ANÁLISE DO ENSAIO DE TRAÇÃO DOS DEPÓSITOS

Com a realização do processo de eletrodeposição, conforme visto no item 3.3 existe a possibilidade de que a reação de desprendimento de hidrogênio produza uma quantidade desse elemento na forma atômica que possa se difundir através do interior do substrato e causar a fragilização por hidrogênio. Quando ocorre esse fenômeno, as propriedades mecânicas são deterioradas significativamente. Portanto, para avaliar se a eletrodeposição do depósito de Zn-Ni causou a fragilização por hidrogênio do substrato foram realizados ensaios de tração em amostras de aço na ausência e na presença dos depósitos de Zn-Ni. Considerando-se que para ocorrer à fragilização por hidrogênio é necessário certo tempo para que ocorra a difusão do hidrogênio no interior do substrato, portanto, os ensaios de tração foram realizados 4 semanas após a obtenção dos depósitos.

Na Tabela 5.34, estão descritos os valores de tensão de escoamento (σe),

limite de resistência à tração (LRT) e porcentagem de alongamento (% AL), obtidos por meio do ensaio de tração de um aço A633-D, na ausência e na presença dos depósitos de Zn-10%Ni. Os depósitos foram obtidos a partir de banhos de deposição, com diferentes teores de pH, contendo diferentes teores (0,0; 0,07; e 0,23 mol/L) de ácido fórmico. Para as amostras contendo depósitos de Zn-Ni, os ensaios foram obtidos em triplicata.

Conforme foi observado, através dos ensaios de polarização potenciodinâmica e das micrografias de MEV, a adição do ácido fórmico no banho de deposição promove a reação de desprendimento de hidrogênio, o que poderia favorecer a ocorrência da fragilização por hidrogênio. No entanto, observa-se através da Tabela 5.34 que os resultados obtidos a partir dos ensaios realizados estão dentro da margem de erro, o que indica que a deposição dos depósitos de Zn-Ni analisados não afeta significativamente as propriedades mecânicas do substrato de aço A633-D. Portanto, a partir dos resultados obtidos pode-se concluir que a adição do ácido fórmico no banho de deposição do depósito de Zn-10%Ni nas concentrações analisadas, não causa a deterioração das propriedades mecânicas do depósito, não causando, portanto, a fragilização por hidrogênio do substrato.

Para melhor avaliar a ocorrência de fragilização por hidrogênio devido à adição do ácido fórmico no banho de deposição da liga Zn-10%Ni, seria necessário à realização dos ensaios de impacto e de fadiga.

TABELA 5.34: Resultados obtidos através do ensaio de tração de um substrato de aço A633-D, na ausência e na presença de um depósito de Zn-10%Ni obtido a partir de banhos de deposição contendo diferentes concentrações de ácido fórmico.

AMOSTRA σe (MPa) L.R.T (MPa) %Al

Substrato de aço (sem depósito) 335,1 460,5 20,5 Zn-10%Ni 0,0 mol/L Ácido Fórmico 338,0 460,0 18,5 335,0 463,0 19,1 334,8 462,1 20,0 Zn-10%Ni 0,07 mol/L Ácido Fórmico 337,0 463,0 19,1 338,0 459,0 20,4 338,5 462,0 18,1 Zn-10%Ni 0,23 mol/L Ácido Fórmico 336,6 459,0 20,0 335,0 463,0 19,0 338,0 457,5 18,6

6 CONCLUSÕES

Neste trabalho foram obtidos resultados referentes ao depósito de Zn- Ni, com teores de 10 e 18% de Ni, por eletrodeposição contendo diferentes concentrações de ácido fórmico (0,0; 0,03; 0,07; 0,13; 0,20; 0,23; 0,26; 0,40 e 0,53 mol/L), as quais foram submetidas à caracterização física e química e avaliadas em relação à eficiência de deposição e resistência à corrosão em meio alcalino e salino. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que:

 A adição do ácido fórmico no banho de deposição promove a evolução de hidrogênio significativa para concentrações superiores a 0,07 mol/L. No entanto, os resultados mostram que a adição de ácido fórmico produz um aumento na eficiência de deposição galvanostática, e que esse aumento ocorre independentemente do pH do banho de deposição.

Os resultados mostram que com todos os teores de ácido fórmico analisados observa-se uma eficiência de deposição superior à liga Zn-10%Ni com ausência do ácido fórmico. Observou-se, também, uma concentração ótima de ácido fórmico (cerca de 0,23 mol/L), em que a eficiência de deposição apresentou os melhores resultados ( 94%). Para as concentrações de 0,07 e 0,13 mol/L de ácido fórmico, observou-se uma eficiência ótima na liga de Zn-18%Ni, podendo estar relacionada com a evolução de hidrogênio promovida pela adição de ácido fórmico.

Os resultados indicaram que o efeito da adição do ácido fórmico na elevação da eficiência de deposição na liga Zn-10%Ni é mais significativo do que em relação à liga Zn-18%Ni, o que pode estar relacionado com o aumento da condutividade.

 A aplicação do ácido fórmico no banho de deposição da liga Zn-10%Ni confere uma melhor proteção frente à corrosão em soluções de NaOH 2 M e NaCl 0,5 M, enquanto que para a liga Zn-18%Ni, a resistência à corrosão diminui com a adição do ácido fórmico, mesmo pelo fato de que a diminuição do teor de Ni nos depósitos Zn-10%Ni é menos significativo os depósitos Zn- 18%Ni.

Os resultados mostram que, com adição do ácido fórmico na liga Zn- 10%Ni, a resistência à corrosão aumenta independente do pH, evidenciando que o depósito Zn-10%Ni com o teor de 0,23 mol/L de ácido fórmico (pH 2,1) apresentou uma resistência à corrosão superior a do depósito contendo 0,07 mol/L de ácido fórmico (pH 3,0). Por outro lado, o depósito com 0,23 mol/L de ácido fórmico foi mais irregular e obteve uma evolução de hidrogênio mais significativa. Baseando na relação custo-benefício, o teor de 0,07 mol/L de ácido fórmico caracteriza-se como um melhor teor no estudo do aditivo no banho de deposição da liga Zn-10%Ni.

 Usando difração de raios-X, observaram-se mudanças com a adição de ácido fórmico na estrutura do depósito de Zn-10%Ni promovendo a presença da fase η. No entanto, a adição de ácido fórmico no banho de deposição não teve nenhum efeito claro sobre a microtensão e tamanho de grão do depósito de Zn-10%Ni. Para a liga de Zn-18%Ni também não ocorreram mudança na estrutura, constituindo por uma fase γ cúbicos (Ni5Zn21) que apresenta uma

maior resistência à corrosão. Já a presença de ácido fórmico promoveu uma redução na resistência à corrosão quando comparado com a ausência do aditivo.

 Os resultados do ensaio de tração indicaram que provavelmente não ocorreu a fragilização por hidrogênio, mas que devem ser realizados ensaios de impacto e de fadiga para confirmar se realmente não ocorreu a fragilização por hidrogênio devido a adição do ácido fórmico no banho de deposição da liga Zn-10%Ni.