INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
SUL-RIO-GRANDENSE
CÂMPUS SAPUCAIA DO SUL
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂN...
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LEANDRO IVANIR SCHMIDT
INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA
OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACAB...
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LEANDRO IVANIR SCHMIDT
INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA
OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACAB...
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a minha esposa Elisandra que me
apoiou e garantiu a estabilidade em momentos difíceis
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por me proporcionar esta experiência fantástica que foi aprender
sobre coisas que não sab...
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“Embora ninguém possa voltar atrás e fazer um novo começo,
qualquer um pode começar agora e fazer um novo fim”.
Chico Xa...
SUMÁRIO
SUMÁRIO..............................................................................................................
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6 CONCLUSÕES .............................................................................................................
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LISTA DE FIGURAS
Fig. 1: Esquema resumido da fundamentação teórica. .....................................................
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Fig. 33: Peça após usinagem das extremidades no CUH........................................................38
Fig. 34: ...
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Resumo das Condições testadas em laboratório....................................................
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LISTA DE ABREVIAÇOES
VCI - Volatil Corrosion Inibitor (Inibidor Volátil de Corrosão)
IFSUL - Instituto Federal de Educa...
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RESUMO
Este trabalho tem por objetivo estudar a ocorrência de corrosão em peças acabadas
automotivas para freio de veí...
VIII
ABSTRACT
This work aims to study the occurrence of corrosion in automotive brake parts to finished
composite of SAE 1...
1. INTRODUÇÃO
As indústrias exigem a busca cada vez maior pela excelência em produtos com o
mínimo de impacto na imagem, t...
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2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
O objetivo geral deste trabalho foi identificar as condições no processo de fabricação
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3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os produtos acabados são produzidos em processo de forjamento a quente, tratados
termicamente e ...
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Conforme Schaeffer (2006) existem vários parâmetros envolvidos nos cálculos
relacionados com esse processo. Os principai...
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Fig. 2: Matrizes para forjamento em matriz aberta
Fonte: (CETLIN e HELMAN, 2012)
As matrizes fechadas têm cavidades escu...
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Fig. 4: Matrizes para forjamento em matriz fechada
Fonte: (CETLIN e HELMAN, 2012)
3.2 Tratamento Térmico
Segundo Chiaver...
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 melhora da resistência à corrosão;
 melhora da resistência ao calor; e
 modificação das propriedades elétricas e mag...
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Fig. 6: Diagrama esquemático de transformação para normalização
Fonte: (CHIAVERINI, 2002)
A Fig. 6 mostra a operação de ...
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3.3 Usinagem
O conceito de usinagem pode ser descrito como o processo de fabricação que promove
a retirada de material d...
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 Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 800 – 850ºC por
no mínimo 1 hora para cada 25 mm. ...
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Fig. 7: Influência dos Elementos de Liga nas Propriedades Mecânicas do Aço.
Fonte (CIMM, 2014).
O elemento principal na...
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Os materiais possuem propriedades diferentes de retentividade magnética, assim
conforme a aplicação deste o magnetismo ...
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liberada, retornando o metal ...
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Fig. 8: Esquema das formas de corrosão pela aparência da superfície mais comuns.
Fonte (GENTIL, 2007).
Os meios corrosi...
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Os materiais metálicos sofrem normalmente um processo de corrosão eletroquímico,
isto é, uma reação química em que exis...
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cristalinas (cristais de areia) ou como placas finas (estruturas florais). A goethita parece com
estruturas globulares,...
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A corrosão atmosférica se caracteriza por ter a umidade do ar como eletrólito, com
sua condutividade aumentada pela pre...
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Aplicação de revestimento não-metálico (pintura);
Proteção catódica e anódica.
De forma geral existem inúmeros tipos ...
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mesmo na superfície metálica, com formação da camada monomolecular sobre a superfície
metálica e neutralização da corre...
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Dependendo do metal e do sistema inibidor, a camada fina formada impede fisicamente o
contato do eletrólito com o metal...
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Em um ensaio de campo, várias amostras de diferentes tipos são expostas a meios
que são quase idênticos aqueles em serv...
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As observações microscópicas óticas podem ser feitas após e durante os ensaios de
corrosão. É possível estudar as difer...
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4 METODOLOGIA
O presente trabalho foi realizado em duas formas de avaliação que são o Mapeamento
do Processo e os ensai...
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 Condição 3: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de
óleo refrigerante da usinagem do acabamento na...
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 Condição 10: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de
liquido de ensaio de partículas magnéticas na s...
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Tabela 1: Resumo das Condições testadas em laboratório.
Fonte: ( IFSUL, 2014)
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A amostra retirada do processo para confecção dos corpos de prova foi uma unidade
bruta após o processo de forjamento e...
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Fig. 13: Suporte utilizado na fixação da lixa e sistema de colocação de água.
Fonte (IFSUL, 2014).
As amostras após lix...
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Fig. 16: Amostra apresentando 2º corte.
Fonte (IFSUL, 2014).
As amostras após o corte foram arredondadas as extremidade...
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As amostras depois de realizado o polimento foram lavadas em álcool 92,8º INPM e
manipuladas com pinça (Fig. 19) para e...
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A embalagem plástica utilizada para embalar as condições de 1 a 6 foi do tipo
comum, de polietileno de alta densidade (...
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Fig. 25: Abraçadeira de Nylon.
Fonte (IFSUL, 2014).
Fig. 26: Amostra embalada com fechamento na parte superior.
Fonte (...
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Fig. 27: Amostras armazenadas sobre bancada.
Fonte (IFSUL, 2014).
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análise dos resultados para reduzir o erro inerente a escolha da área de avaliação de cada
amostra.
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As amostras destas condições foram escolhidas para comparação de componentes da
composição da corrosão entre a condição...
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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados foram divididos em grupos que são referentes em primeiro lugar ao
mapeamento de ...
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Fig. 31: Desenho do processo produtivo.
Fonte (Empresa, 2014).
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Fig. 32: Peça com a superfície bruta após granalha.
Fonte (Empresa, 2014).
A Fig. 32 apresenta a peça bruta após os pro...
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Fig. 34: Peça após usinagem do perfil do cabo no TCN
Fonte (Empresa, 2014).
A peça após a usinagem é temperada por indu...
40
A superfície dos mancais ainda sofre uma última usinagem de acabamento nos tornos
de comando numérico (TCN) de acabamen...
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Elementos de Liga
% C Si Mn P S
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realizadas 5 fotos de cada cond...
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A Condição 3 é ilustrada pela Fig. 43 e apresenta uma área de corrosão de 3,1 % de
corrosão demonstrando a menor influê...
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que o líquido das partículas magné...
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A Condição 5 ilustrada pela Fig. 47 apresentou área de corrosão de 1,6 % e representa
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Fig. 48: Imagem de amostra da Condição 11 com exposição 31 dias.
Fonte (IFSUL, 2014).
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resultado da condição 6 torna viável a realização da troca dos óleos, principalmente por se
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Tabela 4: Resumo dos valores de % de área de corrosão por amostra em cada condição.
(Fonte: IFSUL, 2014)
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A condição 8 foi a que obteve a maior área de corrosão e representa o corpo de prova
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Fig. 52: Gráfico área de corrosão por Condição amostrada ordenadas por embalagem.
Fonte (IFSUL, 2014).
As amostras fora...
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A Fig. 53 mostra também que houve um processo de aceleração na velocidade de
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Fig. 55: MEV Condição 11 ampliada 5000X.
Fonte (UFRGS, 2014).
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Fig. 57: MEV Condição 12 ampliada 2500X.
Fonte (UFRGS, 2014).
A Fig. 58 representando a Condição 6 mostra os contornos ...
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A Fig. 61 mostra a localização utilizada para a análise EDS e a Fig. 62 mostra o
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ocorrências de corrosão identificadas no cliente. Isto gera uma preocupação grande de que a
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Fig. 64: Corrosão causada pelo furo no VCI.
Fonte (Empresa, 2014).
5.5 Sustentabilidade
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6 CONCLUSÕES
Verificou-se que a corrosão está presente no ambiente e atmosfera produtiva e se faz
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O VCI se mostrou eficiente na proteção contra corrosão com valores três vezes
menores que o da amostra sem proteção nen...
63
7 LIMITAÇÕES E DIFICULDADES DO TRABALHO
O presente trabalho pode ser ainda complementado com alguns estudos adicionais ...
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Este trabalho tem por objetivo estudar a ocorrência de corrosão em peças acabadas automotivas para freio de veículos pesados compostas de SAE 1045H, que passam por processo de forjamento, tratamento térmico, com usinagem de desbaste e acabamento. A área deste tema é a melhoria de processos de fabricação mecânica com ênfase no estudo de corrosão e proteção de materiais metálicos. Foram realizadas análises de condições de processo de fabricação que vai desde o forjamento, tratamento térmico, usinagem de desbaste e acabamento e embalamento para avaliação de suas influências na incidência de corrosão em peças acabadas. No estudo foi demonstrado que o processo corrosivo, de natureza superficial, pode ter influência nos processos de tratamento térmico por indução, usinagem de acabamento, bem como em ensaios de partículas magnéticas. Foram colocados corpos de prova embalados em embalagem PEAD e também em VCI simulando as diversas condições identificadas como importantes no processo de corrosão. A área de corrosão foi medida após um tempo de exposição de 31, 34 e 41 dias através de metalografia aumentada em 100 vezes com auxílio de software ImageJ. Os resultados demonstraram uma boa eficiência da embalagem VCI quando a superfície estiver completamente isenta de impurezas e uma provável ineficiência quando forem acrescidas impurezas como líquido de tempera, líquido de refrigeração da usinagem e líquido de ensaio de partículas magnéticas. O embalamento é um processo onde a atenção em relação a contaminação deve ser total, bem como deve-se evitar a incidência de perfurações na embalagem.

