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Study of an alternative phosphate sealer for replacement of hexavalent chromium

BANCZEK, E. P.; TERADA, M.; RODRIGUES, P. R. P.; COSTA, I.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE SA Publicador: ELSEVIER SCIENCE SA
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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This study evaluates the possibility of replacing the hexavalent chromium passivation treatment used as a sealer after phosphating of carbon steel (SAE 1010) by a treatment with niobium ammonium oxalate (Ox). Samples of carbon steel (SAE 1010) after being phosphated in a zinc phosphate bath (PZn + Ni) were immersed in solution of niobium ammonium oxalate (250 mg L(-1) of Nb) either at pH 3.0 or pH 8.0. A passivation treatment with a solution with CrO(3) (200 mg L(-1) of Cr(6+)) was also used for reference. The corrosion resistance of the phosphated samples after passivation treatments was analyzed in a NaCl 0.5 mol L(-1) solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and anodic polarization curves. Salt spray tests were also performed to evaluate their corrosion resistance. The results showed that the highest corrosion resistance was obtained by passivation in a solution with (250 mg L(-1) of Nb) at pH 8.0. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.; Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq)[142983/2005-5]; Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP)[Proc. 2007/51363-5]; Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP)[2008/54836-4]

Desenvolvimento e caracterização de camadas de fosfato de zinco/níquel e zinco/nióbio; DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF ZINC/NICKEL AND ZINC/NIOBIUM PHOSPHATE LAYERS

Banczek, Éverson do Prado
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/07/2008 PT
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Neste trabalho foi estudada a viabilidade de substituição do níquel presente em banhos de fosfato de zinco para a fosfatização do aço carbono (SAE 1010) por niobatos, ou oxalato de nióbio e amônio (Ox) e benzotriazol (BTAH). A substituição do passivador das camadas de fosfato obtidas, baseado em cromo hexavalente, por um banho passivador contendo Ox, também foi avaliada. Os resultados do presente trabalho mostraram que os compostos de nióbio podem substituir o níquel em banhos de fosfatização com várias vantagens, pricipalmente ambientais. Camadas com melhores propriedades foram obtidas com os banhos em presença de compostos de nióbio, pois um aumento da massa de fosfato depositada com menor tempo de imersão foi observado para estes banhos. Maior resistência à corrosão e maior eficiência de proteção foram obtidas para os revestimentos de fosfato de zinco em presença de niobatos (PZn+Nb) e de oxalato de nióbio e amônio e de benzotriazol (PZn+Ox+BTAH), quando comparados a camada tradicional em presença de níquel (PZn+Ni). As melhores propriedades de proteção, obtidas para os revestimentos testados foram relacionadas à morfologia dos cristais, espessura das camadas e com a menor porosidade dos revestimentos em presença de compostos de nióbio e de benzotriazol. Os resultados obtidos com os passivadores mostraram que o selante à base de Ox pode substituir o constituído por CrO3...

Avaliação de alternativas ao uso de níquel e cromatos no processo de fosfatização tricatiônico aplicado ao aço carbono; Evaluation of alternatives to nickel and chromate in the tricationic phosphating process of carbon steel

Yamaguti, Rosele Correia de Lima
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 15/02/2012 PT
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Camadas de fosfato tricatiônico são largamente utilizadas na indústria automotiva como proteção contra corrosão e adesão de revestimentos orgânicos ao substrato de aço. A combinação do fosfato e revestimento proporciona à superfície metálica, alta durabilidade à corrosão. Porém a camada cristalina obtida com este tipo de fosfato apresenta poros entre os cristais, expondo o substrato metálico ao ambiente corrosivo, tornando importante um tratamento de passivação após fosfatização. O tratamento comercial de fosfatização tricatiônico e subsequente passivação envolvem o uso de elementos tóxicos, tais como níquel e cromo hexavalente, produzindo resíduos que são prejudiciais ao ambiente e seu uso têm sido cada vez mais proibido. O objetivo do presente estudo é investigar o efeito da troca do níquel, no processo de fosfatização, pelo composto de nióbio (oxalato de nióbio e amônio) com relação à resistência à corrosão do aço fosfatizado. Esta investigação foi realizada através de métodos eletroquímicos, utilizando-se principalmente ensaios de polarização potenciodinâmica e técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE); como também ensaios de névoa salina. Para caracterização superficial das camadas de fosfato foram adotadas...

