CRISTINA SOUZA COSTA MACHADO

CRISTINA SOUZA COSTA MACHADO

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Estudo da influência dos tratamentos termomecânicos T8 e T851 na microestrutura e no comportamento de corrosão da liga AA2198
2018 - ARAUJO, JOAO V. de S.; XAVIER, MARIANA M.; MACHADO, CARULINE S.C.; QUEIROZ, FERNANDA M.; COSTA, ISOLDA
Al-Cu-Li alloys present advantages in relation to conventional Al-Cu alloys in applications for aerospace industry due to their low density and good mechanical properties. The mechanical properties of these alloys depend on their microstructure and this is affected by the thermomechanical treatments to which the materials are submitted during their fabrication process. In the present study, the effects of T8 and T851 thermomechanical treatments on the corrosion resistance of the AA2198 alloy were compared. The main hardening precipitate in Al-Cu-Li alloys is the T1 phase, (Al2CuLi). The presence of this precipitate in the AA2198-T8 and T851 alloys was analyzed by transmission electron microscopy (TEM). The microstructure of both alloys was evaluated by Vickers micro hardness and differential scanning calorimetric (DSC) measurements and the results obtained were correlated. The results showed higher density of T1 phase for the T851 condition. Besides, microstructural characterization revealed elongated grains for the T8 condition and equiaxed grains for T851 condition. These results were related to the corrosion behavior of both alloys by immersion and gel visualization tests.
Exfoliation susceptibility of aluminum alloys joined by Friction Stir Welding (FSW)
2018 - MILAGRE, MARIANA X.; DONATUS, UYIME; MACHADO, CARULINE S.C.; ARAUJO, JOAO V. de S.; MOGILI, VISHNU; ASTARITA, ANTONELLO; COSTA, ISOLDA
In the present study, the exfoliation susceptibility of a commercial Al-Cu-Li alloy of the third generation, AA2098-T351, joined by FSW was investigated according to ASTM G34 standard practice and the results were compared with the results of the parent material. Susceptibility to exfoliation attack was classified by the depth of attack penetration. The cross-sections of the samples after test were observed by optical and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the penetration depth of corrosion attack. A comparison to conventional Al-Cu alloys (AA2024-T3/T351) was carried out and the results showed that the Al-Cu-Li alloy tested (AA2098-T351) was more susceptible to exfoliation. Besides, exfoliation susceptibility varied with each welded zone and the active zones remained active for long periods of time after removal from the test solution when the attack continuously propagated in the corrosion front.
Comparison of the corrosion resistance of AA2024 and AA2098 alloys in different solutions
2018 - MILAGRE, MARIANA X.; ARAUJO, JOAO V. de S.; GOMES, MAURILIO P.; DONATUS, UYIME; MACHADO, CARULINE S.C.; COSTA, ISOLDA
In this work the corrosion resistance of the AA2098-T351 and AA2024-T3 was evaluated and compared by electrochemical tests in 0.01 mol.L-1 of NaCl and 0.1 mol.L-1 of Na2SO4 with 0.001 mol.L-1 NaCl electrolytes. Monitoring of corrosion evolution in both alloys was carried out by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization methods. The surface of the samples exposed to the test solutions was observed by microscopy after corrosion tests. The results showed different corrosion mechanisms in the two test solutions. In the sulfate containing electrolyte, the Al-Cu-Li alloy showed corrosion mechanism mainly associated with the micrometric particles at the surface, similarly to the AA2024-T3 alloy. However, in the chloride solution without sulfate, the AA2098-T351 alloy showed susceptibility to severe localized corrosion (SLC) besides the corrosion associated to the micrometric particles and the first type of corrosion was the main type of attack. The AA2024-T3 showed lower susceptibility to SLC than the AA2098- T351 alloy.
Estudo da influência dos tratamentos termomecânicos T8 e T851 na microestrutura e na resistência à corrosão da liga AA2198
2018 - ARAUJO, JOAO V. de S.; XAVIER, MARIANA M.; MACHADO, CARULINE S.C.; QUEIROZ, FERNANDA M.; COSTA, ISOLDA
Ligas de Al-Cu-Li têm mostrado grandes vantagens em relação às convencionais ligas de Al-Cu usadas na indústria aeroespacial, devido as boas propriedades mecânicas e baixa densidade. As propriedades mecânicas destas ligas dependem de sua microestrutura e esta por sua vez dos tratamentos termomecânicos na qual as ligas são submetidas durante o processo de fabricação. Neste estudo os efeitos de dois tratamentos termomecânicos, T8 e T851, na resistência a corrosão da liga AA2198 foram comparados. O principal precipitado endurecedor destas ligas, a fase T1 (Al2CuLi), foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os resultados de microestrutura, microdureza e calorimetria diferencial de varredura (DSC) mostraram diferenças para as ligas com os dois tratamentos. A liga submetida ao tratamento T851 mostrou maior densidade de fase T1. Além disso, a caracterização microestrutural revelou grãos alongados para o tratamento T8 e grãos equaxiais para tratamento T851. Estes resultados foram comparados com os do ensaio de imersão e de visualização em gel.
