Orientador : Carlos V. D'Alkaine

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Neste trabalho estuda-se o efeito da adição de elevados teores de Nióbio (até 2% em peso) na formação e estabilidade de óxidos superficiais formados sobre aços inoxidáveis de baixo teor de carbono. Propõe-se um modelo fisico de crescimento do filme de óxido superficial, admitindo-se uma...

Resumo: Neste trabalho estuda-se o efeito da adição de elevados teores de Nióbio (até 2% em peso) na formação e estabilidade de óxidos superficiais formados sobre aços inoxidáveis de baixo teor de carbono. Propõe-se um modelo fisico de crescimento do filme de óxido superficial, admitindo-se uma distribuição de energia livre superficial sobre um eletrodo sólido policristalino. Foi verificado o efeito do Nióbio no coeficiente de transferência de carga e na densidade de corrente na interface metal-filme, utilizando-se o modêlo proposto. Analisou-se o efeito do Nióbio na região de inicio da transpassividade em função da alteração das características semicondutoras do óxido superfície. Em seguida à região de transpassividade ocorre uma passivação secundária e uma segunda região transpassiva que ocorre simultaneamente com evolução de oxigênio. Nesta faixa de potenciais, as transformações que ocorrem no filme de óxido superficial são dependentes do potencial e da velocidade de varredura. Para baixas velocidades (v = 20 mV/seg) a taxa de transformação do filme é maior que a velocidade de variação do potencial, o que permite um rearranjo do filme para cada potencial. O envelhecimento eletroquímico a potenciais anódicos dentro da região passiva indica que o Nióbio influencia o processo de redução do filme de óxido superficial crescido em condições potenciostáticas ou potenciodinâmicas

Abstract: The effect of high level Niobium additions (up to 2 weight per cent) in the formation and stability of superficial oxide films grown on low carbon stainless steels was studied. A physical model is proposed to explain the oxide films growth, take into account the superficial free energy...

Abstract: The effect of high level Niobium additions (up to 2 weight per cent) in the formation and stability of superficial oxide films grown on low carbon stainless steels was studied. A physical model is proposed to explain the oxide films growth, take into account the superficial free energy distribution on the polycrystalline solid electrode. This model allows the calculation of the charge transfer coefficient and interfacial metal-film current density and the evaluation of the Niobium effect on these parameters. It was analysed the Niobium influence in the beginning of the transpassivity region with respect of the superficial oxide semiconductor characteristic changes. After the transpassivity region a second passivity and a second transpassivity region occur simultaneously with oxygen evolution. In these regions the superficial oxide films transformations are potential and sweep velocities dependent. For low velocities (v = 20 mV/s) the film transformation rate is greater than the potential changes wich allows a film rearrangement for each potential. The electrochemical ageing in the anodic potential inside the passive region shows that thé reduction process of the passivating film grown in potentiostatic or potentiodynamic conditions is affected by the Niobium content