Corrosão e Hidrogenação em Ligas de Titânio: Uma Abordagem Eletroquímica da Liga Ti-6Al-4V com Adição de Rutênio

• Processo: 24/10695-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Guilherme Yuuki Koga
• Beneficiário: Hassan Asif
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Corrosão Hidrogenação Mecânica da fratura Proteção catódica Titânio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: corrosão | hidrogenação | Mecânica da Fratura | Proteção catódica | titânio | Durabilidade e Degradação de Materiais

Resumo

O titânio e suas ligas são amplamente valorizados na indústria offshore de petróleo e gás devido à sua excepcional resistência à corrosão e alta relação resistência/peso. No entanto, a fragilização por hidrogênio representa um desafio significativo, limitando sua aplicação em ambientes corrosivos, como água do mar e na presença de sulfeto de hidrogênio. Compreender os mecanismos subjacentes à fragilização por hidrogênio e avaliar a suscetibilidade das ligas sob diversas condições-incluindo variações de temperatura e níveis de proteção catódica-é crucial para o avanço da tecnologia. As ligas de titânio que contêm rutênio demonstram potencial para suportar componentes em aplicações exigentes, mas ainda são suscetíveis à fragilização por hidrogênio. Danos ao revestimento protetor de polímero nesses componentes, juntamente com a perda da passivação, podem facilitar a entrada de hidrogênio, levando à formação de hidretos que comprometem a integridade do material. Embora existam vários estudos sobre os efeitos da absorção de hidrogênio no Ti-6Al-4V (Grau 23), a pesquisa sobre o Ti-6Al-4V-0,1Ru (Grau 29) é ainda limitada. Alguns relatos sugerem que o aumento da formação do filme passivo em ligas contendo Ru pode dificultar a difusão de hidrogênio, enquanto outros estudos apresentam resultados conflitantes, indicando uma maior suscetibilidade à absorção de hidrogênio em comparação com ligas de titânio isentas de Ru. Este projeto de pesquisa visa avaliar a resistência à corrosão e à hidrogenação eletroquímica da liga de Ti grau 29 (Ti-6Al-4V + 0,1%Ru) em comparação com a liga de Ti grau 23 (Ti-6Al-4V). Os ensaios de resistência à corrosão das ligas de Ti graus 23 e 29 serão realizados em solução de NaCl 0,6 M e em ebulição de H2SO4 e HCl. A entrada de hidrogênio e a formação de hidratos em ambientes ácidos (H2SO4) e salinos (NaCl 0,6 M) serão rigorosamente avaliadas sob proteção catódica a -1800 mVAg/AgCl por 7 dias em temperatura ambiente. Dada a crescente utilização de ligas de titânio na exploração de petróleo e gás em águas profundas, uma compreensão abrangente de sua resistência à corrosão e hidrogenação é essencial para garantir uma exploração segura e eficiente.