PT86683B - Processo para a proteccao de aco contra a corrosao - Google Patents
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Description
MEMÓRIA DESCRITIVA
Resumo
O presente invento diz respeito a um processo para a protecção de aço contra a corrosão, principalmente aço inoxidável.
O processo consiste em se submeter a superfície metálica, préviamente sujeita a tratamento químico com uma solução ácida cromo-sulfúrica a quente, a um traLABORATORIO NACIONAL DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA INDUSTRIAL PROCESSO PARA A PROTECÇÃO DE AÇO CONTRA A CORROSÃO
tamento térmico em atmosfera gasosa não oxidante, numa gama de temperaturas de 900°C a 1000°C, de modo a se obter um re vestimento de óxido de crómio (III) com 0,2 jim de espessura e boas características de aderência e dureza.
Com este tipo de revestimento resisten te à corrosão nomeadamente à corrosão gasosa, consegue-se optimizar a protecção insuficiente que é conferida aos aços pelas soluções a'cidas cromo-sulfuricas a quente.
O presente invento diz respeito a um método para a protecção do aço contra a corrosão, principalmente aço inoxidável.
r s I ΐ I
A protecção contra a corrosão ou passivação de uma superfície metálica diz-se atingida, se deixar de existir reactividade química das camadas superficiais do metal ou liga em presença de meios ditos agressivos. No caso de metais não nobres e de ligas comerciais aplicáveis a projecto mecânico e instrumenatação, torna-se necessário proteger as superfícies expostas e reactivas com revestimentos de natureza anti-corrosiva.
O processo encontrado desenvolveu um revestimento inorgânico que tem por finalidade proteger a superfície interna de cátodos de aço inoxidável. Estes cátodos são aplicados em contadores de radiação selados do tipo Geiger-Muller, com enchimento gasoso contendo cloro, no qual se dão descargas eléctricas que provocam a dissociação e ionização das moléculas de cloro.
Neste invento térmico de um a passivação do aço é obfilme colorido, levam à formação sobre o tida pelo tratamento tente a corrosão, em aço inox, de uma película fina, dura e aderente, com estrutura cristalina adequada desenvolvida pelo processo, que lhe confere as propriedades anti-corrosivas desejadas.
não resisA produção do filme colorido é feita pelo método clássico de conversão quimica, numa solução cromo-sulfurica com 100-500 g/1 de CrO^ e 3,0-2,5 g/1 de H2SO4, aquecida entre 65-70°C. O tempo de imersão do aço na solução cromo-sulfurica não mostrou ter qualquer influência na resistência à corrosão do revestimento desenvolvido após tratamento térmico, mas sómente na espessura do revestimento.
O processo de invenção requer condições
especificas e controladas de temperatura, tempo e ponto de orvalho da atmosfera de tratamento térmico, por forma a obter a estrutura cristalina adequada. Para o processo ser eficaz deve decorrer num forno que permita a utilização de atmosferas não oxidantes , com controlo de ponto de orvalho entre -20°C e -50°C. A temperatura à qual decorre o processo é dependente do ponto de orvalho da atmosfera, não devendo exceder o intervalo de temperatura 900-1000°C. A variação da duração dos patamares isotérmicos do tratamento térmico não revelou ter efeito na resistência à corrosão do revestimento, mostrando-se quando muito longa, desvantajosa do ponto de vista dos custos.
A análise por difracção de Raios-X de amostras não tratadas térmicamente permitiu verificar a amorficidade do filme colorido produzido por conversão química, bem como a sua passagem estrutural a forma cristalina adequada por efeito do tratamento térmico. O revestimento com estrutura cristalina resistente à corrosão foi identificado como sendo óxido de crómio (III).
Através da Microscopia Electrónica de Varrimento observou-se a morfologia da superfície das amostras características e verificou-se ser o revestimento resistente á corrosão mais uniforme que o filme colorido. Também por esta técnica foi possível avaliar a adesão aço-revestimento, por observação do tipo de descoesão e fissuração das amostras após dobraqem, antes e depois do tratamento térmico. Verificou-se que a adesão é maior no revestimento cristalino sequindo a fissuração provocada pela dobragem uma direcção preferencial, contrariamente ao filme colorido que apresenta uma fissuração aleatória e um arrancamento acentuado. De entre o conjunto de aços revestidos foram os de tipo inox ferrítico os que apresentaram melhores características de adesão aço-revestimento.