Influência da composição da solução de tratamento de superfície na resistência à corrosão da liga AA2024-T3
2019 - KLUMPP, RAFAEL E.; SILVA, REJANE M.P. da; DONATUS, UYIME; MACHADO, CARULINE de S.C.; AYUSSO, VICTOR H.; MILAGRE, MARIANA X.; ARAUJO, JOAO V. de S.; COSTA, ISOLDA
Os tratamentos de superfície de ligas de alumínio em soluções contendo íons de terras raras têm se mostrado promissores para a substituição dos tratamentos que utilizam íons de cromo hexavalente em sua composição. A composição das soluções de tratamento com terras raras é um fator importante na propriedade de proteção à corrosão da camada superficial formada. Neste trabalho, o efeito da adição de peróxido de hidrogênio à solução de tratamento para proteção à corrosão da liga AA2024-T3 foi investigado por técnicas eletroquímicas e microscópicas. Os resultados mostraram que a adição do peróxido de hidrogênio altera a morfologia da camada, o mecanismo de formação desta e resulta em propriedades de proteção levemente inferiores às da camada formada na ausência de peróxido.
Effect of galvanic coupling on the corrosion susceptibility of friction stir weldment of AA2198-T851 alloy
2018 - COSTA, I.; DONATUS, U.; MILAGRE, M.X.; MACHADO, C.S.C.; ARAUJO, J.V.S.
The AA2198-T851 alloy is a new generation Al-Li alloy which finds application in the aerospace industry. Its preference over conventional Al alloys is premised on the fact that it exhibits better strength to weight ratio and improved fatigue resistance due to the addition of Li as a major alloying element. However, it is a relatively new alloy and its processing-structure-property-performance relationship is far from being established. This is very true for the relationship between its structure and corrosion resistance which is very scarce in the literature. Our recent findings have revealed that this alloy is highly susceptible to severe localized corrosion which is caused by the abundance of active hexagonal T1 (Al2CuLi) particles in its microstructure. The corrosion susceptibility is further promoted by the non-uniform precipitation of these particles which are often preferentially concentrated in bands aligned parallel to the {111}Al. Furthermore, bulk zonal heterogenities with pronounced non-uniform distribution of the active T1 particles are created when this alloy is welded using friction stir welding. The friction stir welding process is a solid state welding process that has been adjudged to be the best welding technique for Al alloys. Nonetheless, this process generates different zones in the weldments of Al alloys. Thus, zones exhibiting different electrochemical characteristics and severe galvanic interactions can occur when the weldment is exposed to a corrosive media. The galvanic interactions can lead to a faster propagation of attack in the most susceptible region of the weldment, which in this case is the parent material (with the highest volume fraction of the T1 particles). To establish this, the galvanic interactions between the zones of the weldment have been investigated by separately exposing the parent material and the stir zone of the weld and then by exposing the entire weldment using NaCl and EXCO solutions. Optical, scanning electron and transmission electron microscopes were also employed in the study. The results revealed that the parent material of the weldment was the most susceptible (as previously mentioned) and appeared to corrode at a faster rate when coupled to the more cathodic stir zone, thermomechanically affected zone and the heat affected zones of the weldment (with lower volume fraction of the T1 particles). The modes of corrosion in the zones of the weld were also observed to be different. However, the most susceptible region corroded intragranularly with the grain boundaries exhibiting more noble electrochemical characteristics.
The effect of FSW on microstructure and intergranular corrosion of the AA2198- T8 alloy
2018 - MACHADO, C.S.C.; DONATUS, U.; ARAUJO, J.V.S.; KLUMPP, R.E.; MILAGRE, M.X.; GIORJAO, R.A.R.; MOGILI, N.V.V.; COSTA, I.
In this investigation, the intergranular corrosion (IGC) resistance of the AA2198-T8 alloy welded by friction stir welding (FSW) was investigated by ASTM G110-97 test. The different zones resulting from FSW showed distinct resistances to intergranular attack depending on the heating and/or mechanical effects produced by welding. The base metal (BM) was the most susceptible to IGC whereas the thermomechanically affected zone (TMAZ) and the stir zone (SZ), presented the highest resistances to IGC comparatively to the other zones. The results of IGC tests were correlated with those of thermal simulation, microhardness measurements, transmission electron microscopy (TEM) and optical microscopy (OM). The dissimilarities in corrosion resistance of the various zones were associated to differences in hardening phase quantities between the various zones. In the BM and HAZ, T1 phase, the main hardening phase, was found at grain boundaries and it resulted in IGC susceptibility. The slight IGC observed in the SZ and TMAZ was not associated with T1 phase which was rarely found but to another precipitate (T2 phase) which was found preferentially located at the grain boundaries in these zones.
