Avaliação da alteração de cor e rugosidade média superficial de ...
Método de medição de corrosão através da rugosidade superficial
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Metodologia Experimental para Medição do Perfil de Corrosão em Juntas Soldadas da Liga Al-Mn (AA 3003) Imersas em HNO 3 Tiara Pimentel de Oliveira Adriano José Dias Pereira Sérgio Rodrigues Barra , Dr. Eng. a a b a Graduando do Curso Superior de Tecnologia em Inspeção de Equipamentos e de Soldagem Faculdade de Tecnologia SENAI Cimatec Salvador - BA [email protected] Professor do Curso Superior de Tecnologia em Inspeção de Equipamentos e de Soldagem b 59ª Reunião Anual da SBPC Belém - PA INTRODUÇÃO METODOLOGIA Uma preocupação do setor industrial que utiliza o ácido nítrico (HNO ) como insumo no seu processo produtivo é a possibilidade de falha por corrosão na região de juntas soldadas de tanques de armazenamento e tubulações, decorrente do mecanismo de perda localizada da passividade ao meio (vide figura 1). Em termos de acompanhamento do fenômeno, o entrave experimental é definir qual o melhor processo/metodologia de ensaio acelerado de corrosão que se adapte à avaliação do desempenho de uniões soldadas, de ligas comerciais de alumínio, submetidas à solução concentrada de HNO . Assim, o presente trabalho avalia a aplicabilidade da metodologia de acompanhamento da evolução do processo corrosivo, por meio de medição da rugosidade superficial (variação desvio médio aritmético, Ra). Para o processo de desenvolvimento e avaliação da metodologia proposta, foram realizadas as seguintes etapas: - Definição da forma de monitoração do processo corrosivo Nesta etapa foram avaliadas três possibilidades de rastreabilidade do processo da evolução da corrosão na região do depósito soldado, submetido ao meio de HNO . Proposição 1 - Medição da perda de espessura mm/ano (norma ASTM G 31 - 72). Proposição 2 - Medição da variação da perda de massa em função do tempo (g/h), oriunda do processo corrosivo. Proposição 3 - Adaptação da metodologia utilizada por Barra (2002) no processo de monitoração da erosão através do acompanhamento do acréscimo da rugosidade da superfície de interesse. - Definição da severidade do meio corrosivo Concentração de HNO para 20%; Temperatura do eletrólito abaixo da temperatura de ebulição do HNO ; Agitação mecânica do eletrólito a 40 Hz e 13 m de amplitude (vide equipamento da figura 2). 3 3 3 3 3 Figura 1 - Detalhe da localiz o da falha por corrosão. ã Etapa 1 Etapa 2 m Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência Área: B.1.9. - Engenharia Mecânica FONTE DE FOMENTO Metal de Base 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 Tempo (Horas) Rugosidade Superficial (μm) CP 01 CP 02 CP 03 CP 04 CP 05 CP 06 CP 07 CP 08 Reforço da Solda 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 Tempo (Horas) Rugosidade Superficial (μm) CP 01 CP 02 CP 03 CP 04 CP 05 CP 06 CP 07 CP 08 Centro da Solda 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 Tempo (Horas) Rugosidade Superficial (μm) CP 01 CP 02 CP 03 CP 04 CP 05 CP 06 CP 07 CP 08 Raiz da Solda 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 Tempo (Horas) Rugosidade Superficial (μm) CP 01 CP 02 CP 03 CP 04 CP 05 CP 06 CP 07 CP 08 Corrosão localizada na região da raiz Corrosão localizada na região da raiz Corrosão localizada na região da raiz CP 01 CP 08 1- Meta de Base 2- Reforço da Solda 3- Centro da Solda 4- Raiz da Solda 1 2 3 4 1- Meta de Base 2- Reforço da Solda 3- Centro da Solda 4- Raiz da Solda 1 2 3 4 1 2 3 4 - Regiões analisadas Depósitos, contendo metal de base, zona termicamente afetada e zona fundida (vide figura 3); Medição da rugosidade através de rugosímetro portátil (vide figura 3). A pesquisa permitiu avaliar as dificuldades inerentes à modelação de experimentos (condições de contorno, inconsistências experimentais e análise dos resultados). A figura 4(a) mostra a validação da metodologia através da diferenciação temporal do perfil de rugosidade e a figura 4(b) apresenta o aspecto do substrato ao final do ensaio. A metodologia proposta permite avaliar de maneira indireta a capacidade de resistência à corrosão do substrato; A técnica de mapeamento da rugosidade superficial constitui-se numa ferramenta interessante quando a perda de massa localizada for o parâmetro de interesse; A resolução de problemas tecnológicos necessita da correlação de diferentes áreas de conhecimento. (A) (b) (c) Figura 2 - Aparato utilizado no ensaio acelerado de corrosão. (a) Imersão da amostra, (b) Agitador mecânico e (c) Detalhe das amostras e termomômetro. (a) (b) Figura 3 - (a) Detalhe das regiões de levantamento do perfil de rugosidade e (b) Vista superior da bancada para medição de rugosidade. (a) (b) Figura 4 - Perfil e aspecto de rugosidade obtidos pelo procedimento proposto. Etapa 3 RESULTADOS CONCLUSÕES
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O trabalho apresenta a proposição do método de medição do desempenho a corrosão, via medição de rugosidade (Ra), em depósitos soldados da liga AA 3003, imersa em HNO3 concentrado. Foi levantada a condição de máxima severidade do eletrólito e a forma de avaliação indireta da resistência à corrosão (alternativa aos ensaios padronizados de mapeamento do desempenho a corrosão, através da perda de massa ou perda de espessura).