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INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACABADO

  1. 1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-RIO-GRANDENSE CÂMPUS SAPUCAIA DO SUL GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA LEANDRO IVANIR SCHMIDT INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACABADO SAPUCAIA DO SUL 2014
  2. 2. b LEANDRO IVANIR SCHMIDT INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACABADO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica no Instituto Federal Sul-Rio- Grandense – IFSUL. Área de concentração: Engenharia. Orientador: Prof. Pedro Carlos Hernandez Junior Co-orientador: Prof. Luís Frederico P. Dick SAPUCAIA DO SUL 2014
  3. 3. c LEANDRO IVANIR SCHMIDT INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO DE PEÇAS USINADAS NA OCORRÊNCIA DE CORROSÃO EM PRODUTO ACABADO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica no Instituto Federal Sul-Rio- Grandense – IFSUL. Área de concentração: Engenharia. Orientador: Prof. Pedro Carlos Hernandez Junior Co-orientador: Prof. Luís Frederico P. Dick Aprovado pela banca examinadora em 03/12/ 2014 ___________________________________________________________________________ Prof. Pedro Carlos Hernandez Junior Instituto Federal Sul-rio-grandense - IFSUL __________________________________________________________________________ Prof. Marcus Vinicius Farret Coelho Instituto Federal Sul-rio-grandense – IFSUL ___________________________________________________________________________ Prof(a). Carmen Iara Walter Calcagno Instituto Federal Sul-rio-grandense - IFSUL
  4. 4. d DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a minha esposa Elisandra que me apoiou e garantiu a estabilidade em momentos difíceis e a meu filho Davi que fez todo esse trabalho fazer sentido, dando brilho as nossas vidas.
  5. 5. e AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por me proporcionar esta experiência fantástica que foi aprender sobre coisas que não sabia e romper limites atingindo resultados que eu mesmo desconhecia. Agradeço também por me manter fiel aos meus princípios fazendo com que as pessoas certas nos momentos certos pudessem estar presentes nesta trajetória. Tenho ainda mais certeza de que “as pessoas são sempre o problema ou a solução e somente através delas os melhores resultados são alcançados”. Agradeço aos meus colegas de estudo, que viraram amigos, pelos inúmeros conselhos e trocas de conhecimento sem os quais não seria possível este trabalho, em especial aos colegas Geraldo Thiesen, Luís Edielso Silveira e Rafael Bispo da Silva com quem compartilharei com grande honra o momento especial da colação de grau. Agradeço aos meus colegas de empresa que auxiliaram com conhecimento técnico e incentivo para gerar motivação para o alcance dos resultados aqui apresentados em especial aos colegas Gilson Pedroso, Valdenir Machado, Tiago da Silva, Diogo Melo e Hédio Viana. Agradeço aos professores que ao longo do curso puderam compartilhar o seu conhecimento no sentido de possibilitar o meu crescimento, em especial aos professores Pedro Carlos Hernandez Junior pela brilhante orientação, ao Eduardo Milke pela ajuda constante, a Carmen Calcagno pela motivação para alcançar resultados sempre melhores, a André Tavares pelas dicas e apoio técnico no laboratório da UFRGS e ao professor Luís Frederico Dick da UFRGS que adicionou conhecimentos valiosos a este trabalho com sua experiência no meio científico. Agradeço a toda minha família em especial aos meus pais e irmãos. Agradecimento particular a minha esposa Elisandra Bragamonte da Silva Schmidt e meu filho amado Davi da Silva Schmidt. As palavras nunca alcançarão o valor que estas duas pessoas tem em minha vida e a quem devo todo o meu esforço e dedicação. A alegria de chegar a um resultado é poder ter certeza de que durante e no final do caminho as pessoas de sua vida estão felizes com a sua vitória como se fosse deles e o prazer de compartilhar multiplica a realização.
  6. 6. f “Embora ninguém possa voltar atrás e fazer um novo começo, qualquer um pode começar agora e fazer um novo fim”. Chico Xavier
  7. 7. SUMÁRIO SUMÁRIO................................................................................................................................. I LISTA DE FIGURAS............................................................................................................ III LISTA DE TABELAS.............................................................................................................V LISTA DE ABREVIAÇOES ................................................................................................ VI RESUMO...............................................................................................................................VII ABSTRACT ........................................................................................................................ VIII 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................1 2. OBJETIVOS........................................................................................................................2 2.1 Objetivo geral ..................................................................................................................2 2.2 Objetivos Específicos.......................................................................................................2 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA......................................................................................3 3.1 Forjamento.......................................................................................................................3 3.1.1 Forjamento a Quente ...................................................................................................4 3.1.2 Matrizes para Forjamento............................................................................................4 3.2 Tratamento Térmico .......................................................................................................6 3.3 Usinagem ..........................................................................................................................9 3.4 Material ............................................................................................................................9 3.5 Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas ......................................................11 3.6 Corrosão.........................................................................................................................12 3.7 Proteção contra Corrosão.............................................................................................16 3.8 Ensaios de Corrosão......................................................................................................20 4 METODOLOGIA .............................................................................................................23 4.1 Mapeamento do Processo .............................................................................................23 4.2 Simulação de condições de processo para comparação dos níveis de corrosão.......23 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................36 5.1 Mapeamento do Processo .............................................................................................36 5.2 Material ..........................................................................................................................40 5.3 Ensaios de simulação das condições de processo........................................................41 5.4 Cuidados com o embalamento......................................................................................58 5.5 Sustentabilidade.............................................................................................................60
  8. 8. II 6 CONCLUSÕES .................................................................................................................61 7 LIMITAÇÕES E DIFICULDADES DO TRABALHO.................................................63 REFERÊNCIAS .....................................................................................................................64
  9. 9. III LISTA DE FIGURAS Fig. 1: Esquema resumido da fundamentação teórica. ...........................................................3 Fig. 2: Matrizes para forjamento em matriz aberta.................................................................5 Fig. 3: Forjamento de uma peça em matriz fechada ...............................................................5 Fig. 4: Matrizes para forjamento em matriz fechada ..............................................................6 Fig. 5: Faixa típica de normalização para aços comuns .........................................................7 Fig. 6: Diagrama esquemático de transformação para normalização .....................................8 Fig. 7: Influência dos Elementos de Liga nas Propriedades Mecânicas do Aço. .................11 Fig. 8: Esquema das formas de corrosão pela aparência da superfície mais comuns...........14 Fig. 9: Mecanismo de ação do VCI. .....................................................................................19 Fig. 10: Atuação do VCI dentro de uma embalagem fechada. ...............................................20 Fig. 11: Serra fita utilizada no corte das amostras..................................................................27 Fig. 12: Amostra após corte na serra fita. ...............................................................................27 Fig. 13: Suporte utilizado na fixação da lixa e sistema de colocação de água. ......................28 Fig. 14: Serra manual e amostra de fixação para o 1º corte da amostra. ................................28 Fig. 15: Amostra apresentando 1º corte..................................................................................28 Fig. 16: Amostra apresentando 2º corte..................................................................................29 Fig. 17: Rebolo utilizado para acabamento das arestas das amostras.....................................29 Fig. 18: Politriz e tubo de alumina utilizado na operação de polimento. ...............................29 Fig. 19: Pinça utilizada na movimentação das amostras após lavagem das peças polidas.....30 Fig. 20: Amostra após polimento e lavagem. .........................................................................30 Fig. 21: Amostras armazenadas em embalagem plástica provisória. .....................................30 Fig. 22: Rolo de embalagem plástica......................................................................................31 Fig. 23: Embalagem plástica VCI fornecida pelo fabricante..................................................31 Fig. 24: Embalagem plástica VCI do processo.......................................................................31 Fig. 25: Abraçadeira de Nylon................................................................................................32 Fig. 26: Amostra embalada com fechamento na parte superior..............................................32 Fig. 27: Amostras armazenadas sobre bancada. .....................................................................33 Fig. 28: Foto Microscopia Óptica sem tratamento. ................................................................33 Fig. 29: Foto Microscopia Óptica com tratamento no programa ImageJ. ..............................34 Fig. 30: Foto Microscópico Eletrônico de Varredura (MEV) ................................................34 Fig. 31: Desenho do processo produtivo. ...............................................................................37 Fig. 32: Peça com a superfície bruta após granalha................................................................38
