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  • IPEN-DOC 25749

    MILAGRE, MARIANA X. ; DONATUS, UYIME ; MACHADO, CARULINE S.C. ; ARAUJO, JOAO V.S. ; SILVA, REJANE M.P. da ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; ASTARITA, ANTONELLO; COSTA, ISOLDA . Comparison of the corrosion resistance of an Al–Cu alloy and an Al–Cu–Li alloy. Corrosion Engineering, Science and Technology, v. 54, n. 5, p. 402-412, 2019. DOI: 10.1080/1478422X.2019.1605472

    Abstract: In this study, the corrosion mechanisms of the AA2024-T3 and the AA2098-T351 were investigated and compared using various electrochemical techniques in 0.005 mol L−1 NaCl solution. The severe type of corrosion in the AA2098-T351 was intragranular attack (IGA) although trenching and pitting related to the constituent particles were seen. On the other hand, the AA2024-T3 exhibited severe localised corrosion associated with micrometric constituent particles, and its propagation was via grain boundaries leading to intergranular corrosion (IGC). Electrochemical techniques showed that the corrosion reaction in both alloys was controlled by diffusion. The non-uniform current distribution in both alloys showed that EIS was not a proper technique for comparing the corrosion resistance of the alloys. However, local electrochemical techniques were useful for the evaluation of the corrosion resistance of the alloys.

    Palavras-Chave: corrosion resistance; corrosion resistant alloys; electrochemistry; electrochemical corrosion; aluminium base alloys; copper alloys; lithium base alloys

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  • IPEN-DOC 25087

    DONATUS, UYIME ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; ALENCAR, MAICON C. de ; FERREIRA, RAPHAEL O.; MILAGRE, MARIANA X. ; COSTA, ISOLDA . Correlation between corrosion resistance, anodic hydrogen evolution and microhardness in friction stir weldment of AA2198 alloy. Materials Characterization, v. 144, p. 99-112, 2018. DOI: 10.1016/j.matchar.2018.07.004

    Abstract: Correlation between corrosion resistance, anodic hydrogen evolution and microhardness in the friction stir weldment of AA2198-T851 alloy has been investigated. Different microscopy techniques, scanning vibrating electrode technique (SVET) and potentiodynamic polarization tests were employed in the investigation. Unlike other 3rd generation Al-Cu-Li alloys where the regions that are most susceptible to corrosion are always within the weld region, the results reveal that the parent material is the most susceptible in this case. There is a direct correlation between corrosion resistance, anodic hydrogen evolution and microhardness in the weldment, and the T1 phase is associated with the direct correlation.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion resistance; friction; microhardness; pitting corrosion; polarization; welded joints

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  • IPEN-DOC 25203

    DONATUS, UYIME ; FERREIRA, RAPHAEL O.; MOGILI, NAGA V.V.; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; MILAGRE, MARIANA X. ; COSTA, ISOLDA . Corrosion and anodizing behaviour of friction stir weldment of AA2198- T851 Al-Cu-Li alloy. Materials Chemistry and Physics, v. 219, p. 493-511, 2018. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2018.08.053

    Abstract: Anodizing behaviour of AA2198-T851 friction stir weldment and the corrosion behaviour of unpolished and polished weldments of the alloy have been investigated. Electrochemical and microscopic techniques were employed in the study. The results revealed that the manufacturing-process induced near-surface deformed layer significantly affected the corrosion behaviour of the weldment. Thus, the corrosion behaviour of the weldment in the polished condition (which is the common practice) was different from that of the unpolished one due to the presence of near-surface deformed layer. Anodizing as a corrosion protection method for the weldment caused the formation of pronounced non-uniform oxide layer thicknesses across the weld zones. This was because the weldment oxidized at a higher rate compared with the parent material (PM) due to an increased proportion of Li in solid solution in the stir zone of the weldment.