Ferrita delta em parafusos tratados termicamente: caracterização e consequências; Delta ferrite in heat treated bolts: characterization and consequences

Bussoloti, Robson Silva
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/07/2014 PT
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Nos processos de fabricação de parafusos, a fosfatização é necessária para servir de ancoradouro aos lubrificantes, e outros redutores de atrito, por facilitarem o processo de deformação a frio. No entanto, antes do início do tratamento térmico de têmpera e revenimento, é importante que o banho de desfosfatização seja eficiente para impedir que, durante a austenitização, o fósforo residual presente na superfície do parafuso se difunda para o aço e forme uma fase frágil, rica em fósforo, denominada ferrita delta (δ). Acredita-se que esta fase, uma vez presente, promove não apenas a diminuição da vida em fadiga mas, também, a fragilização do parafuso. Neste sentido, o presente trabalho objetivou comprovar a influência negativa dessa fase, devidamente caracterizada por MEV, EDS e análise fractográfica, quanto ao desempenho à fadiga, através da comparação das curvas S-N em corpos de prova com e sem ferrita δ. Os resultados obtidos claramente evidenciaram que a presença da fase δ promoveu uma redução de até 40% na vida em fadiga.; In the process of manufacturing bolts, a coat phosphating is required to serve as anchorage for lubricants and other friction-reducer, facilitating the cold forming process. However...

Investigação de tratamentos alternativos de fosfatização para eliminação do níquel e cromo hexavalente; Investigation of alternative phosphating treatments for nickel and hexavalent chromium elimination

Jazbinsek, Luiz Antônio Rossi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/10/2014 PT
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O processo de fosfatização é amplamente utilizado na indústria de tratamento de superfície de metais, especialmente de placas de baixa espessura, melhorando a aderência entre a superfície do metal e o revestimento de tinta, e aumentando a durabilidade dos sistemas de pintura contra ataques corrosivos. Os fosfatos tricatiônicos contendo zinco, níquel e manganês são comumente aplicados em aço, e muito se discute sobre a substituição do níquel por outro elemento com o objetivo de obter um fosfato mais amigável ao meio ambiente, tanto em seus processos como para as pessoas envolvidas. O nióbio tem sido avaliado nesse sentido. Os impactos ambientais mais significativos dos fosfatos estão relacionados com a presença do níquel e do cromo hexavalente utilizado no processo, devido a exposição ao contato humano e a contaminação residual da água e do solo. Seguindo a linha de pesquisa que estudou a substituição do níquel por nióbio em camadas formadas sobre o aço carbono, o presente estudo avaliou e caracterizou camadas de fosfato contendo zinco, manganês e nióbio, formadas em aço galvanizado, comparando os resultados com o fosfato de zinco, manganês e níquel, bem como com o fosfato de zinco e manganês, sem a adição de nióbio. Embora o uso de cromo não seja recomendado mundialmente...

Nanotecnologia aplicada a tratamento superficiais para o aço carbono 1020 como alternativa ao fosfato de zinco

Bossardi, Kelly
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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O sistema de tratamento do aço tem sido utilizado com o objetivo de aumentar a resistência à corrosão e melhorar a adesão da tinta sobre o substrato. Porém, a fosfatização convencional traz danos ao meio ambiente. Com o intuito de realizar o desenvolvimento sustentável, novos processos de tratamentos têm sido desenvolvidos a fim de substituir o processo de fosfatização, reduzir o impacto ambiental e promover o progresso nos tratamentos. Neste trabalho foi realizada uma avaliação comparativa entre dois tratamentos superficiais para aço de baixo carbono isentos de metais pesados (nanocerâmico e silano) e a fosfatização. Para este estudo foram utilizadas chapas de aço carbono 1020 laminado a frio como substrato. Com o objetivo de verificar a resistência anticorrosiva dos tratamentos sem pintura foram realizados ensaios de exposição à umidade, imersão em água, imersão em soluções aquosas de pH 2 e pH 10 e curvas de polarização anódicas e catódicas e em soluções de NaCl, NaOH e H2SO4. As amostras pintadas com tinta a pó microtexturizada foram submetidas aos ensaios de exposição à névoa salina neutra, dióxido de enxofre e umidade, além dos ensaios mecânicos de aderência, flexibilidade e impacto. Os resultados de resistência mecânica demonstraram um bom desempenho de todos os tratamentos. Quanto à resistência anticorrosiva pode-se verificar...

Propriedades anticorrosivas de camadas de conversão à base de taninos como pré-tratamento para o aço carbono 1020

Peres, Rafael Silveira
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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17.62%
Visando diminuir os impactos ambientais causados por substâncias químicas nocivas ao meio ambiente e à saúde humana, a procura por substitutos naturais destes compostos em diversas aplicações vem sendo intensificada. Taninos compreendem uma classe de compostos polifenolicos naturais extraídos de plantas podendo ser usados como inibidores de corrosão em meio aquoso. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar as propriedades anticorrosivas dos taninos extraídos da casca da acácia negra e do pinheiro para o aço carbono 1020 através de ensaios de polarização potenciodinâmica, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de dispersão em energia (EDS) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Três aplicações destes taninos foram estudadas: como inibidores de corrosão em meio de sulfato de sódio 0,1 mol L-1 em pH 6,0 e 2,5; a adição de tanino em banhos de fosfatização e como selante para amostras previamente fosfatizadas. Os resultados mostraram que os taninos quando utilizados como inibidores de corrosão são mais efetivos em pH ácido sendo a eficiência dependente da concentração de tanino. Quando adicionado aos banhos de fosfatização o tanino melhora a resistência à corrosão. Entretanto...