  10. 10. IV Fig. 33: Peça após usinagem das extremidades no CUH........................................................38 Fig. 34: Peça após usinagem do perfil do cabo no TCN.........................................................39 Fig. 35: Peça após têmpera por indução e revenimento..........................................................39 Fig. 36: Peça após usinagem do dentado na MRF..................................................................39 Fig. 37: Peça após usinagem final de acabamento no TCN....................................................40 Fig. 38: Imagem de amostra antes da exposição sem apresentar corrosão.............................42 Fig. 39: Imagem de amostra da Condição 1 com exposição 31 dias......................................43 Fig. 40: Imagem de amostra da Condição 7 com exposição 31 dias......................................43 Fig. 41: Imagem de amostra da Condição 2 com exposição 31 dias......................................44 Fig. 42: Imagem de amostra da Condição 8 com exposição 31 dias......................................44 Fig. 43: Imagem de amostra da Condição 3 com exposição 31 dias......................................45 Fig. 44: Imagem de amostra da Condição 9 com exposição 31 dias......................................45 Fig. 45: Imagem de amostra da Condição 4 com exposição 31 dias......................................46 Fig. 46: Imagem de amostra da Condição 10 com exposição 31 dias....................................46 Fig. 47: Imagem de amostra da Condição 5 com exposição 31 dias......................................47 Fig. 48: Imagem de amostra da Condição 11 com exposição 31 dias....................................48 Fig. 49: Imagem de amostra da Condição 6 com exposição 31 dias......................................48 Fig. 50: Imagem de amostra da Condição 12 com exposição 31 dias....................................49 Fig. 51: Gráfico com as médias de área de corrosão por Condição amostrada. .....................51 Fig. 52: Gráfico área de corrosão por Condição amostrada ordenadas por embalagem. .......53 Fig. 53: Gráfico média de área de corrosão por tempo de exposição.....................................53 Fig. 54: MEV Condição 1 ampliada 2000X. ..........................................................................54 Fig. 55: MEV Condição 11 ampliada 5000X. ........................................................................55 Fig. 56: MEV Condição 5 ampliada 3000X. ..........................................................................55 Fig. 57: MEV Condição 12 ampliada 2500X. ........................................................................56 Fig. 58: MEV Condição 6 ampliada 1500X. ..........................................................................56 Fig. 59: Localização da análise EDS Condição 12.................................................................57 Fig. 60: EDS Condição 12. .....................................................................................................57 Fig. 61: Localização da análise EDS Condição 6...................................................................58 Fig. 62: EDS Condição 6. .......................................................................................................58 Fig. 63: Embalagem apresentando furo no VCI. ....................................................................59 Fig. 64: Corrosão causada pelo furo no VCI. .........................................................................60
  11. 11. V LISTA DE TABELAS Tabela 1: Resumo das Condições testadas em laboratório......................................................26 Tabela 2: Elementos de liga presentes no material 1045H......................................................41 Tabela 3: Elementos residuais normalmente presentes no material 1045H............................41 Tabela 4: Resumo dos valores de % de área de corrosão por amostra em cada condição. .....50
  12. 12. VI LISTA DE ABREVIAÇOES VCI - Volatil Corrosion Inibitor (Inibidor Volátil de Corrosão) IFSUL - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, Sul-rio-grandense. TCN - Torno de Comando Numérico MRF - Máquina Roto-Flo Michigan CUH - Centro de Usinagem Horizontal PEAD - Polietileno de Alta Densidade MEV - Microscópico Eletrônico de Varredura EDS - Energy Dispersive X-Ray Detector - Espectrometria de Energia Dispersiva de Raio-X Br - Bromo Ca - Cálcio
  13. 13. VII RESUMO Este trabalho tem por objetivo estudar a ocorrência de corrosão em peças acabadas automotivas para freio de veículos pesados compostas de SAE 1045H, que passam por processo de forjamento, tratamento térmico, com usinagem de desbaste e acabamento. A área deste tema é a melhoria de processos de fabricação mecânica com ênfase no estudo de corrosão e proteção de materiais metálicos. Foram realizadas análises de condições de processo de fabricação que vai desde o forjamento, tratamento térmico, usinagem de desbaste e acabamento e embalamento para avaliação de suas influências na incidência de corrosão em peças acabadas. No estudo foi demonstrado que o processo corrosivo, de natureza superficial, pode ter influência nos processos de tratamento térmico por indução, usinagem de acabamento, bem como em ensaios de partículas magnéticas. Foram colocados corpos de prova embalados em embalagem PEAD e também em VCI simulando as diversas condições identificadas como importantes no processo de corrosão. A área de corrosão foi medida após um tempo de exposição de 31, 34 e 41 dias através de metalografia aumentada em 100 vezes com auxílio de software ImageJ. Os resultados demonstraram uma boa eficiência da embalagem VCI quando a superfície estiver completamente isenta de impurezas e uma provável ineficiência quando forem acrescidas impurezas como líquido de tempera, líquido de refrigeração da usinagem e líquido de ensaio de partículas magnéticas. O embalamento é um processo onde a atenção em relação a contaminação deve ser total, bem como deve-se evitar a incidência de perfurações na embalagem. Palavras-chave: Corrosão, usinagem, aço carbono, VCI.
  14. 14. VIII ABSTRACT This work aims to study the occurrence of corrosion in automotive brake parts to finished composite of SAE 1045H, which pass through forging, heat treatment, machining with roughing and finishing process. The area of this theme is the improvement of mechanical manufacturing processes with emphasis on the study of corrosion and protection of metallic materials. Analysis of manufacturing conditions ranging from forging, heat treating, rough machining and finishing and packaging to assess influences on the incidence of corrosion process in finished pieces were performed. The corrosion process being superficial study basically proved influential processes for roughing and finishing, heat treatment by induction, as well as the magnetic particle testing. Specimens were packed in VCI container simulation the various conditions identified as important in the etching process. The area of corrosion was measured after an exposure time of 31, 34 and 41 days increased by 100 x with the aid of software ImageJ metallography. The results showed good efficiency of VCI packaging when the surface is completely free of impurities and inefficiency when impurities are added as liquid tempera, machining coolant liquid and magnetic particle testing. The packaging is a important process where the contamination must be total, as well as to avoid the incidence of perforations in the package. Keywords: Corrosion, production process, carbon steel, VCI, finished parts.
  15. 15. 1. INTRODUÇÃO As indústrias exigem a busca cada vez maior pela excelência em produtos com o mínimo de impacto na imagem, tornando imprescindível evitar ocorrências de reclamações. A corrosão em produtos acabados é um dos principais modos de falha observados junto aos clientes. O problema da corrosão metálica apresenta proporções significativas em termos econômicos, sendo estimado que aproximadamente 5% da receita de uma nação industrializada são gastos na prevenção da corrosão e na manutenção ou substituição de produtos perdidos ou contaminados como resultado de reações de corrosão (CALLISTER e RETHWISCH, 2013). Conhecendo os tipos de corrosão e compreendendo seus mecanismos e suas causas, torna-se possível tomar medidas para prevenir a ocorrência desses fenômenos. Como ações viáveis pode-se alterar a natureza do ambiente, selecionar um material que seja relativamente não-reativo e/ou proteger o material contra uma deterioração apreciável. A eliminação da dependência de inspeção final por problema de corrosão implica na redução de custos com retrabalho de peças e disposição de rejeitos. O presente tema tem maior relevância ainda, pois ao avaliar as condições do processo produtivo estarão sendo aplicados conteúdos das disciplinas de processos de conformação e usinagem, bem como os meios de refrigeração e tratamentos térmicos avaliando o conjunto de variáveis com foco no controle do processo de oxidação. A aplicação do estudo apresentado também tem como foco realizar uma das principais competências de um Engenheiro que é identificar e resolver problemas de engenharia visando a melhoria contínua de processos através da investigação científica de problemas.
  16. 16. 2 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo geral O objetivo geral deste trabalho foi identificar as condições no processo de fabricação mecânica de peças automotivas que podem provocar ou influenciar no processo de corrosão em peças acabadas compostas de aço SAE 1045H. 2.2 Objetivos Específicos Os objetivos específicos buscam dividir o processo de estudo em três etapas que começam com o mapeamento do processo produtivo na célula de produção de eixos para freios, buscando o conhecimento do mesmo com maior profundidade e com isso realizar a identificação das principais condições envolvidas no processo de corrosão e sua influência. O conhecimento mais aprofundado do processo traz a capacidade de indicar melhorias para o processo produtivo que possam eliminar a ocorrência de corrosão nas peças acabadas e identificação de um processo mais confiável. Por fim, através da implantação de melhorias, possam ser retiradas as condições de insegurança que permitam a eliminação da necessidade de processo de inspeção final por corrosão, visando a garantia das etapas de fabricação, bem como o direcionamento para novos estudos que permitam ampliar a confiabilidade das mesmas.
  17. 17. 3 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Os produtos acabados são produzidos em processo de forjamento a quente, tratados termicamente e usinados. Após é realizado ensaio não destrutivo com partículas magnéticas para identificação de possíveis falhas. As peças prontas são acondicionadas em embalagem plástica isolante para umidade e que deve criar um ambiente neutro contra corrosão. A corrosão usualmente ocorre nas peças depois de usinadas com armazenamento intermediário ao processo e também no acondicionamento final quando disponibilizado para Expedição. A Fig. 1 demonstra de forma resumida a integração dos tópicos da fundamentação teórica. Fig. 1: Esquema resumido da fundamentação teórica. Fonte: (IFSUL, 2014) 3.1 Forjamento Para Cetlin e Helman (2012), o forjamento é o nome dado ao processo de conformação sob a ação de martelamento ou prensagem, que tem por finalidade deformar um metal, visando adquirir a forma ideal desejada. É considerado um dos processos de fabricação mecânica mais antiga, praticada pelos ferreiros com martelo e bigorna. Atualmente, esse processo é feito através de maquinário (martelo de queda e prensas), normalmente realizado à quente, mas que também pode ser executado a frio.
  18. 18. 4 Conforme Schaeffer (2006) existem vários parâmetros envolvidos nos cálculos relacionados com esse processo. Os principais parâmetros são: tensão, deformação, velocidade de deformação, temperatura, curva de escoamento e coeficiente de atrito. É possível efetuar, preliminarmente, uma otimização das etapas de trabalho através da avaliação desses parâmetros. 3.1.1 Forjamento a Quente Para o forjamento de praticamente todos os metais e ligas, é feito um aquecimento na etapa inicial da conformação. As variações estruturais, devido a esse aquecimento, proporcionam um aumento na ductilidade e na tenacidade do metal, requerendo menor energia para a sua deformação. Esse aquecimento também facilita o escoamento plástico, diminuindo a probabilidade de trincas. Este tipo de conformação trás algumas desvantagens como reações do metal com a atmosfera, levando a perdas de material por oxidação e outros problemas relacionados como a formação de óxidos, prejudiciais para o acabamento superficial (CIMM, 2014). 3.1.2 Matrizes para Forjamento Para Cetlin e Helman (2012), matriz é a ferramenta utilizada no processo de forjamento que entra em contado com o material que será forjado. Existem dois tipos de matrizes, abertas e fechadas, e, usualmente, são de aço-ferramenta. As matrizes abertas são usadas para forjar peças grandes, com baixo nível de produção. Sua geometria é bastante simples e a restrição ao movimento lateral do metal comprimido é pequena. A imagem de uma matriz aberta pode ser observada conforme ilustra a Fig. 2.
  19. 19. 5 Fig. 2: Matrizes para forjamento em matriz aberta Fonte: (CETLIN e HELMAN, 2012) As matrizes fechadas têm cavidades esculpidas no formato da peça que se deseja obter. Neste caso, ao contrário de matrizes abertas, o material terá fortes restrições ao seu livre movimento e ao espalhamento no momento da conformação. A Fig. 3 mostra uma operação desse tipo (CETLIN e HELMAN, 2012). Fig. 3: Forjamento de uma peça em matriz fechada Fonte: (CETLIN e HELMAN, 2012) Forjamento em matrizes fechadas é considerado um processo caro, pois não é feito de uma só vez. Confeccionam-se várias cavidades em uma matriz, e a peça vai sendo forjada nessas cavidades até que atinja seu formato final. Desta forma, considera-se viável esse processo na fabricação de um grande número de peças. A Fig. 4 ilustra dois exemplos de matrizes para forjamento em matrizes fechadas (CETLIN e HELMAN, 2012).
  20. 20. 6 Fig. 4: Matrizes para forjamento em matriz fechada Fonte: (CETLIN e HELMAN, 2012) 3.2 Tratamento Térmico Segundo Chiaverini (2002), o tratamento térmico tem como objetivo alterar as propriedades ou conferir as características determinadas aos aços, sob as condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de esfriamento, quando submetidos ao conjunto de operações de aquecimento. Os tratamentos térmicos modificam as estruturas dos aços e, consequentemente, alteram também as suas propriedades. Conforme a austenita se transforma, segundo o tipo, a velocidade e as condições de esfriamentos adotados, cada uma das estruturas obtidas apresenta suas características próprias, que se transferem aos aços, conforme a estrutura ou combinação de estrutura presente. Praticamente todos os aços carbono, após a operação de forjamento ou laminação, necessitam de tratamento térmico antes de serem colocados em serviço. Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são:  remoção de tensões (oriundas de esfriamento, trabalho mecânico ou outras causas);  aumento ou diminuição de dureza;  melhora de ductilidade;  melhora da usinabilidade;  melhora da resistência ao desgaste;  melhora das propriedades de corte
  21. 21. 7  melhora da resistência à corrosão;  melhora da resistência ao calor; e  modificação das propriedades elétricas e magnéticas. Existem vários tipos de tratamentos térmicos, sendo os principais: normalização, têmpera e revenimento, recozimento, termoquímicos etc. Na normalização, o aço é resfriado a ar ambiente após ser aquecido acima da zona crítica. Pode ser observado, na Fig. 5, que a temperatura de aquecimento supera a linha Ac3, para os aços hipoeutetoides, e a linha Acm, para os aços hipereutetoides. Fig. 5: Faixa típica de normalização para aços comuns Fonte: (CHIAVERINI, 2002)
  22. 22. 8 Fig. 6: Diagrama esquemático de transformação para normalização Fonte: (CHIAVERINI, 2002) A Fig. 6 mostra a operação de normalização em função da hipotética curva C. A normalização visa refinar a granulação grosseira de peças de aço fundido, laminados ou forjados. Os constituintes que se obtêm na normalização são ferrita e perlita fina, ou cementita e perlita fina. Eventualmente, dependendo do tipo de aço, pode-se obter bainita (CHIAVERINI, 2002). Segundo Silva e Mei (2006), a normalização consiste na austenitização completa do aço, seguida de resfriamento ao ar parado ou agitado. É indicada, normalmente, para homogeneização da estrutura após o forjamento e antes da têmpera ou revenimento. Obviamente, aços ligados que temperam (endurecem) ao ar não são normalizados. A normalização, segundo Silva e Mei (2006), pode ser usada para:  refino de grão (por meio de recristalização) e homogeneização da estrutura, visando obter uma melhor resposta na têmpera ou revenimento posterior;  refino de estrutura bruta de fusão (peças fundidas, por exemplo); e  obtenção de propriedades mecânicas desejadas.
  23. 23. 9 3.3 Usinagem O conceito de usinagem pode ser descrito como o processo de fabricação que promove a retirada de material da peça por cisalhamento, retirando uma porção de material que é chamado de cavaco. A usinagem atende aos seguintes objetivos:  Acabamento de superfícies de peças fundidas ou conformadas mecanicamente;  Obtenção de peculiaridades (saliências, reentrâncias, furos passantes, furos rosqueados, etc);  Fabricação seriada de peças a um custo mais baixo;  Fabricação de peças, de qualquer forma, a partir de um bloco de material metálico. As operações de usinagem podem ser classificadas em: torneamento, fresamento, furação, mandrilamento, serramento, brochamento e roscamento, entre outros (CIMM, 2014). 3.4 Material As peças do presente estudo são constituídas de material 1045H que é um aço carbono para beneficiamento com temperabilidade baixa, ou seja, baixa penetração de dureza na seção transversal, não se recomendando seu uso para seções superiores a 60 mm. Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB. Para grandes seções deve-se utilizar o tratamento térmico de normalização (GGD METALS). É utilizado na fabricação de componentes de uso geral onde seja necessária uma resistência mecânica superior a dos aços de baixo carbono convencionais. Aplicado principalmente em eixos em geral, pinos, cilindros, ferrolho, parafusos, grampos, braçadeiras, pinças, cilindros, pregos, colunas, entre outros (GERDAU). Segundo Chiaverini (1986) o processamento por forjamento em aço 1045 deve ser realizado na temperatura mínima de 870ºC e máxima de 1240ºC. Os demais processos de tratamento térmico seguem as seguintes características para o mesmo material:
  24. 24. 10  Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 800 – 850ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar lentamente no forno.  Normalização: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 880 – 900ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar ao ar. Em casos especiais pode se utilizar ar forçado.  Têmpera: Austenitizar em temperatura entre 820 – 850ºC. Aquecer por 1 hora para cada 25 mm de espessura. Resfriar em água ou polímero. Para resfriamento em óleo (seções menores do que 10 mm) temperar a partir de 840 – 860ºC.  Revenimento: Deve ser realizado imediatamente após a têmpera quando a temperatura atingir cerca de 70ºC. A temperatura de revenimento deve ser selecionada de acordo com a dureza especificada para o componente. Manter na temperatura de revenimento por no mínimo 1 hora para cada 25 mm de espessura e utilizar no mínimo por duas horas. Resfriar em ar calmo.  Nitretação: Este aço pode ser nitretado para elevar a resistência ao desgaste pelo endurecimento superficial. A dureza máxima depende da condição prévia de tratamento térmico. Nitretar com camada branca, componentes beneficiados antes da nitretação terão melhor característica de endurecimento atingindo dureza máxima próxima de 600 HV. Recomenda-se profundidade de endurecimento entre 0,30 e 0,60 mm.  Têmpera Superficial: Aquecer rapidamente até a temperatura de 820 – 860ºC e resfriar em água ou óleo. As condições de tratamento dependem do tamanho e geometria da peça, bem como da dureza desejada e das características do equipamento. Os aços, além do ferro-carbono, podem vir ligados a outros elementos que são resultantes de impurezas e elementos de adição. A seguir na Fig. 7 pode-se ver os principais elementos normalmente presentes nos aços e seu efeito no comportamento da liga.
  25. 25. 11 Fig. 7: Influência dos Elementos de Liga nas Propriedades Mecânicas do Aço. Fonte (CIMM, 2014). O elemento principal na resistência a corrosão é o cromo, pois o mesmo confere ao aço esta propriedade devido à formação de carbonetos complexos duros e extremamente resistentes mesmo a temperaturas elevadas (ALVES, 2006). 3.5 Ensaios Não destrutivos – Partículas Magnéticas O ensaio por partículas magnéticas é utilizado na localização de descontinuidades superficiais e sub-superficiais em materiais ferromagnéticos. Pode ser aplicado tanto em peças acabadas quanto semi-acabadas e durante as etapas de fabricação (MOTUKISI, 2012). O processo consiste em submeter a peça, ou parte desta, a um campo magnético. Na região magnetizada da peça, as descontinuidades existentes, ou seja, a falta de continuidade das propriedades magnéticas do material, irão causar um campo de fuga do fluxo magnético. Com a aplicação das partículas ferromagnéticas, ocorrerá a aglomeração destas nos campos de fuga, uma vez que serão por eles atraídas devido ao surgimento de polos magnéticos. A aglomeração indicará o contorno do campo de fuga, fornecendo a visualização do formato e da extensão da descontinuidade (CHIAVERINI, 1986).
