Resistência à corrosão e à oxidação dos aços AISI 316L e SAF 2304 revestidos por ZrN e ZrSiN pela técnica de magnetron sputtering reativo

A utilizacao dos revestimentos como forma de melhorar as propriedades de um material e uma alternativa para o desenvolvimento e aplicacao de novos materiais. Os filmes de ZrN e ZrSiN sao conhecidos pelas suas boas propriedades mecânicas, porem existem poucas pesquisas que investiguem a resistencia a corrosao dos mesmos, tornando-os aplicaveis a sistemas de armazenamento e transporte de fluidos. Nesse sentido, propoe-se, neste trabalho, o estudo dos filmes de ZrN e ZrSiN depositados sobre o aco inoxidavel 316L e o duplex 2304, acos utilizados na construcao de tubos flexiveis para o transporte de fluidos multifase, como no caso das industrias de extracao de petroleo. Nesta pesquisa foi estudada, especificamente, a influencia do substrato na resistencia a corrosao dos sistemas revestimento/substrato e a influencia da concentracao de silicio no filme de ZrSiN. Como solucao eletrolitica foi utilizado cloreto de sodio na concentracao de 3,0 % m/v, em temperatura ambiente. A quantidade de silicio no filme de ZrSiN variou entre 0 e 12,3 % at. Para a analise da resistencia a corrosao, foram utilizadas as tecnicas eletroquimicas de espectroscopia de impedância eletroquimica (EIE) e polarizacao potenciodinâmica anodica. Segundo resultados encontrados por meio das tecnicas eletroquimicas, para ambos os substratos, os filmes de ZrN e ZrSiN melhoraram a resistencia a corrosao dos sistemas. A adicao de Si aumentou a resistencia a transferencia de carga para o substrato de aco duplex 2304, sendo que o mesmo nao foi observado para o aco inoxidavel 316L. Conclui-se, tambem, que o substrato tem influencia na resistencia a corrosao dos filmes. Nesse trabalho, os sistemas filme/aco duplex 2304 apresentaram maior resistencia a corrosao, se comparado aos sistemas filme/aco inoxidavel 316L. As amostras analisadas durante 1000h de imersao em solucao salina mostraram que a resistencia a corrosao tende a aumentar com o tempo. A porosidade dos filmes tambem foi calculada utilizando dados eletroquimicos. Alem das propriedades anti-corrosivas, a resistencia a oxidacao em altas temperaturas, de 700, 800 e 1000oC, foi estudada. Utilizando a tecnica de difracao de raios-X, observou-se que o filme de ZrSiN possui maior resistencia a oxidacao que o filme de ZrN. A tecnica de espectroscopia de fotoeletrons de raios-X foi utilizada para determinar a composicao quimica e a espessura dos filmes. Os filmes de ZrN e ZrSiN possuem aproximadamente 170 nm de espessura. Por meio da analise de microscopia eletronica de varredura, verificou-se que a morfologia dos filmes oxidados tende a ser menos homogenea com o aumento da temperatura.