS" for L. gracilis Schauer, "L": leaf, ?f?: fungus and "R" for root) and one of bacteria (LGS-Rb1, being "LGS" for L. gracilis Schauer, "R": root and "b": bacterium). The results showed that there was a difference in the biocide activity and antibiofouling between the metabolites from endophytic of L. gracilis Schauer assessed, being just the LGS-Lf1 being efficient over all the microorganisms tested, avoiding the formation of biofouling on the surface of the material and reducing the rate of microbial growth at zero after 96 hours of contact at the highest concentration evaluated. The electrochemical and gravimetric tests displayed that for all the metabolites occured change in the anticorrosive activity. The L. gracilis Schauer essential oil evaluated in the pure form inhibited significally the growth in vito of C. bifermentans and of fungi in biofilm, reducing their growth rate to zero as from 20 ?g.L-1. The electrochemical and gravimetric tests showed that the concentration of 60 ?g.L-1 of the essential oil was efficient in the reduction of corrosion. In the tests, using the microemulsified system, the essential oil inhibited the growth of BRS, BOF and fungi 16 days later in contact and had antibiofouling activity after 96 hours in contact with the AISI 1020 bioplates of carbon steel. Therefore, the metabolites from endophytic of L. gracilis Schauer as well its essential oil are shown as new alternatives of natural biocides efficient in the control of the corrosion microbiologically induced.

Esta tese apresenta o estudo sobre microconformação, no caso microextrusão de quatro materiais diferentes, um aço SAE 1020, um aço inoxidável AISI 304, um alumínio AA6531 e um latão ASTM C34000. Para avaliar o efeito do tamanho da peça sobre o processo de microextrusão, dois tamanhos de corpos de prova foram utilizados, um com ∅ 4 mm e outro com ∅ 1 mm. Para cada tamanho de corpo de prova, três ângulos de extrusão foram utilizados, 30°, 45° e 60°. A primeira parte do trabalho se resume a caracterização dos materiais, com analise química e metalográfica. Após a caracterização dos materiais, as curvas de escoamento através do ensaio de compressão utilizando dois tamanhos de corpos de prova foram feitos em todos os materiais. O atrito foi determinado utilizando o ensaio de anel de atrito com três tamanhos diferentes de corpos de prova. As curvas de calibração foram feitas utilizando o software SIMUFACT. Os ensaios de extrusão foram feitos em uma máquina de ensaio universal com capacidade de captura de dados como força e deslocamento. Um modelo matemático foi utilizado para comparar a força de extrusão calculada com o medido no processo. Os resultados indicam que as curvas de escoamento de tamanho macro podem ser aplicadas a peças de tamanho meso. O atrito medido pelo ensaio de anel de atrito mostrou que os valores de atrito de tamanho micro tem um pequeno valor maior que para tamanho macro. Os valores de força de extrusão calculada e medido no ensaio para peças de tamanho meso tem boa aproximação com diferença de 3,2% para o aço inoxidável. Para peça de tamanho micro, a diferença entre o valor medido e o calculado aumenta chegando a diferença de 995% para o corpos de prova de aço comum.
This thesis presents the study about microforming, in this case microextrusion of the four different materials, an SAE 1020 steel, an AISI 304 stainless steel, an AA6531 aluminum and a C34000 brass. To evaluate the size effect about microextrusion process, two sizes of specimens were used, with a ∅ 4 mm and another with ∅ 1 mm. For each size of specimen, three extrusion angles were used, 30 °, 45 ° and 60 °. The first part of the work was to materials characterizations with chemical and metallographic analysis. Following the materials characterization, the flow stress curves was made using the compression test with two sizes of specimens. The friction was determined using the friction ring test with the three different size. Calibration curves were performed using the software SIMUFACT . The extrusion tests were performed in a universal testing machine capable of capturing such as force and displacement data. A mathematical model was used to compare the extrusion force it was calculated and the force measured in microextrusion. The results indicate that the flow stress curves of macro size can be applied to meso sizes. The ring friction test indicate that the friction values of the micro size has a small value greater than macro size. The extrusion force calculated and measured in the test to meso size has good approximation with a difference of 3.2% in the stainless steel. To pieces of the micro size, the difference between the measured and calculated force increases 995% for the samples of SAE 1020 steel.

No âmbito do projeto dissertação, foi realizado o estudo sobre o comportamento à fadiga, de dois aços obtidos pelo processo de fundição seguido de laminagem a quente. O objetivo principal consistiu na obtenção das curvas S-N para as ligas, ST-52 (AISI 1024) e R304 (AISI 304), com e sem corrosão e posteriormente estudar um modelo de previsão de vida à fadiga para obtenção da durabilidade. No decorrer do trabalho, foi necessário fabricar os provetes de ensaio de cada material, dimensionados segundo a norma ASTM E8/E8M:13a e maquinados com auxílio de um equipamento CNC, através do processo de corte por fresagem. Foi realizada a retificação superficial para a obtenção de maior uniformidade tanto na espessura como na rugosidade dos provetes. Ao longo do procedimento experimental foram realizados ensaios de dureza para ambos os materiais e o estudo da influência da rugosidade nas curvas S-N. Tendo sido utilizada a área máxima de defeito e o valor médio da dureza, para aplicação do modelo de previsão desenvolvido por Sun de modo a determinar a tensão limite de fadiga e respetiva durabilidade. Tendo em conta o ambiente corrosivo permanece a necessidade de desenvolver novos modelos de previsão de tensão limite de fadiga, dando continuidade ao trabalho de Sun e Murakami. Os resultados experimentais demonstraram que a corrosão presente no ambiente de resíduos orgânicos, afeta significativamente ambos os materiais estudados, reduzindo a sua resistência à fadiga e consequentemente a sua durabilidade. Foi também possível concluir, que a variação da rugosidade (ΔRa) não afeta a resistência à fadiga das ligas quando sujeitas a carregamentos do tipo de tração-compressão.

