CORROSÃO EM MEIO DE DIESEL DO AÇO CARBONO REVESTIDO COM COBRE. Danielle Cristina Silva (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil)

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1 CORROSÃO EM MEIO DE DIESEL DO AÇO CARBONO REVESTIDO COM COBRE Danielle Cristina Silva (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) Julian Johann (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) Maico Taras da Cunha (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) Mayara Soares (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) Paulo Rogério Pinto Rodrigues (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) Everson do Prado Banczek * (Universidade Estadual do Centro-Oeste - Brasil) RESUMO A corrosão associada ao uso de combustíveis e biocombustíveis é um tema importante, principalmente quando estão relacionados os prejuízos causados. A corrosão em meio de combustíveis é de difícil determinação, pois as condutividades adequadas para a aplicação dos métodos eletroquímicos não são atingidas. O objetivo deste trabalho foi a caracterização eletroquímica do aço carbono revestido com cobre, em meio de diesel B5. Os ensaios de corrosão foram realizados em meio de NaCl 0,5 moll -1 após a imersão das amostras em diesel por 2 meses. Os ensaios foram: Potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica anódica. A caracterização morfológica foi realizada por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que as amostras são susceptíveis a corrosão em meio de diesel.

2 ABSTRACT 15º Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície The corrosion associated with fuels and biofuels use is an important issue, especially when related the damage caused. Corrosion in fuel is difficult to determine, as appropriate conductivities for the application of electrochemical methods are not achieved.. The objective of this work was the electrochemical characterization of carbon steel copper coated, in B5 diesel. The corrosion tests were carried out in NaCl 0.5 moll -1 samples after immersion in diesel fuel for 2 months. The tests were: open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic anodic polarization. Morphological characterization was performed by scanning electron microscopy. The results indicated that the samples are suffer corrosion in diesel medium. 1. INTRODUÇÃO O Diesel é um óleo derivado do petróleo que há muitos anos tem sido empregado como combustível para motores do ciclo diesel. Nos veículos automotivos há peças de ligas ferrosas presentes no sistema de alimentação que estão sujeitas à corrosão por entrarem em contato com o diesel [1]. O contato do metal com combustíveis gera corrosão, esta por sua vez pode ocasionar desgaste prematuro das peças e contaminação do combustível pelo metal. A determinação da corrosão em meio de combustíveis é difícil, pois não são atingidas as condutividades adequadas para a aplicação dos métodos eletroquímicos. Quando o óleo combustível passa pelos sistemas de alimentação do veículo, pode ocorrer a oxidação das peças ferrosas contaminando o combustível e ao mesmo tempo danificando o motor veicular. A corrosão causa danos indesejáveis nas peças e uma diminuição da eficiência energética do diesel [2]. Uma forma de proteger melhor estas peças seria revestindo-as com cobre, já que o cobre é um metal mais nobre do que as ligas ferrosas. Este revestimento impediria a corrosão e evitaria tais problemas citados [3,4].

3 2. MATERIAIS E MÉTODOS Utilizaram-se peças de aço carbono para o estudo. As peças foram lixadas com lixas SiC #220, #320, #400, #600 e #1200 e polidas com pasta de diamante 9 µ, 6 µ,3 µ, 1µ e ¼ µ. A eletrodeposição de cobre foi feita numa solução de NaOH 2 moll -1, CuSO 4 0,1 moll -1 e tartarato de sódio como complexante, utilizando um potenciostato, o eletrodo de referência foi de Hg/HgSO 4 e contra eletrodo de Platina. As peças foram imersas ao diesel S10 tipo B5 durante dois meses. O volume de diesel foi determinado de acordo com a norma ASTM G31/72 (0,20 ml/mm 2 ). As medidas eletroquímicas foram realizadas em uma célula de 3 eletrodos em meio de NaCl 0,5 moll -1. O contra eletrodo foi de Platina e o eletrodo de referência Ag/AgCl. Os ensaios realizados foram: Potencial de circuito aberto (PCA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização potenciodinâmica Anódica (PPA). A caracterização da morfologia foi realizada Microscopia eletrônica de varredura (MEV). 3. RESULTADOS Na Figura 1 são apresentados os resultados de PCA. Observa-se que as peças de aço carbono e a de aço carbono com cobre imersas em diesel mostram um deslocamento de potencial para valores mais positivos, indicando que as peças imersas são mais nobres. Os resultados de EIE são apresentados na Figura 2 na forma de digramas de Nyquist e ângulo de fase de Bode. As peças submetidas à imersão apresentam menor impedância e maior ângulo de fase do que as suas respectivas peças não imersas, mostrando que estão mais suscetíveis à corrosão por diesel.

4 Figura 1: Potencial de circuito aberto, antes e após imersão em diesel, obtido em meio de NaCl 0,5 moll -1. Figura 2. Diagramas de impedância (A) Nyquist e (B) Ângulo de fase de Bode, antes e após imersão em diesel, obtidos em meio de NaCl 0,5 moll -1. Na figura 3 os resultados de PPA indicam que a peça de aço carbono com cobre é a mais resistente dentre as estudadas, já que apresenta as menores densidades de corrente.

5 Figura 3. Curvas de Polarização Anódica, antes e após imersão em diesel, obtidas em meio de NaCl 0,5 moll -1. Na Figura 4 estão apresentadas as micrografias das peças metálicas antes e após imersão em diesel. Comparando as imagens A e B observa-se que na peça imersa em diesel (B) há uma corrosão bem visível, mostrando que o diesel atacou a superfície da peça. O resultado se repete quando compara-se as imagens C e D.

6 Figura 4: Micrografias para a peça de aço carbono antes (A) e após (B) imersão em diesel e para peça de aço carbono com revestimento de cobre antes (C) e após (D) imersão em diesel. Aumento de 1500 x. 4. CONCLUSÃO - Conclui-se por meio dos resultados obtidos que as peças não imersas em diesel são mais resistentes do que na presença do combustível. - A partir dos resultados de PCA observou-se que o as peças de aço carbono e aço carbono com cobre apresentam um comportamento mais estável.

7 - Os resultados de EIE mostraram que estas peças apresentam maior impedância e menor ângulo de fase, indicando que são mais resistentes. - A reposta de PPA indicou que menores densidades de corrente são medidas para a peça de aço carbono com cobre sugerindo que este é mais resistente à corrosão. - Através disto vê-se que a eletrodeposição de cobre sobre peças de aço carbono não é indicada para o uso na presença de diesel, como em peças de automóveis e tanques de combustíveis. 5. BIBLIOGRAFIA 1. Adriano H. Akita, Luca Paussa, Francesco Andreatta, Lorenzo Fedrizzi, Cecílio S. Fugivara, Assis V. Benedetti. Using the Electrochemical Impedance Spectroscopy to Characterize Different Metallic Materials in Biodiesel B100, São Paulo, Alessandra Regina Pepe Ambrozin e Sebastião Elias Kuri, Marcos Roberto Monteiro*, CORROSÃO METÁLICA ASSOCIADA AO USO DE COMBUSTÍVEIS MINERAIS E BIOCOMBUSTÍVEIS, Quim. Nova, Vol. 32, No. 7, , COSTA, M. V. da. Revestimentos de conversão. UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, COSTA, J. S. Estudo do revestimento nanocerâmico à base de Zr no aço zincado por eletrodeposição. Trabalho de diplomação UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2011.

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