Morphological study and corrosion penetration rate of SAE 5160 steel in saline medium (NaCl): a study by immersion test

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i17.38762

Keywords:

Steel; SAE 5160; Corrosion; Saline environment.

Abstract

The metal has numerous applications and characteristics that allow its application in different environmental conditions. However, it is necessary that the steel be produced for a certain condition, as the chemical and physical characteristics of the steel can be affected in case of incompatibility with the environment. Due to the effects that corrosion can have in cases of critical process failure, high costs are involved in maintenance and replacement of parts and equipment. Corrosion studies have grown with the aim of eliminating corrosive effects, based on the prevention and development of steels with greater resistance to the phenomenon. SAE 5160 steel is susceptible to corrosion when under conditions where cathodic reactions can occur, with the presence of oxygen, water and dissolved salts. The objective of this work was to evaluate the behavior of SAE 5160 steel in different concentrations of NaCl in solution, as a way of verifying the effect of the medium on the corrosion of steel using an immersion test for 10 weeks. An applied methodology was applied and, regarding the objectives, an explanatory research. The focus was a qualitative and quantitative research. The effect was checked from the corrosion penetration rate (CPR) to determine the corrosivity of the media. At the end, a metallographic microscope was used to characterize the morphology of corrosion in the specimens (CP's). It is concluded that the SAE 5160 steel showed moderate CPR in the media and the increase in the NaCl content increases the corrosion rate. Alveolar and pitting corrosion formation is observed on the surface of the CP's.

References

American Society for Testing and Materials – ASTM International G31-72 (2004). Standard Guide for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals. Pensilvânia: West Conshohocken. p. 95-101.

Araujo, J. V. S., Silva, R. M. P., Viveiros, B. V., Milagre, M. X., Machado, C. S. C., & Costa, I. (2022). Compreendendo os mecanismos de corrosão de ligas de Al-Cu-Li: uma investigação através de técnicas eletroquímicas globais e locais. Química Nova, 45 (6), 680-689.

ArcelorMittal Brasil (2019). Guia do aço. https://brasil.arcelormittal.com/pdf/produtos-solucoes/catalogos/catalogo-guia-aco.pdf?asCatalogo=pdf

Belgo Bekaert Arames, 2016. Soluções em arames para fixadores. https://www.belgobekaert.com.br/wp-content/uploads/2019/06/BB-086-16-FOLDER-FIXADORES-PAGINADO-v3.pdf

Callister Jr., W. D. (2008). Ciência e Engenharia dos materiais: uma introdução. (7a ed.): LTC.

Chiaverini, V. (1996). Aços e Ferros Fundidos. (7a ed.,): Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais (ABM).

Cotta, J. A. de O., Gomes, B. M., Andrade, F. L. de S., Figueireido, G. C. N., de Souza, G. K. F., Linhares, Ícaro L., Gomes, J. D., Santos, J. M. B. dos, Gomes, L. A., Carmo, N. H. do, de Melo, P. E. S., Santos, P. H. F. dos, Carneiro, R. P. de C., & Torres, R. Q. Q. de F. (2020). Ensino-aprendizagem de cinética e eletroquímica com uso de atividades experimentais: estudo de caso no ensino superior. Research, Society and Development, 9(2), e23921970. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i2.1970

Dias, L. V., Sá, S. K. M., Freitas Filho, A., Santos, C. E., & Santana, I. J. (2018). Efeitos da temperatura de revenimento na dureza e resistência do aço AISI 5160. In: 73º Congresso Anual da ABM, 2125-2136. 10.5151/1516-392X-31858

Fontana, M.G. (1986). Corrosion Engineering. (3a ed.,): McGraw-Hill, p. 1-5.

Gentil, V. (2007). Corrosão. (3a ed.): LTC - Livros Técnicos e Científicos.

Gentil, V. (2011). Corrosão. (6a ed.): LTC - Livros Técnicos e Científicos.

Gil, A. C. (1999). Métodos e técnicas de pesquisa social. (5a ed.): Atlas.

Gomes, A. C. T. (2005). Análise da corrosão e da erosão-corrosão do aço carbono em meio com NaHCO3 e CO2. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais e Processos, Setor de Tecnologia, UFPR. 137 p.

Gomes, G. M. de O., Vieira, P. de C., Guedes, F. N. de J., & Monnerat, C. S. (2019). Estudo do efeito corrosivo de cloreto e brometo em amostras de aço carbono e aço inox. Research, Society and Development, 8(5), e1685866. https://doi.org/10.33448/rsd-v8i5.866

International Zinc Association (IZA). (2015). https://www.zinc.org/

International Standard Organization. (2020). BS EN ISO 8044:2020. Corrosion of metals and alloys.

Lakatos, E. M., & Marconi, M. A. Fundamentos de Metodologia Científica. Atlas, 2011

Lima, F. de A., Carvalho, M. D. de, Martins, D. S., Oliveira, A. S., Silveira, D. M., Siqueira, A. M. de O., & Bellido, J. D. A. (2020). Avaliação da resistência à corrosão em chapas de aço-carbono protegidas por revestimentos nanocerâmicos a base de zircônio e titânio. Research, Society and Development, 9(3), e183932715. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i3.2715

Mattar, F. N. Pesquisa de marketing. (3a ed.): Atlas, 2001.

NACE SP0775-2013. (2013). Standard practice: preparation, installation, analysis and interpretation of corrosion coupons in oilfield operations. Houston: NACE International.

Ostroski, V. C. (2019). Avaliação da velocidade de corrosão nos equipamentos portuários. Revista de Gestão & Sustentabilidade Ambiental. 8 (1), 848-880.

Prodanov, C. C., & Freitas, E. C. (2013). Metodologia do Trabalho Científico: Métodos e Técnicas da Pesquisa e do Trabalho Acadêmico. Novo Hamburgo: FEEVALE.

Quattrociocchi, D. G. S., Santoro, A. S., Fonseca, T. N. M., Conceição Júnior, V., Paes, L. W. C., & Campos, V. R. (2022). Técnicas experimentais e teóricas aplicadas ao estudo de inibidores orgânicos de corrosão em meio ácido. Research, Society and Development, 11(9), e57811932321. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.32321

Silva, A. C., & Mei, P. R. (2006). Aços e ligas especiais. Edgard Blucher.

Silva, R. C. (2021). Estudo da corrosão em tubulações de aço-carbono utilizada na distribuição de água potável em solução de hipoclorito de sódio. Dissertação (Mestrado em Ciências). Departamento de Engenharia Metalúrgica e Materiais. Universidade de São Paulo. 101 p.

Published

27/12/2022

How to Cite

COTTA, J. A. de O.; LUCCA, P. H. D. de . Morphological study and corrosion penetration rate of SAE 5160 steel in saline medium (NaCl): a study by immersion test. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 17, p. e242111738762, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i17.38762. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/38762. Acesso em: 5 nov. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences