Investigating the impact of the Nb2O5-based coating deposited via reactive sputtering on the corrosion resistance and corrosion-fatigue performance of the 2198-T8 aluminium alloy (2025)
- Authors:
- Autor USP: RANGEL, URIEL DARHÊ OUDINOT DIAS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- DOI: 10.11606/D.18.2025.tde-12022026-152426
- Subjects: LIGAS METÁLICAS; ALUMÍNIO; CORROSÃO DOS MATERIAIS; FADIGA DOS MATERIAIS; REVESTIMENTOS
- Keywords: corrosão por pite; corrosão-fadiga; pulverização catódica reativa; revestimentos de nióbio
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: As ligas de alumínio de alta resistência são amplamente empregadas na indústria aeronáutica devido às suas excelentes propriedades mecânicas. No entanto, sua inerente suscetibilidade à corrosão por pite em ambientes agressivos pode levar a danos significativos por corrosão e corrosão-fadiga. Este estudo visou verificar os efeitos positivos da aplicação de um revestimento à base de óxido de nióbio (Nb2O5), depositado pela técnica de DC reactive sputtegin, na resistência à corrosão e no desempenho em corrosão-fadiga da liga de alumínio 2198-T8 usada como material aeronáutico. O filme depositado foi caracterizado por microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia Raman. As amostras da liga com e sem o revestimento de NB2O5, antes e após os ensaios de corrosão e corrosão-fadiga, foram caracterizadas morfológica e estruturalmente por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) combinada com espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e difração de elétrons retroespalhados (SBSD). Os estudos eletroquímicos foram conduzidos via potencial de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica (PP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em uma solução de 0,6molL-¹NaCl. Os ensaios de taxa de propagação de trinca por fadiga (FCG) foram realizados sob condições de carregamento controlado, utilizando uma forma de onda senoidal em frequências de 10 Hz (em ar) e 1 HZ (em solução salina), com uma razão de carga de 0,1. Após a deposição do revestimento, a análise de AFM confirmoi a existência de uma camada compacta com aproximadamente 100 nm de espessura na superfície do material. O estudo fornece evidências convincentes de que o revestimento Nb2O5 promove um aumento significativo na resistência à corrosão. Os resultados eletroquímicos demonstram umaumento de 17% no potencial de pite (Epit) e uma redução de 95% na densidade de corrente de corrosão (icorr). Além disso, o revestimento melhoroi o desempenho em corrosão-fadiga da liga 2198-T8, como evideenciado pela dimunuição das FCGs do material revestido em comparação ao material de base exposto ao meio agressivo. Portanto, a redução observada nas taxas de FCG em ambientes contendo cloretos, aliada à maior estabilidade eletroquímica, conforme a eficácia protetora do revestimento de Nb2O5
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 09.12.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
RANGEL, Uriel Darhê Oudinot Dias. Investigating the impact of the Nb2O5-based coating deposited via reactive sputtering on the corrosion resistance and corrosion-fatigue performance of the 2198-T8 aluminium alloy. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-12022026-152426/. Acesso em: 11 abr. 2026. -
APA
Rangel, U. D. O. D. (2025). Investigating the impact of the Nb2O5-based coating deposited via reactive sputtering on the corrosion resistance and corrosion-fatigue performance of the 2198-T8 aluminium alloy (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-12022026-152426/ -
NLM
Rangel UDOD. Investigating the impact of the Nb2O5-based coating deposited via reactive sputtering on the corrosion resistance and corrosion-fatigue performance of the 2198-T8 aluminium alloy [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-12022026-152426/ -
Vancouver
Rangel UDOD. Investigating the impact of the Nb2O5-based coating deposited via reactive sputtering on the corrosion resistance and corrosion-fatigue performance of the 2198-T8 aluminium alloy [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-12022026-152426/
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