  26. 26. 12 Os materiais possuem propriedades diferentes de retentividade magnética, assim conforme a aplicação deste o magnetismo residual contido na peça poderá provocar problemas das mais diferentes ordens. A comprovação do nível de magnetismo residual, segundo Andreucci (2002), pode ser obtida utilizando aparelhos calibrados e especialmente projetados para isso, denominados indicadores de campo residual ou gaussímetro. Níveis da ordem de 3 a 8 Gauss de densidade de fluxo magnético residual são geralmente aceitáveis. Determinados materiais, devido as suas propriedades magnéticas, são capazes de reter parte do magnetismo após a interrupção da força magnetizante. Conforme a aplicação subsequente destes materiais, o magnetismo residual ou remanescente poderá criar problemas, sendo necessário a desmagnetização da peça. São várias as técnicas de desmagnetização sendo que todas são baseadas no princípio de que, submetendo a peça a um campo magnético que é continuamente invertido e gradualmente reduzido a zero, após um determinado período e um número de ciclos, a peça será desmagnetizada. Isto pode ser obtido fazendo a peça passar pelo interior de bobinas percorridas por corrente alternada. 3.6 Corrosão A corrosão como conceito pode ser definida como uma transformação do material pela sua interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra, e pode incidir sobre diversos tipos de materiais metálicos como os aços ou as ligas de cobre, ou não metálicos, como plásticos, madeira, cerâmicos ou concretos. Esta mudança no material é identificada através do desgaste e/ou de mudanças químicas ou estruturais, que ocasionam a perda de propriedades, como resistência mecânica, fadiga, elasticidade e ductilidade (GENTIL, 2007). O ferro e suas ligas, como por exemplo o aço carbono 1045H, são segundo Chiaverini (1986) os materiais mais sujeitos e mais sensíveis a ação dos mais diversos meios corrosivos. Para que ocorra o processo de corrosão ou “enferrujamento” do ferro presente no aço é necessária a presença tanto de umidade quanto de oxigênio. Segundo Gentil (2007), a corrosão pode ser entendida como o processo natural inverso da metalurgia, onde assume a forma de compostos mais estáveis, ou seja, o próprio minério de origem do qual o metal foi retirado. Na obtenção dos metais a partir dos minérios através de
  27. 27. 13 processos metalúrgicos, adiciona-se energia, enquanto nas reações de corrosão a energia é liberada, retornando o metal ao seu estado original, ou seja, à forma combinada. Processo espontâneo, a corrosão, onde caso não haja o emprego de mecanismos protetores, haveria a destruição completa dos materiais metálicos, pois os processos de corrosão são reações na superfície e obedecem a princípios bem estabelecidos, como por exemplo o seu controle pelo próprio produto de corrosão no caso de metais e meios gasosos (GENTIL, 2007). Ou seja, o composto metálico formado pode agir como barreira entre o meio corrosivo e o metal, diminuindo a velocidade de corrosão do metal. Ainda segundo Gentil, todos os metais estão sujeitos ao ataque corrosivo se o meio for suficientemente agressivo. As formas de corrosão mais comumente apresentadas são as que consideram a aparência ou forma de ataque e as diferentes causas da corrosão e seus mecanismos. Pode-se ter corrosão segundo (GENTIL, 2007):  a morfologia: uniforme, por placas, alveolar, puntiforme ou por pite, intergranular, intragranular, filiforme, por esfoliação, grafítica, desincificação, em torno de cordão de solda e empolamento pelo hidrogênio;  as causas ou mecanismos: por aeração diferencial, eletrolítica ou por correntes de fuga, galvânica, associada a solicitações mecânicas, em torno de cordão de solda, seletiva, empolamento ou fragilização pelo hidrogênio;  os fatores mecânicos: sob tensão, sob fadiga, por atrito, associada aerosão;  o meio corrosivo: atmosférica, pelo solo, induzida por microorganismos, pela água do mar, por sais fundidos:  a localização do ataque: por pite, uniforme, intergranular, transgranular. A Fig. 8 demonstra de maneira esquemática, algumas das formas características da corrosão que auxiliam bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplicação de medidas adequadas de proteção.
  28. 28. 14 Fig. 8: Esquema das formas de corrosão pela aparência da superfície mais comuns. Fonte (GENTIL, 2007). Os meios corrosivos mais comuns encontrados em um ambiente industrial segundo Gentil (2007) são a atmosfera e produtos químicos. A atmosfera é principalmente influenciada pela poeira, gases e umidade. A poeira torna a atmosfera mais corrosiva porque se verifica:  Deposição de material não metálico, criando condições de aeração diferencial;  Deposição de substâncias que retêm umidade ou que sejam higroscópicas;  Deposição de material metálico, criando pilhas de eletrodos diferentes, por exemplo as atmosferas industriais apresentam partículas de carbono e compostos do mesmo metal, óxidos metálicos, óxidos de enxofre e outros sais em suspensão. Essas substâncias combinadas com a umidade, iniciam o processo corrosivo formando pilhas galvânicas ou de aeração diferencial, ou formam eletrólito na superfície metálica, devido a sua natureza higroscópica. Os produtos químicos podem estar presentes durante o processo de utilização do equipamento que realiza a operação de beneficiamento do produto e devem ser levados em conta quando podem entrar em contato com a superfície do mesmo.
  29. 29. 15 Os materiais metálicos sofrem normalmente um processo de corrosão eletroquímico, isto é, uma reação química em que existe uma transferência de elétrons de um componente químico para outro. Os átomos metálicos, caracteristicamente, perdem ou cedem elétrons, no que é chamada reação de oxidação (CALLISTER e RETHWISCH, 2013). O processo de corrosão eletroquímico ocorre com os elétrons sendo produzidos num lugar e sendo consumidos em outro, aparecendo por isso uma pilha ou elemento de corrosão. Este processo pode ser decomposto em três etapas parciais (GENTIL, 2007):  Fenômeno anódico: passagem de íons para a solução e acumulação de elétrons residuais no metal. e ← [e M + ] → M + . nH2O ← nH2O  Deslocamento dos elétrons e íons: observa-se a transferência dos elétrons das regiões anódicas para as regiões catódicas e também um deslocamento de ânions e cátions na solução;  Fenômeno catódico: assimilação de elétrons que chegam ao catodo, pelos íons ou moléculas que se acham em solução (despolarizante D) e podem ser reduzidas: e + D → [e D] As reações que ocorrem nos processos de corrosão eletroquímica são reações de oxidação e redução. As reações na área anódica (anodo da pilha de corrosão) são reações de oxidação. A reação mais importante e responsável pelo desgaste do material é a de passagem do metal da forma reduzida para a iônica (combinada). M → Mn+ + ne (responsável pelo desgaste do metal) As reações na área catódica (cátodo da pilha de corrosão) são reações de redução. As reações de redução são realizadas com íons do meio corrosivo ou, eventualmente, com íons metálicos da solução. A caracterização química da camada de óxido formada sobre os metais e a compreensão de seus mecanismos de formação são fatores importantes para o desenvolvimento e melhoria da resistência à corrosão de materiais. Antunes et. al (2003) identificaram que os produtos de corrosão formados em aços carbono expostos ao ambiente apresentam fases como lepidocrocita ( - Fe3+ O(OH)), goethita (α - FeO(OH)) e magnetita (Fe 2+ (Fe 3+ )2O4). Lepidocrocita é geralmente formada nas fases iniciais de corrosão atmosférica e quando o tempo de exposição é aumentado a mesma é transformado em goethita. A morfologia da camada de óxido formada sobre aço carbono (lepidocrocita, goethita e magnetita) apresentam estruturas típicas. A lepidocrocita aparece como pequenos glóbulos
  30. 30. 16 cristalinas (cristais de areia) ou como placas finas (estruturas florais). A goethita parece com estruturas globulares, chamados de bolas de algodão (semicristalina goethita), interligados por formações como ninhos ou mesmo como estruturas aciculares (goethita cristalina). A magnetita se apresenta como regiões planas escuras, com discos circulares. A prevenção da corrosão pode ser conseguida por diversos meios (CHIAVERINI, 1986):  Escolha apropriada de metais e ligas que se caracterizam por resistência à corrosão;  Alteração do ambiente;  Emprego de revestimentos superficiais, os quais constituem uma película protetora que separa o meio ambiente do metal-base;  Proteção catódica. A maioria dos metais tende a se combinar com o oxigênio do ar, produzindo os respectivos óxidos. Não considerando a ação de vapores contidos no ar (de água, etc), esse processo ocorre de forma lenta para o ferro carbono em temperaturas usuais de ambientes. Entretanto, em alguns metais como o alumínio a corrosão é rápida, mas acontece o fenômeno da passivação: a camada de óxido formada na superfície isola o oxigênio e impede a continuação do processo. A presença de vapor d'água acelera a corrosão e ainda mais se tais vapores contém substâncias agressivas como sais ou ácidos. Ocorre em muitos ambientes industriais, locais próximos ao mar, etc. A prevenção e o combate dependem de cada caso. Métodos comuns são, por exemplo, uso de tintas protetoras, tratamentos superficiais como niquelagem, cromagem, fosfatização, etc. É evidente que em alguns casos pode ser viável o uso de materiais mais adequados. Exemplo: aços inoxidáveis (GENTIL, 2007). 3.7 Proteção contra Corrosão O ferro constituinte do aço tem uma tendência natural de retornar ao seu estado primitivo de minério, combinando-se com os elementos presentes no meio ambiente (O2 , H2O) através da formação de óxido de ferro. Esse processo normalmente começa na superfície do metal e acaba levando a sua total deterioração caso não sejam tomadas medidas preventivas ou tenha algum tipo de proteção. O mecanismo de corrosão é o mesmo que ocorre numa bateria, isto é, dois metais imersos em uma solução condutora (eletrólito) provocam a passagem de corrente elétrica e o desgaste de um dos metais (ânodo).
  31. 31. 17 A corrosão atmosférica se caracteriza por ter a umidade do ar como eletrólito, com sua condutividade aumentada pela presença da poluição industrial ou marítima e a passagem de corrente ocorre entre regiões diferentes (ânodo e cátodo) do mesmo metal, tais como: áreas cobertas por detritos ou água, pequenas alterações na composição do metal ou variações de temperatura (GENTIL, 2007). Durante a fase de projeto do componente ou produto deve-se tomar cuidados para minimizar os problemas da corrosão. Algumas recomendações são citadas a seguir: • evitar a formação de regiões de estagnação de detritos ou líquidos ou, se inevitável, prever furos de drenagem na estrutura; • prever acessos e espaços para permitir a manutenção; • preencher com solda de vedação as frestas que ocorrem nas ligações; • evitar intermitência nas ligações soldadas; • evitar sobreposição de materiais diferentes; • evitar que elementos metálicos fiquem semi-enterrados ou semi-submersos. As condições do meio (microclima) em que um elemento do aço se encontra determinam fortemente o tipo de tratamento que deverá ser empregado para protegê-lo do efeito da corrosão. De uma maneira simplificada, pode-se classificar os meios ambientes em: • rural: com presença ou não de umidade e sem poluição; • urbano: com umidade e poluição proveniente da queima de combustíveis automotores; • industrial: com umidade e alta concentração de poluentes; • marítimo: com umidade e presença de névoa salina (Cl − ); • marítimo-industrial: conjunção dos poluentes dos dois tipos de ambientes. As principais soluções empregadas para eliminar ou reduzir a taxa de corrosão a valores compatíveis com a vida útil ou com os intervalos de manutenção dos componentes de aço são: Emprego de inibidores de corrosão; Modificação de processo; Utilização de aços resistentes à corrosão atmosférica; Aplicação de revestimento metálico (zincagem);
  32. 32. 18 Aplicação de revestimento não-metálico (pintura); Proteção catódica e anódica. De forma geral existem inúmeros tipos de revestimentos, variando desde a simples lubrificação da superfície com óleo, que é uma medida protetiva de baixo custo, até a eletrodeposição de multicamadas de cobre-níquel-cromo que dá uma aparência metálica brilhante e proteção superior aos efeitos da corrosão. O custo deve ser equilibrado com o grau de proteção desejado. A proteção do tipo temporária pode ser feita para efeitos de transporte e estocagem . Consiste em cobrir o aço com óleo mineral, com solventes combinados com inibidores e formadores de filme, com emulsões de revestimentos a base de petróleo ou mistura de água e ceras. Estes revestimentos são aplicados após a limpeza em banho ácido ou entre procedimentos de aplicação de coberturas. A limpeza é o requisito mais importante do processo de revestimento. Quaisquer óxidos sobre a superfície do aço devem ser removidos por banho ácido ou por processo mecânico. A superfície deve ser desengraxada com vapor de limpeza alcalino ou emulsão limpante para garantir a ausência de qualquer elemento corrosivo na superfície (CIMM, 2014). A proteção realizada na empresa em estudo conta com um óleo protetivo aplicado sobre as peças acabadas durante o embalamento. O embalamento por sua vez é realizado ainda dentro de uma embalagem conhecida como VCI (Inibidor Volátil de Corrosão) que basicamente consiste em embalagens que possuem sais orgânicos derivados de aminas que volatilizam, gradualmente, saturando o ambiente interno da embalagem, depositando estes sais sobre a superfície metálica, formando uma camada monomolecular invisível que protege contra a corrosão (VCI BRASIL, 2014). Quando aberta a embalagem, esta camada protetora imediatamente dissipa-se, deixando o metal limpo e pronto para ser utilizado. A atuação do VCI em superfícies metálicas, segundo o fabricante VCI Brasil, segue as etapas de fechamento da embalagem contendo VCI, após ocorre a volatilização do mesmo, promovendo dentro de uma atmosfera fechada, a migração do VCI para qualquer cavidade e local da peça metálica. Há então a condensação do VCI na superfície metálica e a absorção do
  33. 33. 19 mesmo na superfície metálica, com formação da camada monomolecular sobre a superfície metálica e neutralização da corrente de corrosão, com a saturação do meio através do VCI (equilíbrio). A base orgânica funciona como um ‘carregador passivo e ativo, que ao volatilizar leva consigo um ânion inorgânico ou orgânico. A tendência natural é que se depositem na superfície metálica, ocorrendo formação da película uniforme e invisível. Após um determinado nível de concentração de vapor, estabelece-se o equilíbrio, ocasionando uma perfeita troca entre o inibidor na embalagem e na superfície do metal, ou seja, o mecanismo de condensação possui a mesma velocidade que o mecanismo de vaporização, conforme mostra o esquema a seguir na Fig. 9: Fig. 9: Mecanismo de ação do VCI. Fonte (VCI BRASIL, 2014). O fabricante ressalta ainda que num sistema ideal, para ocorrer a proteção, a embalagem deve estar hermeticamente fechada, ocasionando o equilíbrio no sistema. Neste caso a durabilidade da proteção corrosiva com VCI tende a ser infinita. Caso exista uma troca deste meio com o meio exterior (pequenos vazamentos ou aberturas) ocorrerá uma 'renovação' constante do meio, o que provoca um consumo e, consequentemente, um desgaste do VCI aplicado no sistema. A camada ou película inibidora sobre a superfície metálica é preservada enquanto o produto permanecer na embalagem fechada. O mecanismo de proteção assegura que as peças estejam prontas para o uso imediato, sem necessitar de uma limpeza ou lavagem com solvente. Esta operação complementar de limpeza depende, sobretudo, da aplicação final do metal em questão. A corrosão metálica tem início quando a umidade (que contém o eletrólito) condensa na superfície do metal, ocasionando um fluxo de elétrons entre a superfície metálica e o eletrólito. As moléculas de VCI não impedem a deposição do eletrólito, porém direcionam o fluxo de corrente existente no sentido satisfatório para que não exista oxidação do metal.
  34. 34. 20 Dependendo do metal e do sistema inibidor, a camada fina formada impede fisicamente o contato do eletrólito com o metal conforme mostrado na Fig. 10. Fig. 10: Atuação do VCI dentro de uma embalagem fechada. Fonte (VCI BRASIL, 2014). 3.8 Ensaios de Corrosão Os tipos de corrosão são muito complexos e ocorrem sob condições bem diferentes, desta forma se faz necessário o desenvolvimento de grande número de métodos de ensaios (RAMANATHAN, 1988). Os ensaios servem para caracterizar a agressividade de um determinado meio corrosivo e fornecer fundamentos básicos para controle da corrosão. Visam determinar a resistência de um material metálico à degradação por ação de agentes químicos ou por oxidação. Os métodos de ensaios de corrosão de metais podem ser divididos em três grupos principais:  Ensaios de laboratório;  Ensaios de campo;  Ensaios de serviços. Os ensaios de laboratório são aplicados em presença de corpos de prova, com definição da composição do meio corrosivo, as condições são constantes e aceleradas para resultados mais rápidos. Os ensaios de campo são aplicados quando há corpos de prova em condições reais do meio corrosivo exposto a um longo período. As condições são variáveis e incontroláveis dependendo do ambiente.
  35. 35. 21 Em um ensaio de campo, várias amostras de diferentes tipos são expostas a meios que são quase idênticos aqueles em serviço. Estes ensaios são mais acurados que ensaios de laboratório e são frequentemente realizados para verificar os resultados de ensaios de laboratório. A principal desvantagem dos ensaios de campo é a sua longa duração. O ensaio de serviço é caracterizado quando as amostras são colocadas na instalação ou estrutura real para dar informação mais confiável sobre o metal mais adequado para uma dada aplicação. Em muitos casos, ensaios de serviço são antipráticos, caros e podem requerer tempos de exposição muito longos. As amostras frequentemente usadas são em forma de quadrados, retângulos, discos ou cilindros. Amostras chatas são preferidas porque o manuseio e a preparação superficial são mais fáceis. Os tamanhos das amostras devem ser tais que a razão da área superficial com a área das quinas seja grande – isto é, amostras finas são preferidas. Amostras pequenas permitem pesagem acurada e são apropriadas para ensaios curtos. Amostras grandes são recomendas para se estudar a corrosão por pites, que envolve fatores de probabilidade (RAMANATHAN, 1988). Os métodos de avaliar e expressar a corrosão podem ser qualitativos ou quantitativos. Os métodos qualitativos incluem a inspeção visual, pois um dos propósitos da maioria dos ensaios de corrosão é determinar a natureza do ataque, em termos de que partes de uma superfície total foram corroídas ou não, e a uniformidade da corrosão. Esta prática envolve não somente a observação de variações no aspecto externo da superfície da amostra, mas também variações no meio corrosivo. As observações devem ser feitas antes e após remoção dos produtos de corrosão da superfície da amostra. As observações macroscópicas são também qualitativas e são uma extensão da inspeção visual. As observações são feitas a magnificações relativamente baixas (2 a 20 vezes). Lentes de magnificação, lupas e microscópios binoculares de baixa magnificação são geralmente usados. Este método de exame dá informação mais detalhada sobre a posição dos pontos de corrosão e a natureza dos produtos de corrosão. Exames macroscópicos durante os ensaios, ajudam a determinar os primeiros pontos de corrosão e trincas de corrosão.
  36. 36. 22 As observações microscópicas óticas podem ser feitas após e durante os ensaios de corrosão. É possível estudar as diferentes formas da corrosão localizada a magnificações bem altas. Os resultados deste método de inspeção como de outros métodos de exames qualitativos, são frequentemente registrados na forma de fotografias. As formas quantitativas de avaliação mais comuns são o método de variação do peso das amostras, determinação da quantidade de oxigênio consumido, determinação de hidrogênio liberado, análise da solução, proporção de área corroída total, medidas de quantidades e profundidades dos pites de corrosão. A medida da quantidade e profundidade dos pites de corrosão é mais utilizada para casos de corrosão não-uniforme, onde a medida de variação do peso não é representativa. No caso de corrosão puntiforme, é útil também prover informação sobre a frequência de ocorrência dos pites, sua distribuição e forma. Quando o número de pites é muito grande, a profundidade média dos dez pites mais profundos, bem como a profundidade do pite mais profundo, são apresentados (RAMANATHAN, 1988).
  37. 37. 23 4 METODOLOGIA O presente trabalho foi realizado em duas formas de avaliação que são o Mapeamento do Processo e os ensaios de análise de corrosão com a simulação dos ambientes através de corpos de prova provenientes de peça retirada do processo composta com o material SAE 1045 H. 4.1 Mapeamento do Processo O mapeamento do processo consistiu em desenhar um layout do processo identificando os equipamentos por onde o produto passa para realizar os processos de transformação. Em cada etapa foram avaliados os principais fatores de influência na ocorrência de corrosão e os fatores mais importantes foram identificados para avaliação na simulação com corpos de prova, mantendo as principais condições para comparação dos níveis de corrosão. 4.2 Simulação de condições de processo para comparação dos níveis de corrosão O produto sofre diversas influências de condições durante o seu processo que merecem uma simulação para comparação entre os diferentes níveis de corrosão o que deverá direcionar os esforços para uma melhora na proteção e inibição destas condições visando reduzir os custos e concentrar os esforços de controle do processo. As condições que foram identificadas durante o mapeamento do processo como importantes para serem simuladas são as seguintes:  Condição 1: Corpos de prova sem proteção nenhuma visando proporcionar um indicativo do nível de corrosão em uma condição com total exposição do produto sem nenhum agente de proteção;  Condição 2: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de óleo de tempera na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto sem a proteção do VCI;
  38. 38. 24  Condição 3: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de óleo refrigerante da usinagem do acabamento na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto sem a proteção do VCI;  Condição 4: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto sem a proteção do VCI;  Condição 5: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de óleo da tempera, óleo refrigerante de usinagem do acabamento e liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, com a aplicação de óleo protetivo A, visando proporcionar um indicativo da influência dos mesmos na corrosão do produto sem a proteção do VCI;  Condição 6: Corpos de prova dentro de embalagem comum com aplicação de óleo da tempera, óleo refrigerante de usinagem do acabamento e liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, com a aplicação de óleo protetivo B, visando proporcionar um indicativo da influência dos mesmos na corrosão do produto sem a proteção do VCI;  Condição 7: Corpos de prova dentro de embalagem VCI visando proporcionar um indicativo do nível de corrosão em uma condição com o produto somente com a proteção do VCI;  Condição 8: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de óleo de tempera na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto com a proteção do VCI;  Condição 9: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de óleo refrigerante da usinagem do acabamento na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto com a proteção do VCI;
  39. 39. 25  Condição 10: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, visando proporcionar um indicativo da influência do mesmo na corrosão do produto com a proteção do VCI;  Condição 11: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de óleo da tempera, óleo refrigerante de usinagem do acabamento e liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, com a aplicação de óleo protetivo A, visando proporcionar um indicativo da influência dos mesmos na corrosão do produto com a proteção do VCI (Obs: esta situação simula a realidade atual do processo);  Condição 12: Corpos de prova dentro de embalagem VCI com aplicação de óleo da tempera, óleo refrigerante de usinagem do acabamento e liquido de ensaio de partículas magnéticas na superfície, com a aplicação de óleo protetivo B, visando proporcionar um indicativo da influência dos mesmos na corrosão do produto com a proteção do VCI. A Tabela 1 demonstra resumidamente as condições testadas na simulação realizada em laboratório.
  40. 40. 26 Tabela 1: Resumo das Condições testadas em laboratório. Fonte: ( IFSUL, 2014)
  41. 41. 27 A amostra retirada do processo para confecção dos corpos de prova foi uma unidade bruta após o processo de forjamento e granalhamento superficial, que é a situação utilizada como matéria-prima de entrada da célula de usinagem ilustrada na Fig. 31. A peça foi serrada em 12 amostras cilíndricas de espessura aproximada de 2,5 mm com o diâmetro original da peça de 41,97 mm. O equipamento utilizado foi uma serra fita conforme modelo da Fig. 11 a seguir. Fig. 11: Serra fita utilizada no corte das amostras. Fonte (IFSUL, 2014). As amostras retiradas da serra, conforme Fig. 12, foram lavadas com álcool etílico 92,8º INPM e armazenadas para posterior preparação metalográfica. A sequência de lixas d’água utilizadas foram de números #80, #180, #400, #600, #1000 e #2000. Fig. 12: Amostra após corte na serra fita. Fonte (IFSUL, 2014). O equipamento utilizado para facilitar o trabalho na operação de preparação das amostras foi um suporte de lixa com uma saída de água que está ilustrado na Fig. 13.
  42. 42. 28 Fig. 13: Suporte utilizado na fixação da lixa e sistema de colocação de água. Fonte (IFSUL, 2014). As amostras após lixadas foram cortadas com auxílio de serra manual (Fig. 14) dividindo em 4 partes aproximadamente iguais (Fig. 15 e 16) e assim obtendo de 12 peças 48 amostras a serem utilizadas nas condições de 1 a 12. Fig. 14: Serra manual e amostra de fixação para o 1º corte da amostra. Fonte (IFSUL, 2014). Fig. 15: Amostra apresentando 1º corte. Fonte (IFSUL, 2014).
  43. 43. 29 Fig. 16: Amostra apresentando 2º corte. Fonte (IFSUL, 2014). As amostras após o corte foram arredondadas as extremidades com o auxílio de rebolo, conforme a Fig. 17, para evitar cantos vivos e facilitar a operação posterior de polimento. Fig. 17: Rebolo utilizado para acabamento das arestas das amostras. Fonte (IFSUL, 2014). As amostras após o corte passam novamente pela lixa 2000 para eliminar algum risco residual e após com o auxílio de alumina granulometria 1 µm e politriz conforme Fig. 18, promove-se o polimento das amostras visando eliminar imperfeições que possam influenciar na ocorrência da corrosão. Fig. 18: Politriz e tubo de alumina utilizado na operação de polimento. Fonte (IFSUL, 2014).
  44. 44. 30 As amostras depois de realizado o polimento foram lavadas em álcool 92,8º INPM e manipuladas com pinça (Fig. 19) para evitar o contato com a pele e provocar algum tipo de contaminação que gerasse interferência na corrosão que não seja apenas inerente ao processo. Fig. 19: Pinça utilizada na movimentação das amostras após lavagem das peças polidas. Fonte (IFSUL, 2014). As peças após lavadas e polidas (Fig. 20) foram secas com auxílio de secador de cabelo e armazenadas em embalagem plástica própria para alimentos (Fig. 21) para aguardar o momento de colocação nas condições de ensaio. Fig. 20: Amostra após polimento e lavagem. Fonte (IFSUL, 2014). Fig. 21: Amostras armazenadas em embalagem plástica provisória. Fonte (IFSUL, 2014).
  45. 45. 31 A embalagem plástica utilizada para embalar as condições de 1 a 6 foi do tipo comum, de polietileno de alta densidade (PEAD) picotado com espessura de 0,05 µm (Fig. 22). Fig. 22: Rolo de embalagem plástica. Fonte (IFSUL, 2014). A embalagem plástica utilizada para embalar as condições de 7 a 12 foi do tipo VCI, com espessura de 0,05 µm (Fig. 23) fornecida pelo fabricante e amostras de embalagens diretamente retiradas do processo (Fig. 24). Fig. 23: Embalagem plástica VCI fornecida pelo fabricante. Fonte (IFSUL, 2014). Fig. 24: Embalagem plástica VCI do processo. Fonte (IFSUL, 2014). As embalagens foram fechadas com auxílio de uma abraçadeira de nylon (Fig. 25) e a parte superior foi enrolada e dobrada (Fig. 26) para realizar um fechamento adequado.
  46. 46. 32 Fig. 25: Abraçadeira de Nylon. Fonte (IFSUL, 2014). Fig. 26: Amostra embalada com fechamento na parte superior. Fonte (IFSUL, 2014). Os materiais do processo como o líquido de têmpera, liquido refrigerante da usinagem, líquido do ensaio de partículas magnéticas, óleo protetivo A e B foram colocados em recipientes separadamente e as amostras mergulhadas dentro dos mesmos com secagem posterior realizada com secador de cabelo para retirada do excesso de líquido na superfície da amostra. Após embaladas as amostras foram identificadas de acordo com a condição que representavam e uma numeração sequencial de 1 a 48 ficando determinadas 4 amostras por condição a ser observada. As amostras foram dispostas uma ao lado da outra sobre bancada do laboratório de Metalografia do IFSUL (Fig. 27) e ficaram armazenadas pelos períodos de 31, 34 e 41 dias conforme a data de retirada para medição da área de corrosão.