    Palavras-Chave: chemical reactions; corrosion; anodization; aluminium alloys; friction welding; pitting corrosion; surface properties; lithium alloys; copper alloys; microstructure

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  • IPEN-DOC 27567

    BERBEL, LARISSA O. ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; MICELLI, ANA L. ; ROSSI, JESUALDO ; NIGRO, FREDERICO ; ARANHA, LUIS C. ; COSTA, ISOLDA . Effect of galvanic coupling between titanium alloy and stainless steel on behavior of corrosion of dental implants. International Journal of Advances In Medical Biotechnology, v. 3, n. 1, p. 23-27, 2020. DOI: 10.25061/ijamb.v3i1.68

    Abstract: Titanium and its alloys are widely used in dental implant manufacturing due its favorable properties, such as, biocompatibility, high mechanical strength and high corrosion resistance. This last one, is a result of the ability of titanium to form an oxide film (TiO2) in contact with oxygen. However, a several factors can accelerate the corrosion process of implants in contact with the oral environment, such as, acidification of the medium, differential aeration, inflammatory conditions, presence of protein and the junction of diferent metals. The goals of this research is to investigate the corrosion effect of galvanic coupling between titanium alloy (grade V) and stainless steel 316L. The investigative technique adopted was the scanning vibrating electrode technique (SVET) in phosphate buffer solution simulating inflammatory conditions. The results showed detrimental effects of acidity of the environment, induced by inflammatory conditions, accelerate the oxidation of Ti-6Al-4V. SVET maps and SEM images for the junction of the different metals showed that the region with the highest electrochemical activity it is at the interface between the metals, mostly concentrated on the Ti-6Al-4V alloy, depending on the conditions of the medium.

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  • IPEN-DOC 25763

    QUEIROZ, FERNANDA M.; DONATUS, UYIME ; RAMIREZ, OSCAR M.P.; ARAUJO, JOAO V. de S. ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; LAMAKA, SVIATLANA; ZHELUDKEVICH, MIKHAIL; MASOUMI, MOHAMMAD; VIVIER, VINCENT; COSTA, ISOLDA ; MELO, HERCILIO G. de. Effect of unequal levels of deformation and fragmentation on the electrochemical response of friction stir welded AA2024-T3 alloy. Electrochimica Acta, v. 313, p. 271-281, 2019. DOI: 10.1016/j.electacta.2019.04.137

    Abstract: The effect of unequal levels of deformation and fragmentation on the electrochemical response of friction stir welded AA2024-T3 has been investigated using electron backscatter diffraction, scanning electron microscopy, global and localized electrochemical techniques. The friction stir welding process introduced unequal distribution and fragmentation of coarse intermetallic particles, such that more clusters of these particles were present in the thermomechanically affected zone of the weld. This resulted in a higher susceptibility to severe localized corrosion in this region when compared with the others. Results from electrochemical measurements using a microcell could not be clearly correlated with the corrosion behaviour because no significant differences were observed using these techniques. On the other hand, LEIS and SVET results were in agreement and correlated with the corrosion evolution at the surfaces of the tested samples.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; electrochemistry; electrochemical cells; microstructure; corrosion; friction welding; cluster analysis; methylene blue; nanomaterials; optical properties; staphylococcus; inactivation; shells; bacteria

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  • IPEN-DOC 27178

    MILAGRE, MARIANA X. ; DONATUS, UYIME ; MOGILI, NAGA V.; SILVA, REJANE M.P. ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; PEREIRA, VICTOR F.; ANTUNES, RENATO A.; MACHADO, CARULINE S.C. ; ARAUJO, JOAO V.S. ; COSTA, ISOLDA . Galvanic and asymmetry effects on the local electrochemical behavior of the 2098-T351 alloy welded by friction stir welding. Journal of Materials Science & Technology, v. 45, p. 162-175, 2020. DOI: 10.1016/j.jmst.2019.11.016