Efeito dos tratamentos termomecânicos T8 e T851 na susceptibilidade a exfoliação e corrosão intergranular da liga AA2198
2018 - ARAUJO, J.V.S.; MACHADO, C.S.C.; MILAGRE, M.X.; COSTA, I.; FERREIRA, R.O.; VIVEIROS, B.G. de
As ligas Al-Cu-Li são ligas avançadas de grande interesse para a indústria aeronáutica devido à baixa densidade e alta resistência mecânica destas. Apesar destas vantages, estas apresentam susceptibilidade a diferentes tipos de corrosão. Além disso, os tratamentos termomecânicos aos quais são submetidas durante o processo de fabricação, afetam a microestrutura destas ligas bem como a resistência à corrosão destas. Existem alguns trabalhos publicados sobre a resistência à corrosão destas ligas, porém nestes trabalhos não se faz um comparação entre os efeitos dos diferentes tratamentos termomecânicos. Neste estudo foi investigado os efeitos dos tratamentos termomecânicos T8 e T851 na susceptibilidade à corrosão por exfoliação e corrosão intergranular (IGC) da liga AA2198, segundo as normas ASTM G34 e ASTM G110, respectivamente. Os resultados mostraram significativas diferenças na microestrutura das duas condições, com liga submetida ao tratamento T8 apresentando grãos alongados enquanto a exposta ao tratamento T851, grãos equaxiais. Ambas as ligas apresentaram suscetibilidade a exfoliação. Entreanto, enquanto a liga T8 apresentou susceptibilidade à corrosão intergranular e intragranular, a liga T851 não foi suscetível à corrosão intergranular, apresentando ataque de corrosão dentro dos grãos, ou seja, corrosão intragranular.
Comparação da resistência a corrosão localizada de ligas de alumínio pela técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET)
2018 - MILAGRE, M.X.; ARAUJO, J.S.; MACHADO, C.S.C.; DONATUS, U.; COSTA, I.
As ligas Alumínio-Cobre-Lítio (Al-Cu-Li) foram desenvolvidas como substitutas para as ligas convencionais de Al-Cu. Apesar de apresentarem melhor módulo específico também são suscetíveis à corrosão localizada. As técnicas eletroquímicas convencionais são ferramentas úteis para entender o comportamento de corrosão das ligas de Al, no entanto elas dão uma resposta global dos fenômenos de corrosão. Neste trabalho, a técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) foi utilizada para comparar os mecanismos de corrosão de algumas ligas de Al. Os ensaios com SVET foram realizados em solução de NaCl 0,005 mol L-1 durante 24 h e os mapas foram obtidos a cada 2 h para as ligas AA2024-T3, AA2098-T351 e AA2198-T851. Os resultados mostraram diferentes mecanismos para cada liga sendo que as ligas Al- Cu-Li maiores densidades de corrente associadas a corrosão severa localizada em relação a liga AA2024-T3.
Correlação entre difusividade térmica e tensão residual no aço inoxidável duplex UNS S32304 submetido a processo de soldagem TIG e tratamento térmico
2018 - CAETANO, G.A.; ORLANDO, M.T.D.; LUZ, T.S.; MACEDO, M.C.S.; SOUZA, N.S. de; MILAGRE, M.X.; MACHADO, C.S.C.; ROSSI, J.L.
As altas temperaturas do processo de soldagem podem afetar no desbalanceamento de fases e gerar tensões residuais, que podem prejudicar o desempenho do material. Neste trabalho foi feita uma correlação da tensão residual induzida pelo processo de soldagem TIG com a difusividade térmica. Corpos de prova de um aço inoxidável duplex UNS S32304 com espessura de 1,8 mm foram soldados em pares de modo autógeno, utilizando como gás de proteção uma mistura de argônio e 2% de nitrogênio. Seguido de tratamento térmico a 600 °C por 8h e resfriamento ao ar. A dureza foi avaliada através do ensaio de microdureza Vickers. A difusividade térmica foi determinada pelo método Flash Laser. E a tensão residual foi analisada pela técnica de difração de raios X, pelo método do sen²Ψ. Verificou-se que o comportamento da difusividade térmica no material se correlaciona diretamente ao comportamento da tensão residual presente na fase austenítica.