Microestrutura e propriedades de desgaste e corrosão de revestimentos à base de FeCrMoNbB e de CrCoNi produzidos por plasma com arco transferido

dc.contributor.advisor-co1Koga, Guilherme Yuuki
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0933095081175012
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0792-1139
dc.contributor.advisor1Filho, Walter José Botta
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8956458007749112
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2759-573X
dc.contributor.authorRodrigues, Luana Cristina Miguel
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4945117322835400
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0004-5031-1189
dc.date.accessioned2025-07-11T16:59:44Z
dc.date.issued2025-05-16
dc.description.abstractThe application of protective coatings on components requiring resistance to wear and corrosion has been widely investigated. However, achieving surfaces that simultaneously combine high resistance to both phenomena is a significant challenge. In this context, selecting the appropriate alloy system and processing method for coating production is essential. The present study aimed to investigate metal coatings processed by Plasma Transferred Arc (PTA) using two alloys with distinct microstructural characteristics to achieve specific properties. The alloys studied were: an Fe-based alloy (Fe68Cr8Mo4Nb4B16) and a multiprincipal element alloy (Cr40Co40Ni20). The PTA technique has proven effective in producing coatings with excellent wear and/or corrosion resistance properties, in addition to allowing the production of thick, dense coatings with good metallurgical bonding between the substrate and the coating. The two alloys were gas-atomized and subsequently characterized by scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD), and differential scanning calorimetry (DSC, for the glassy alloy powder). The PTA-produced coatings were characterized by XRD, SEM, OM, transmission electron microscopy (TEM), ASTAR (automatic crystallographic orientation mapping system), and confocal microscopy (CM). Vickers microhardness was measured on the top of the polished coatings. Tribological tests were conducted according to ASTM G133-05 standards on polished surfaces (Al2O3 1-μm) using a reciprocating pin-on-plate configuration. Electrochemical tests included the analysis of potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in a 0.6M NaCl electrolyte. The results indicate that the PTA-produced coatings, using alloys with innovative microstructures, provide good tribological and/or electrochemical properties.eng
dc.description.resumoA aplicação de revestimentos protetores em peças que exigem resistência ao desgaste e à corrosão tem sido amplamente investigada. No entanto, alcançar superfícies que combinem simultaneamente alta resistência a ambos os fenômenos é um grande desafio. Nesse contexto, a escolha do sistema de liga e do tipo de processamento adequado para a produção de revestimentos é essencial. O presente estudo teve como objetivo investigar revestimentos metálicos processados por Plasma com Arco Transferido (PTA, do inglês Plasma Transferred Arc), utilizando duas ligas com características microestruturais distintas, com o intuito de alcançar propriedades específicas. As ligas investigadas foram: uma liga à base de Fe (Fe68Cr8Mo4Nb4B16) e uma liga de elemento multiprincipal (Cr40Co40Ni20). A técnica PTA tem se mostrado eficaz na produção de revestimentos com excelentes propriedades de resistência ao desgaste e/ou corrosão, além de possibilitar a obtenção de revestimentos espessos, densos e com boa adesão metalúrgica entre o substrato e o revestimento. As duas ligas foram atomizadas a gás e, em seguida, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), difratometria de raios-X (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC, para o pó da liga vítrea). Os revestimentos produzidos por PTA foram caracterizados por DRX, MEV, MO, microscopia eletrônica de transmissão (MET), ASTAR (sistema de mapeamento automático de orientação cristalográfica) e microscopia confocal (MC). A microdureza Vickers foi medida no topo dos revestimentos polidos. Os ensaios tribológicos foram realizados conforme a norma ASTM G133-05, em superfícies polidas (Al2O3 1-μm), utilizando a configuração recíproca pino sobre placa. Os ensaios eletroquímicos consistiram na análise das curvas de polarização potenciodinâmica e na espectroscopia de impedância eletroquímica em solução 0,6M NaCl. Os resultados indicam que os revestimentos produzidos por PTA, utilizando ligas com microestruturas inovadoras, proporcionam boas propriedades tribológicas e/ou eletroquímicas.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.700596/2022-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)
dc.identifier.citationRODRIGUES, Luana Cristina Miguel. Microestrutura e propriedades de desgaste e corrosão de revestimentos à base de FeCrMoNbB e de CrCoNi produzidos por plasma com arco transferido. 2025. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22310.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22310
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.131693
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectLigas à base de Fe
dc.subjectLigas de elemento multiprincipal
dc.subjectAtomização a gás
dc.subjectPlasma com arco transferido
dc.subjectRevestimentos
dc.subjectDesgaste
dc.subjectCorrosão
dc.subjectFe-based alloyseng
dc.subjectMultiprincipal element alloyseng
dc.subjectGas atomizationeng
dc.subjectPlasma transferred arceng
dc.subjectCoatingseng
dc.subjectWeareng
dc.subjectCorrosioneng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO
dc.titleMicroestrutura e propriedades de desgaste e corrosão de revestimentos à base de FeCrMoNbB e de CrCoNi produzidos por plasma com arco transferido
dc.title.alternativeMicrostructure and wear and corrosion properties of FeCrMoNbB and CrCoNi coatings produced by transferred arc plasmaeng
dc.typeTese

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