    Abstract: Scanning electrochemical microscopy (SECM) and scanning vibrating electrode technique (SVET) were used to investigate the electrochemical behaviour of the top surface of the 2098-T351 alloy welded by friction stir welding (FSW). The SVET technique was efficient in identifying the cathodic and anodic weld regions. The welding joint (WJ), which comprises the thermomechanically affected zone (TMAZ) and the stir zone (SZ), was cathodic relative to the heated affected zone (HAZ) and the base metal (BM). The reactivities of the welding joint at the advancing side (AS) and the retreating side (RS) were analyzed and compared using SECM technique in the competition mode by monitoring the dissolved oxygen as a redox mediator in 0.005 mol L−1 NaCl solution. The RS was more electrochemically active than the AS, and these results were correlated with the microstructural features of the welded alloy.

    Palavras-Chave: electrochemistry; scanning electron microscopy; friction; welding; welded joints; stirring; corrosion; corrosion resistance; electrochemical corrosion

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  • IPEN-DOC 27261

    VIVEIROS, BARBARA V.G. de . Resistência à corrosão das ligas de alumínio AA2050-T84 e AA7050-T7451 soldadas por fricção e mistura / Corrosion resistance in aluminum alloys AA2050-T84 and AA7050-T7451 welded by friction stir welding . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 123 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-14092020-114646

    Abstract: As ligas de alumínio mais comumente usadas na indústria aeronáutica são as das séries 2XXX e 7XXX, devido às suas boas propriedades mecânicas relacionadas à adição de elementos de liga que levam ao endurecimento. Algumas partes das aeronaves envolvem o uso de ligas de ambas as séries unidas por rebites, uma vez que as liga de alumínio apresentam baixa soldabilidade. O uso de rebites resulta em um aumento significativo no peso das aeronaves. Uma alternativa ao uso de rebites é soldar as ligas por soldagem por fricção e mistura, FSW. Pelo uso dessa técnica, os materiais não atingem seu ponto de fusão. No entanto, o FSW leva a alterações na microestrutura devido à deformação plástica em altas temperaturas às quais as ligas de alumínio são expostas a esse processo de soldagem. Isso causa alterações na resistência mecânica e na resistência à corrosão dessas ligas. Neste trabalho, a resistência à corrosão das ligas AA2050-T84 e AA7050-T7451 soldadas por FSW foi investigada usando soluções contendo cloreto. A solda produziu zonas com diferentes microestruturas nas duas ligas. Essas zonas são conhecidas como: zona termicamente afetada (ZTA), zona termomecanicamente afetada (ZTMA) e zona de mistura (ZM). Foram estudadas a resistência à corrosão e a microestrutura das ligas como recebidas. A microdureza foi obtida na seção transversal e na superfície superior da solda, e as medidas identificaram diferenças significativas entre as zonas. A caracterização da resistência à corrosão foi realizada por ensaios eletroquímicos, pela técnica de visualização em gel e ensaios de imersão. As técnicas eletroquímicas locais utilizadas neste estudo foram a técnica de varredura do eletrodo vibratório (SVET) e a técnica de varredura do eletrodo seletivo de íons (SIET). Os resultados mostraram que a zona mais ativa eletroquimicamente, na seção transversal das ligas soldadas, foi a ZTMA. Esta zona correspondeu à transição entre as duas ligas. Para a superfície superior das ligas soldadas, a zona mais ativa eletroquimicamente correspondeu à transição entre as zonas ZTMA e ZTA na liga AA7050. A alta atividade eletroquímica nessa última zona foi relacionada à formação de precipitados de endurecimento na ZTA do AA7050, enquanto na seção transversal, a alta atividade foi devida ao acoplamento galvânico entre as duas ligas. No acoplamento galvânico, a liga AA7050 atuou como ânodo e a AA2050, como cátodo. Quando as duas ligas, AA2050 e AA7050, foram expostas separadamente às soluções 0,005 mol.L-1 de NaCl ou 3,5% (massa) de NaCl e testadas por técnicas eletroquímicas localizadas e por ensaios de imersão, a liga AA2050 apresentou maior atividade eletroquímica em comparação com a liga AA7050, devido ao maior teor de precipitados micrométricos na liga AA2050. Esta última liga foi protegida catodicamente quando acoplada à liga AA7050.