Tratamento superficial KTL na tubulação de alumínio da saída de água dos motores diesel; Treatment superficial KTL in pipe aluminum output water of diesel engines

Renato de Souza Cícero
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 08/07/2010 PT
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As tubulações de alumínio de saída de água dos motores diesel estão apresentando cavitação, devido ao seu design. Atualmente a tubulação de alumínio de saída de água recebe a anodização dura, porém a liga Al - Si - 10 Mg não é favorável a anodização por ter o silício. O silício, por sua vez, dificulta a formação da camada de óxido e com isso a camada de anodização não será uniforme, principalmente na região interna da tubulação de água. A camada de anodização está sendo mal depositada devido ao processo ser manual e com isso as tubulações de água que apresentaram cavitação foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura, a fim de caracterizar a espessura da camada anodizada. Observou-se comparativamente que a camada de anodização não é uniforme. A pintura KTL é um tratamento superficial que consiste em um processo de três etapas, sendo a primeira de um pré-tratamento: desengraxe, lavagem, decapagem e fosfatização. A segunda é a Pintura Eletroforética Catódica (KTL) e por último a terceira que é a cura acelerada em estufa com temperatura e tempo controlado. A pintura KTL foi realizada pela teoria da eletroquímica que se subdivide em quatro fenômenos: Eletrólise, Eletroforese...

Effect of molybdate on phosphating of Nd-Fe-B magnets for corrosion protection

Saliba-Silva,Adonis Marcelo; Oliveira,Mara Cristina Lopes de; Costa,Isolda
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2005 EN
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38.58%
Nd-Fe-B magnets are highly susceptible to corrosion and need protection against environment attack. The use of organic coatings is one of the main methods of corrosion protection of these materials. Data related to the effect of conversion coatings, such as phosphating, on corrosion performance of these magnets is still scarce. Studies about the effect of phosphating on the corrosion resistance of a commercial Nd-Fe-B sintered magnet indicated that it increases the corrosion resistance of these magnets, compared to non-phosphated magnets. In this study, the solution chemistry of a phosphating bath was altered with the addition of molybdate and its effect on the corrosion resistance of magnets investigated. Sintered magnet specimens were phosphated in solutions of 10 g/L NaH2PO4 (pH 3.8), either with or without molybdate [10-3 M MoO4(2-)], to improve their corrosion resistance. The effect of phosphating time was also evaluated, and specimens were phosphated for 4 and 18 hours. To evaluate the corrosion performance of phosphated and unphosphated specimens, a corrosion test based on monitoring hydrogen evolution on the surface of the magnets was used. This technique revealed that the addition of molybdate to the phosphating solution improved the corrosion resistance of the magnets phosphated by immersion for short periods but had no beneficial effect if phosphated by immersion for longer periods.

Niobium pentoxide coating replacing zinc phosphate coating

Rodrigues,P. R. P.; Terada,M.; Junior,O. R. A.; Lopes,A. C.; Costa,I.; Banczek,E. P.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2014 EN
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27.62%
A new coating made of niobium pentoxide, obtained through the sol-gel process, was developed for the carbon steel (SAE 1010). The corrosion protection provided by this coating was evaluated through electrochemical tests such as: open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy and anodic potentiodynamic polarization in NaCl 0,5 mol L-1 solution. The morphology and composition of the coatings were analyzed using scanning electronic microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffractions. A zinc phosphate coating was used as standard test for comparison of results. The electrochemical measurements revealed that: (1) The Nb2O5 coating dislocates the corrosion potential towards more positive values; (2) higher impedance values were found for the Nb2O5 coated samples; and (3) lower current density values were found for these samples. The electronic micrograph revealed that there was alteration in the morphology of the carbon steel surface due to the Nb2O5 deposition. The EDS spectra confirmed the niobium coating deposition, as a peak regarding this element was obtained in the spectra. The X-ray diffractograms confirmed the presence of the phases in the Nb2O5 coating. This new coating increases protection of the carbon steel against corrosion and presents an alternative to replace phosphating.

