'PGDesign / Universidade Federal do Rio Grande do Sul'
Abstract
Nickel-based alloys are widely used in industry due to their remarkable corrosion resistance. Currently, most of these alloys are processed with crystalline structure. However, amorphous metal alloys commonly demonstrate greater corrosion resistance compared to their crystalline counterparts. In this study, the Ni62Nb38, Ni59.24Nb37.76B3.00, and Ni58.1Nb38.9B3.0 (atom percent) alloys with crystalline and amorphous structure were investigated. Traditional X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) techniques were used to characterize the alloys. Electrochemical tests were conducted to evaluate the corrosion resistance at different temperatures. Data obtained by electrochemical impedance spectroscopy and polarization curves revealed the superiority of amorphous alloys in relation to crystalline ones, for the same chemical composition. The polarization resistance of the amorphous alloys was up to 20 times greater than that of its crystalline counterparts. Both structures showed a reduction in corrosion resistance with increasing temperature. In amorphous alloys, the presence of boron made the samples more resistant to corrosion at both temperatures. Furthermore, a higher percentage of niobium among the ternary compositions also improved the corrosion properties. In crystalline alloys, the presence of boron resulted in samples that were less resistant to corrosion at a temperature of 25 °C. However, this element provided greater resistance to ternary alloys at a temperature of 45 °C. Using electrochemical techniques, it was possible to demonstrate the superior corrosion resistance of amorphous alloys compared to its crystalline counterparts.Ligas à base de níquel são amplamente utilizadas na indústria devido à sua notável resistência à corrosão. Atualmente, a maioria dessas ligas é processada com estrutura cristalina. Entretanto, as ligas metálicas amorfas, comumente, demonstram uma maior resistência à corrosão em comparação com suas contrapartes cristalinas. Neste estudo, foram investigadas ligas metálicas Ni62Nb38, Ni59,24Nb37,76B3,00 e Ni58,1Nb38,9B3,0 (percentagem atômica), com estruturas cristalina e amorfa. Utilizou-se difração de raios-X (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) para análise das ligas. Os testes eletroquímicos foram conduzidos para avaliar a resistência à corrosão em diferentes temperaturas. Os dados obtidos por espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização revelaram a superioridade das ligas amorfas em relação às cristalinas, para uma mesma composição química. A resistência de polarização da liga amorfa foi até 20 vezes maior que a de sua contraparte cristalina. Ambas as estruturas mostraram uma redução na resistência à corrosão com o aumento da temperatura. Nas ligas amorfas, a presença de boro tornou as amostras mais resistentes à corrosão em ambas as temperaturas. Além disso, o maior percentual de nióbio entre as composições ternárias também melhorou as propriedades em relação à corrosão. Nas ligas cristalinas, a presença de boro resultou em amostras menos resistentes à corrosão à temperatura de 25 °C. No entanto, esse elemento proporcionou uma maior resistência das ligas ternárias à temperatura de 45 °C. Utilizando técnicas eletroquímicas, foi possível demonstrar a superioridade da resistência à corrosão das ligas amorfas em comparação com as cristalinas, para uma mesma composição química