    Palavras-Chave: mechanical properties; microhardness; thermal degradation; metallurgical flux; corrosion resistance; friction welding; stirring; aluminium alloys; probes; scanning tunneling microscopy; electrodes; signal conditioners; electrochemical coating; heat affected zone

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  • IPEN-DOC 26841

    VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; BERBEL, LARISSA O. ; BUGARIN, ALINE F.S. ; DONATUS, UYIME ; COSTA, ISOLDA . The corrosion resistance between AA2050-T84 and AA7050-T7451 welded by friction stir weld. In: BRAZIL MRS MEETING, 18th, September 22-26, 2019, Balneário Camburiú, SC. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2019. p. 2089-2089.

    Abstract: Aluminum alloys of the 2XXX and 7XXX series are among the most used materials in the aerospace industry. These alloys have good mechanical, specific strength and corrosion resistance, and for the 2XXX series, further reduction in density can be achieved by lithium addition. So, in this case, it can reduce the weight of the aeroplane and fuel usage leading to the minimization of CO 2 emissions and cost savings. Aluminum alloys have poor weldability, and to use these alloys for aeroplane structures, joining is unavoidable. To make this, the industry uses rivets to join these alloys. But rivets increase the mass of aeroplanes, and to minimise this, a non-fusion (unconventional) welding technique capable of welding aluminium alloys easily was developed. This new technique is friction stir welding, which exposes the aluminum alloys to thermomechanical effects, changing the microstructure of the alloys, and resulting in different regions with different metallurgical and mechanical properties. An example of the regions is the thermomechanically affected region which experiences both plastic deformation and high temperature but without recrystallization. There is also the stir zone which is the region of recrystallized grains, the heat affected zone and the base metal (that is not affected by the welding process). The goals of this work are to analyze the corrosion resistance of the friction stir weldment of dissimilar AA2050-T84 and AA7050-T7451 alloys using electrochemical tests, characterizing the different regions of the weldment, and establishing the most susceptible region to corrosion using a sodium chloride solution.

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  • IPEN-DOC 27114

    COUTO, CAMILA P. ; COSTA, ISOLDA ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; ALENCAR, MAICON C. de ; COLOSIO, MARCO A.; PANOSSIAN, ZEHBOUR; ROSSI, JESUALDO L. . The use of scanning vibrating electrode technique to evaluate the effect of hot stamping on the corrosion resistance of 22MnB5 press-hardened steel electroplated with Zn-Ni. Materials Research, v. 22, suppl. 1, p. 1-6, 2019. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2019-0163

    Abstract: Carmakers must achieve the worldwide targets for lightweight materials, safety and reducing the fuel consumption. The use of press-hardened steel (PHS), in vehicle structures has been contributing with these requirements. This type of steel is widely used for the hot-stamping which consists in heating the steel blank to total austenitization temperature and then transferring it from the furnace into the die tool where the steel is formed and quenched at the same time. PHS is usually protect with metallic coatings in order to avoid both steel oxidation and decarburization. Hot-dip Al-Si coating is currently the main used in this application. However, alternative coatings, like zinc-based, are under investigation. This work aims at evaluating the corrosion resistance of the 22MnB5 grade PHS, electroplated with Zn-Ni, before and after hot stamping, using the scanning vibrating electrode technique (SVET). Results from SVET showed that samples prior to hot stamping, the corrosion mechanism was uniform over the exposed surface, and was mainly related to selective dissolution of zinc from the coating. On the other hand, hot stamped samples showed localized corrosion mechanism with decrease in current with time of immersion due to the formation of corrosion products on the exposed surface.

    Palavras-Chave: coatings; metals; hardening; steels; automotive industry; electrolytes; zinc; nickel; electroplating; corrosion resistance; scanning electron microscopy; backscattering; electrons; corrosion protection

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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