Bacterial Phosphating of Mild (Unalloyed) Steel

Volkland, Hans-Peter; Harms, Hauke; Müller, Beat; Repphun, Gernot; Wanner, Oskar; Zehnder, Alexander J. B.
Fonte: American Society for Microbiology Publicador: American Society for Microbiology
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /10/2000 EN
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Mild (unalloyed) steel electrodes were incubated in phosphate-buffered cultures of aerobic, biofilm-forming Rhodococcus sp. strain C125 and Pseudomonas putida mt2. A resulting surface reaction leading to the formation of a corrosion-inhibiting vivianite layer was accompanied by a characteristic electrochemical potential (E) curve. First, E increased slightly due to the interaction of phosphate with the iron oxides covering the steel surface. Subsequently, E decreased rapidly and after 1 day reached −510 mV, the potential of free iron, indicating the removal of the iron oxides. At this point, only scattered patches of bacteria covered the surface. A surface reaction, in which iron was released and vivianite precipitated, started. E remained at −510 mV for about 2 days, during which the vivianite layer grew steadily. Thereafter, E increased markedly to the initial value, and the release of iron stopped. Changes in E and formation of vivianite were results of bacterial activity, with oxygen consumption by the biofilm being the driving force. These findings indicate that biofilms may protect steel surfaces and might be used as an alternative method to combat corrosion.

Chemical, morphological, rheological and thermal properties of Solanum lycocarpum phosphorylated starches

Ascheri,Diego Palmiro Ramirez; Pereira,Luciane Dias; Bastos,Suely Miranda Cavalcante
Fonte: Universidade Federal de Viçosa Publicador: Universidade Federal de Viçosa
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2014 EN
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The increasing need for starches with specific characteristics makes it important to study unconventional starches and their modifications in order to meet consumer demands. The aim of this work was to study physicochemical characteristics of native starch and phosphate starch of S. lycocarpum. Native starch was phosphated with sodium tripolyphosphate (5-11%) added with stirring. Chemical composition, morphology, density, binding ability to cold water, swelling power and solubility index, turbidity and syneresis, rheological and calorimetric properties were determined. Phosphorus was not detected in the native sample, but the phosphating process produced modified starches with phosphorus contents of 0.015, 0.092 and 0.397%, with the capacity of absorbing more water, either cold or hot. Rheological data showed the strong influence of phosphorus content on viscosity of phosphate starch, with lower pasting temperature and peak viscosity higher than those of native starch. Enthalpy was negatively correlated with the phosphorus content, requiring 9.7; 8.5; 8.1 and 6.4 kJ g-1 of energy for the transition from the amorphous to the crystalline state for the starch granules with phosphorus contents of 0; 0.015; 0.092 and 0.397%, respectively. Cluster analysis and principal component analysis showed that starches with 0.015 and 0.092% phosphorus have similar characteristics and are different from the others. Our results show that the characteristics of phosphate modified S. lycocarpum starch have optimal conditions to meet the demands of raw materials...

Study of the Electrochemical Behaviour of Tolitriazole in Phosphating Bathings of Carbon Steel 1008

Banczek,Everson P.; Oliveira,Marilei F.; Cunha,Maico T.; Rodrigues,Paulo R.P.
Fonte: Sociedade Portuguesa de Electroquímica Publicador: Sociedade Portuguesa de Electroquímica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2005 PT
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As características inibidoras de corrosão do tolitriazol (TTA) para o aço de carbono 1008, revestidos por fosfato de zinco ou tricatiônico (Mn, Zn, Ni) nos meios de H2SO4 0.1 mol.L -1 e NaCl 0.5 mol L-1, foram investigadas por métodos físicos e electroquímicos. Os resultados obtidos na ausência do inibidor TTA mostraram que as propriedades de protecção à corrosão do fosfato tricatiônico (Ptri) são melhores do que as observadas para o fosfato de zinco (PZn), provavelmente devido a porosidade existente na camada do PZn. As curvas de polarização anódicas apresentaram densidades de corrente (j) menores para as peças de aço fosfatizadas com Ptri quando comparadas aos dos substratos sem fosfato e com PZn. Os resultados de impedância electroquímica (IE) mostraram uma resistência de polarização (Rp) maior para os electrodos fosfatizados com Ptri. As medidas electroquímicas das amostras de aço fosfatizadas, com PZn e/ou Ptri, na presença de [TTA] = 1.10 -3 mol L-1, apresentaram j menor que Rp maior do que as observadas para as amostras de aço fosfatizadas na ausência do TTA. No processo de fosfatização do açocarbono com PZn + TTA, observou-se j e Rp semelhantes as observadas nas amostras de aço fosfatizadas com Ptri sem TTA. Estes resultados sugerem que o banho de fosfato de zinco contendo [TTA] = 1.10 -3 mol L-1 pode substituir o mundialmente consagrado banho industrial de fosfato tricatiônico. Os ensaios em câmara de Salt Spray de amostras de aço fosfatizadas com PZn e PZn + TTA...