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Metodologia Experimental para Medição do Perfil de Corrosãoem Juntas Soldadas da Liga Al-Mn (AA 3003) Imersas em HNO3
Tiara Pimentel de OliveiraAdriano José Dias Pereira
Sérgio Rodrigues Barra , Dr. Eng.
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aGraduando do Curso Superior de Tecnologia em Inspeção de Equipamentos e de Soldagem
Faculdade de Tecnologia SENAI CimatecSalvador - BA
Professor do Curso Superior de Tecnologia em Inspeção de Equipamentos e de Soldagemb
59ª Reunião Anual da SBPCBelém - PA
INTRODUÇÃO
METODOLOGIA
Uma preocupação do setor industrial que utiliza o ácidonítrico (HNO ) como insumo no seu processo produtivo é apossibilidade de falha por corrosão na região de juntassoldadas de tanques de armazenamento e tubulações,decorrente do mecanismo de perda localizada da passividadeao meio (vide figura 1).
Em termos de acompanhamento do fenômeno, o entraveexperimental é definir qual o melhor processo/metodologiade ensaio acelerado de corrosão que se adapte à avaliação dodesempenho de uniões soldadas, de ligas comerciais dealumínio, submetidas à solução concentrada de HNO .Assim, o presente trabalho avalia a aplicabilidade dametodologia de acompanhamento da evolução do processocorrosivo, por meio de medição da rugosidade superficial(variação desvio médio aritmético, Ra).
Para o processo de desenvolvimento e avaliação dametodologia proposta, foram realizadas as seguintes etapas:
- Definição da forma de monitoração do processocorrosivoNesta etapa foram avaliadas três possibilidades derastreabilidade do processo da evolução da corrosão naregião do depósito soldado, submetido ao meio de HNO .Proposição 1 - Medição da perda de espessura mm/ano
(normaASTM G 31 - 72).Proposição 2 - Medição da variação da perda de massa em
função do tempo (g/h), oriunda do processo corrosivo.Proposição 3 - Adaptação da metodologia utilizada por Barra
(2002) no processo de monitoração da erosão através doacompanhamento do acréscimo da rugosidade da superfíciede interesse.
- Definição da severidade do meio corrosivoConcentração de HNO para 20%;Temperatura do eletrólito abaixo da temperatura de ebulição
do HNO ;Agitação mecânica do eletrólito a 40 Hz e 13 m de amplitude
(vide equipamento da figura 2).
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Figura 1 - Detalhe da localiz o da falha por corrosão.ã
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SociedadeBrasileira para oProgresso daCiência
Área: B.1.9. - Engenharia Mecânica
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CP 01
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CP 08
Corrosãolocalizada naregião da raiz
Corrosãolocalizada naregião da raiz
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CP 01
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1- Meta de Base2- Reforço da Solda3- Centro da Solda4- Raiz da Solda
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1- Meta de Base2- Reforço da Solda3- Centro da Solda4- Raiz da Solda
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- Regiões analisadasDepósitos, contendo metal de base, zona termicamente
afetada e zona fundida (vide figura 3);Medição da rugosidade através de rugosímetro portátil
(vide figura 3).
A pesquisa permitiu avaliar as dificuldades inerentes àmodelação de experimentos (condições de contorno,inconsistências experimentais e análise dos resultados).A figura 4(a) mostra a validação da metodologia através dadiferenciação temporal do perfil de rugosidade e a figura 4(b)apresenta o aspecto do substrato ao final do ensaio.
A metodologia proposta permite avaliar de maneira indiretaa capacidade de resistência à corrosão do substrato;
A técnica de mapeamento da rugosidade superficialconstitui-se numa ferramenta interessante quando a perdade massa localizada for o parâmetro de interesse;
A resolução de problemas tecnológicos necessita dacorrelação de diferentes áreas de conhecimento.
(A) (b) (c)Figura 2 - Aparato utilizado no ensaio acelerado de corrosão. (a) Imersão daamostra, (b) Agitador mecânico e (c) Detalhe das amostras e termomômetro.
(a) (b)Figura 3 - (a) Detalhe das regiões de levantamento do perfil de rugosidade e (b)
Vista superior da bancada para medição de rugosidade.
(a) (b)Figura 4 - Perfil e aspecto de rugosidade obtidos pelo procedimento proposto.
Etapa 3
RESULTADOS
CONCLUSÕES