No âmbito desta tese foi estudado um Parafuso Sem Fim, aplicado na indústria de tratamento de resíduos sólidos com a função de movimentar lixo orgânico, estando por isso, o componente sujeito a ambiente corrosivo. A seleção do material deste tipo de componente, deve ter em consideração as solicitações de serviço e o ambiente onde se aplica, uma vez que ambientes corrosivos tendem a acelerar o processo de desgaste, influenciando a durabilidade/vida útil de serviço deste. O estudo do desgaste revelou-se de uma grande importância para a indústria na medida que, ao ser apontado como a principal causa de substituição ou reparação de equipamentos, levando a elevadas despesas para a produção. Neste estudo, avaliou-se o comportamento ao desgaste de três aços laminados a quente: um aço idêntico ao caso de estudo que motivou este tema de tese, designado por aço AISI 1024; o aço AISI P20 por ser de baixa liga e o AISI 304 por ser um aço inoxidável. Foram selecionados estes três materiais tendo em conta o processo de fabrico, por construção soldada, do Parafuso Sem Fim. Realizaram-se estudos de comportamento ao desgaste destes três aços laminados a quente sob ação de três ambientes diferentes designados por lixo, dois dos quais orgânicos, com composições diferentes, e um outro orgânico com adição de vidro. Com este estudo concluiu-se que a presença de partículas de vidro no lixo orgânico promove o aumento do desgaste dos aços. O facto do aço AISI P20 ter o dobro da dureza do AISI 1024 não mostrou grande melhoria em termos de desgaste sob ação dos lixos. Em termos ideais, ou seja, para lixos apenas orgânicos, o aço AISI 304 seria o mais indicado. No entanto, sob ação do lixo orgânico em simultâneo com as partículas de vidro, este aço foi o que apresentou maior desgaste.

碩士
國立臺灣科技大學
機械工程系
103
In this study, three equimolar multicomponent powders: AlTiCrNiNb, AlTiMnNiNb, AlTiWNiNb were prepared as cladding materals. They were clad on the AISI 1020 low carbon steel substrate by the gas tungsten arc welding method. The microstructure and strengthening phase morphology of multicomponent cald layers were investigated. The hardness distribution and wear performance of multicomponent clad layers were discussed. The experimental results show that the TiC and (Nb, Ti) C carbides were synthesized in-situ in the AlTiCrNiNb, AlTiMnNiNb and AlTiWNiNb multicomponent cald layers. The hardness of the cald layers were increased, of which the average hardness of the AlTiWNiNb cald layer was the highest, which was about four times the hardness of the substrate. The wear test results indicate that the wear performance of all multicomponent cald layers can significantly improve wear resistance of the AISI 1020 low carbon steel substrate. The wear resistance of the AlTiCrNiNb cald layer was superior to the other cald layers, mainly due to the continuity of vein-like strengthening phase that performed good mechanical interlocking which can protect the friction surface of the cald layer.

碩士
國立臺灣科技大學
機械工程系
104
In this study, Si3N4 ceramic powder and Ti, Nb, Ni, Fe alloy powders mixed with different percentage of Nd2O3 rare element were applied to clad onto AISI 1020 low carbon steel by gas tungsten arc welding(GTAW) process. The microstructure, strengthening phase, crystal structure, mechanical property and hardness examination of clad layers were investigated. In addition, rotating tribometer with the pin-on-disc method was used to conduct the wear test. It was evaluated with wear resistance performance of clad layers. The experiment results show that FCC crystal structure of Ti(C,N) particle precipitates which synthesized in-situ and BCC crystal structure of Fe3Si vein-like strengthening phase were had in the clad layers which were mixed with 50%Si3N4 and different percentage Nd2O3. Mixing with Nd2O3 clad layers can reduce dilution rate because substrate dilution effect was reduced. In the clad layer,when alloy element concentration was higher, strengthening phase was relatively increased. It promoted to separate out Fe16Nb6Si7 long precipitates of primary crystal which hardness value was 15.6GPa, and Fe3Si vein-like strengthening phase were reduced. Among of all clad layers,which the 44%Si3N4+6%Nd2O3 was the highest hardness whose value was HV0.3940.9. The wear test results indicate that clad layers which were mixed with different percentage Nd2O3 were increased the wear resistance, especially for the 45.5%Si3N4+4.5%Nd2O3 clad layer which was had the best wear resistance.Because Fe16Nb6Si7 long precipitates of grains didn’t have more finer or coarsening phenomenon. During wear test of impact effect, long precipitates were not easily broken so that it can protect the friction surface effectively.