Do estudo qualitativo da microdureza de amostras de aço, aço/filme colorido e aço/revestimento rificou-se ter o filme colorido microdureza Vickers HV„ „ igual a 144+1, e o revestimento cristalino HVg _ igual 307+50. Isto significa que o filme colorido é menos duro o aço inox ferritico uma vez que para a ferrite HVq „ y , z g igual a 197, e o revestimento cristalino mais duro que o aço inox ferritico que lhe serve de substracto.
veque e
A espessura do revestimento foi determi nada por Retrodispersão de Rutherford para várias amostras em diferentes tempos de imersão na solução cromo-sulfúrica.Para o intervalo de tempo de imersão compreendido entre 10 e 30 mi_ nutos as espessuras calculadas oscilaram entre 0,1 e 0,3 um.
ensaio de corrosão, ensaio normalizado de Nevoeiro Salino ASTM 117B, efectuado em diversas amos tras de aço tal qual, aço/filme colorido e aço/revestimento, revelou ser a seguinte, a ordem crescente de resistência à corrosão:
a. Aço/filme colorido
b. aço tal qual
c. aço/revestimento.
A resistência à corrosão foi determinada pela avaliação da densidade de picadas (pit) das superfícies expostas durante 16 dias.
Sem fazer restrições às possíveis potencialidades de aplicação do invento, pode dizer-se resumida mente que este envolve os seguintes conceitos principais:
1. Boas caracteristicas de resistência à corrosão, com aumento da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis devido a um revestimento superficial de ácido de crómio (III) com estrutura cristalina adequada.
2. Aumento da adesão aço/revestimento quando comparado com o aço/filme colorido, obtido por conversão química .
3. Aumento da dureza superficial das peças de aço revestidas em relação ao substracto de aço.
EXEMPLO
Várias amostras de aço inoxidável utilizado no fabrico de contadores de radiação de enchimento gasoso (cátodo) com (25x50x1,5) mm^ foram sujeitas a conversão química numa solução cromo-sulfúrica a quente, de acordo com o método já descrito.
Posteriormente foram processadas num forno com atmosfera controlada de a várias temperaturas a tempos.
Os valores de resistência à corrosão (densidade de picadas) antes e depois do tratamento térmico foram as seguintes:
AMOSTRAS TEMPERATURA TEMPO DENSIDADE PICADAS
| (°C) | (Min ) | (CM -1) | |
| A | Antes do | tratamento térmico | 18 |
| Depois do | tratamento térmico | ||
| B | < 800 | — | 21 |
| C | 850 | 15 | 15 |
| D | 900 | 30 | 5 |
| E | 950 | 5 | < 1 |
| F | 950 | 15 | < 1 |
-Ί~
São possíveis alterações ao presente invento, desde que as mesmas não saiam do âmbito das reivindicações que se seguem.
Claims (7)
- REIVINDICAÇÕES la. - Processo para revestir um aço de modo a torná-lo resistente à corrosão, caracterizado por a superfície metálica, préviamente sujeita a tratamento químico a fim de se produzir um pré-revestimento à base de um composto hidratado de crómio, ser submetida a um tratamento térmico em forno de atmosfera controlada, de modo a obter-se um revestimento final uniforme de óxido de crómio (III) resistente à corrosão.
23. - Processo de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado por o aço a ser revestido ser aço ino- xidável. 3a. - Processo de acordo com a reivindi- cação 1 ou 2 caracterizado por o tratamento químico ser efectuado utilizando uma solução ácida cromo-sulfurica a quente. - 4a. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 caracterizado por o tratamento térmico ser feito em atmosfera gasosa controlada não oxidante.r )
- 5a. - Processo de acordo com a reivindif cação 4, caracterizado por a referida atmosfera ser de hidrogénio.
- 6a. - Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por o referido tratamento térmico v ser efectuado numa gama de temperaturas entre 900°C e 1000°C.
- 7a. - Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por a referida atmosfera de hidrogénio ter um ponto de orvalho compreendido entre -20°C e -50°C (30 a 1000 v.p.m.).
- 8a. - Processo de acordo com qualquer-9uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por se obter um revestimento de óxido de crómio (III) com uma espessura entre 0,1 e 0,3 ^im .
- 9â. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se obter um revestimento de óxido de crómio (III) de cerca de 0,2 jjm.
Priority Applications (1)
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|---|---|
| PT86683A PT86683A (pt) | 1989-10-04 |
| PT86683B true PT86683B (pt) | 1993-09-30 |
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| PT (1) | PT86683B (pt) |
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1988
- 1988-02-02 PT PT8668388A patent/PT86683B/pt not_active IP Right Cessation
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| PT86683A (pt) | 1989-10-04 |
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