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Habilitation Thesis
DOI
10.11606/T.3.2017.tde-02082017-084559
Document
Author
Full name
Stephan Wolynec
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1980
Committee
Bradaschia, Clóvis (President)
Azevedo, Édio Vieira de
Jordan, Ivo
Pereira, Rubens de Lima
Vieira, Renato Rocha
Title in Portuguese
Obtenção de curvas de polarização verdadeiras para medida de velocidade de corrosão.
Keywords in Portuguese
Aço carbono
Corrosão
Curvas de polarização
Eletroquímica
Medida de velocidade de corrosão
Abstract in Portuguese
A determinação da velocidade de corrosão de aço de baixo carbono em soluções estagnadas de cloreto de sódio foi tentada através do método de polarização linear, porém nenhum dos dados de polarização obtidos pelas técnicas convencionais (potenciostáticas ou potenciodinâmicas) conduziu a resultados satisfatórios. Foi mostrado que o valor da velocidade de corrosão calculada é afetado pelo sentido em que é feita a polarização pela velocidade de varrimento para as curvas determinadas potenciodinamicamente, e pelo intervalo de tempo entre degraus consecutivos para as curvas determinadas pela técnica potenciostática. A partir dos dados derivados de investigações cronoamperométricas foi deduzido um novo método para a obtenção das curvas de polarização. Este método é semelhante ao potenciostático, com duas diferenças: (i) o potencial de polarização é desligado por alguns minutos entre dois degraus consecutivos a fim de permitir ao sistema sofrendo corrosão que recupere, pelo menos parcialmente, as condições observadas inicialmente; (ii) a corrente é determinada a partir da extrapolação dos dados das curvas de decaimento de corrente para tempo infinito. Foi observado que nessas curvas a corrente mantém uma relação exponencial com o inverso da raiz quadrada do tempo. Os dados gerados por esse método estão em bom acordo com as medidas de perda de peso e do potencial de corrosão, não apenas em termos de velocidade de corrosão, mas também, em termos de declives de Tafel. As medidas de perda de peso e de potencial de corrosão produziram dados interessantes sobre a corrosão do aço em soluções estagnadas de cloreto de sódio e água destilada. Foi observado que a velocidade de corrosão de uma amostra é altamente dependente de sua posição dentro do béquer, tendo sido medidas diferenças de 70-100% entre amostras imersas no mesmo béquer. A velocidade de corrosão é também afetada pelas condições existentes na atmosfera sobre a interface líquido/atmosfera. Após um estágio inicial de cerca de 50-100 horas, a velocidade de corrosão de uma amostra individual é bastante constante e característica de sua localização. O potencial de corrosão dentro da solução 4% NaC1 mantém uma relação logarítmica com a densidade de velocidade de corrosão (velocidade de corrosão por unidade de área anodicamente ativa); um declive de Tafel anódico de 59 mV/ década e uma densidade de corrente de troca de 3,6 X 10-6 A/cm2 foi derivado a partir dessa relação para a dissolução anódica do ferro. Dentro da água destilada a variação da sua resistividade não afeta em nada a velocidade de corrosão.
Title in English
Determination of "true" polarization curves for corrosion rate measurement.
Keywords in English
Carbon steel
Corrosion
Corrosion rate measurements
Electrochemistry
Polarization curves
Abstract in English
Determination of corrosion rate for low carbono steel in stagnant NaCl solutions was attempted by the linear polarization method, but none of the polarization data obtained by conventional procedures (potentiostatic or potentiodynamic) gave satisfactory results. It was shown that the value of calculateds corrosion rate is affected by the direction in which the polarization is undertaken, by the scanning rate for curves determined by potentiodynamic technique, and by the time interval between consecutive steps for curves determined by potentiostatic technique. A new method for obtaining polarization data was derived from chronamperometric investigations. This methods is similar to the potentiostatic one, with two differences: (i) the polarization potential is switched off for some minutes between two consecutives steps so as to allow the corroding system to recover, at least partially, the conditions observed initially, (ii) the current is determined by extrapolating the data of the current decay curves to infinite time. It was observed that in those curves the current holds an exponential relationship to the inverse of the square root of time. The data generated by this method is in good agreement with weight-loss and corrosion potential measurements not only in terms of corrosion rate but also in terms of Tafel slopes. The weight-loss and potential corrosion measurements produced interesting data about the corrosion of steel in stagnant sodium chloride and distilled water solutions. It was found that the corrosion rate of a sample is hightly dependent on its location inside the beaker, with differences as large asd 70-100% being observed between samples immersed in the same beaker. The corrosion rate is also affected by the conditions prevailing in the atmosphere over the liquidatmosphere interface. After an initial stage of about 50-100hours, the corrosion rate of a individual sample is quite constant and characteristic of its location. The corrosion potential in 4% NaC1 solution holds a logarithmic relationship to the corrosion rate density (corrosion rate per unit anodically active area); an anodic Tafel slope of 59 mV / decade and an exchange current density of 3.6 x 10-6 A/cm2 was derived from this relationship for the anodic dissolution of iron. The resistivity variation of distilled water does not affect the corrosion rate.
 
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Publishing Date
2017-08-14
 
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