  47. 47. 33 Fig. 27: Amostras armazenadas sobre bancada. Fonte (IFSUL, 2014). As primeiras amostras após foram retiradas uma de cada condição para análise com auxílio de microscópio ótico e aumento de 100 X. Foram realizadas 5 fotos por amostra na região central da mesma, para realizar uma média dos valores da análise. A Fig. 28 mostra a primeira foto retirada da amostra 1. Fig. 28: Foto Microscopia Óptica sem tratamento. Fonte (IFSUL, 2014). As fotos foram tratadas com o auxílio do programa ImageJ, conforme mostrado na Fig. 29. O tratamento consistiu em limpar a imagem deixando-a em preto e branco, com a parte escura representando as partes com incidência de corrosão e após realizar com o auxílio do mesmo programa o calculo analítico do percentual de área que a parte escura representa na fotografia. Os resultados foram tabulados em quadro que está dividido por amostra e identificando a condição que representa. A média dos 5 valores encontrados em cada amostra compõem a média das 4 amostras que foram dispostas em cada condição, totalizando 20 valores de percentual de corrosão para cada condição, o que foi utilizado como referência na
  48. 48. 34 análise dos resultados para reduzir o erro inerente a escolha da área de avaliação de cada amostra. Fig. 29: Foto Microscopia Óptica com tratamento no programa ImageJ. Fonte (IFSUL, 2014). As dimensões da foto são de 300 µm de largura e 225 µm de altura, totalizando uma área analisada para cada foto de aproximadamente 67.500 µm2 , ou seja, 0,0675 mm2 . Amostras das condições 1, 5, 6, 11 e 12 foram submetidas ao microscópico eletrônico de varredura (MEV) do centro de microscopia da UFRGS, de marca JEOL modelo 5800 com EDS acoplado como mostra a Fig. 30. Fig. 30: Foto Microscópico Eletrônico de Varredura (MEV) Fonte (UFRGS, 2014).
  49. 49. 35 As amostras destas condições foram escolhidas para comparação de componentes da composição da corrosão entre a condição 1 que é do material em interação somente com o ambiente e as demais condições que representam a composição de todos os componentes do processo com os óleos A e B protegidas em embalagem de PEAD e VCI.
  50. 50. 36 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados foram divididos em grupos que são referentes em primeiro lugar ao mapeamento de processos realizado na célula produtiva do produto em questão, em segundo lugar os resultados analisados referentes ao material que constitui o produto, em terceiro lugar os ensaios em amostras realizadas em laboratório, em quarto lugar a análise referente ao processo de embalamento e por último a análise em relação aos ganhos em sustentabilidade ambiental, econômica e social relativas ao processo e resultados envolvidos neste estudo. 5.1 Mapeamento do Processo O mapeamento do processo foi realizado fazendo um desenho do processo produtivo, conforme demonstrado na Fig. 31, colocando os equipamentos em um desenho que ilustra a ordem do fluxo da passagem da peça e levantando as principais variáveis envolvidas com a incidência da corrosão. As etapas de corte do blank, forjamento e granalhamento superficial não foram incluídos no desenho do processo porque estes processos ficam fora da célula de trabalho e não demonstraram influência no processo de corrosão, pois o mesmo é completamente usinado em sua superfície durante as etapas de processamento. O processo de corrosão sendo sempre ocasionado na superfície (GENTIL, 2007) deverá ser gerado somente após a remoção da camada superficial e desta forma os processos anteriormente citados não tem influência na incidência de corrosão.
  51. 51. 37 Fig. 31: Desenho do processo produtivo. Fonte (Empresa, 2014).
  52. 52. 38 Fig. 32: Peça com a superfície bruta após granalha. Fonte (Empresa, 2014). A Fig. 32 apresenta a peça bruta após os processos de forjamento e granalha que é a matéria-prima dos processos posteriores e apresenta uma superfície bruta que é totalmente usinada e desta forma não terá influência na incidência de corrosão. Esta foi a condição de peça escolhida para fazer os cortes das amostras utilizadas nos ensaios de laboratório. A primeira etapa de usinagem é o desbaste do came (acionamento do freio) que é realizada em um centro de usinagem horizontal (CUH). Durante este processo a peça é submetida à retirada de material nas duas extremidades da peça (Fig. 33) e a temperatura atingida é em torno de 100o C o que não gera uma zona crítica de ocorrência de corrosão pois não é criada a zona termicamente afetada (GENTIL, 2007). A superfície do “S” já é a final e todos as condições posteriores influenciam na corrosão da mesma. Porém foi observado que a incidência de corrosão é no cabo da peça que ainda não foi usinada. Fig. 33: Peça após usinagem das extremidades no CUH. Fonte (Empresa, 2014). A usinagem posterior é realizada em um torno de desbaste com comando numérico (TCN) em que a superfície do perfil do cabo é totalmente removida (Fig. 34).
  53. 53. 39 Fig. 34: Peça após usinagem do perfil do cabo no TCN Fonte (Empresa, 2014). A peça após a usinagem é temperada por indução na parte do “S”e nos mancais promovendo uma resistência maior para os pontos de contato (Fig. 35). Após a mesma é sujeita ao processo de revenimento para alívio de tensões. Durante esta fase foi observado que o líquido de têmpera entra em contato com toda a superfície e após o mesmo líquido é secado podendo provocar a incidência de impurezas na superfície da peça que serão fixadas a mesma pela própria secagem gerada pelo forno de revenimento. Esta etapa foi identificada como importante e a condição do líquido de tempera foi simulado no corpo de prova para verificar seu grau de influência na incidência de corrosão. Fig. 35: Peça após têmpera por indução e revenimento. Fonte (Empresa, 2014). O processo subsequente é a realização do dentado que é conformado através de rolamento em máquina roladora de dentado (MRF) onde a peça sofre conformação na extremidade promovendo reforço na sua resistência conforme Fig. 36. Fig. 36: Peça após usinagem do dentado na MRF. Fonte (Empresa, 2014).
  54. 54. 40 A superfície dos mancais ainda sofre uma última usinagem de acabamento nos tornos de comando numérico (TCN) de acabamento. Esta etapa é também considerada importante pois o líquido da usinagem entra em contato com toda a superfície da peça e essa condição também foi considerada na simulação com corpos de prova. A Fig. 37 apresenta a peça pronta com usinagem finalizada. Fig. 37: Peça após usinagem final de acabamento no TCN. Fonte (Empresa, 2014). A peça é ainda testada em um processo de partículas magnéticas onde a mesma é magnetizada, coberta com um líquido contendo partículas magnéticas para a identificação de trincas e após desmagnetizada. Após a peça vai diretamente para a gravação do código e sofre um oleamento com óleo protetivo para armazenagem em embalagem final de VCI. Esta condição de contato com o líquido de ensaio das partículas magnéticas é também importante pois entra em contato com toda a superfície final da peça e foi testada na simulação com corpos de prova. Um aspecto importante observado é que a peça não sofre lavagem superficial em nenhum ponto do processo e isto potencializa a ocorrência de impurezas na peça que são segundo Gentil (2007) uma das principais causas de corrosão localizada por criarem o ambiente e a condição de incidência de corrosão. 5.2 Material A composição do material que constitui a peça é formada pelos elementos relacionados na Tabela 2. Os dados foram fornecidos pelo fabricante da matéria-prima (MP), denominado Fornecedor de MP:
  55. 55. 41 Tabela 2: Elementos de liga presentes no material 1045H. Elementos de Liga % C Si Mn P S Min. 0,43 0,15 0,7 - - Max. 0,49 0,35 0,9 0,03 0,03 Fonte: (Empresa, 2014) Os elementos residuais são componentes presentes na composição do material de forma adicional, não sendo considerados como obrigatórios e sua caracterização é pelo controle do % máximo apenas conforme Tabela 3. Tabela 3: Elementos residuais normalmente presentes no material 1045H. Fonte: (Empresa, 2014) Os elementos de liga presentes no material, bem como os elementos residuais aceitáveis correspondem a um aço de médio carbono que segundo Gentil (2007) tem necessidade de proteção contra corrosão, pois o filme de produto da oxidação que se forma em suas superfície, seja em meios atmosféricos, seja em ambientes químicos, é o oposto dos filmes autoprotetores encontrados em não ferrosos, ou seja, é de formação descontínua, permeável, solúvel, com tendência a crescer indefinidamente até a completa degradação do material metálico. Este fato indica um ponto de atenção e importante de melhoria para análise de modificação da constituição das peças para um material que seja mais resistente como o 38MnVS6 que é utilizado em pecas do mesmo tipo na empresa e não apresenta histórico de incidência de corrosão atmosférica. 5.3 Ensaios de simulação das condições de processo Os ensaios de simulação foram realizados em 12 condições descritas na metodologia e para cada condição foram colocadas quatro corpos de prova que ficaram armazenados durante um período de 31, 34 e 41 dias sob bancada do laboratório. As amostras foram observadas Elementos Residuais % Cr Ni Mo Cu Sn Cu + 10 Sn Max. 0,2 0,25 0,06 0,25 0,03 0,5
  56. 56. 42 após este período com o auxílio de microscópio ótico da faculdade (IFSUL, 2014) e foram realizadas 5 fotos de cada condição. A amostra antes da exposição não apresentava corrosão como pode ser visto na Fig. 38 que apresenta uma fotografia aumentada 100 vezes de amostra do mesmo material 1045 H, o que deixa claro que toda a incidência de corrosão foi durante o período de exposição e as manchas escuras que aparecem nas amostras são fruto de processo de corrosão superficial ocorrido no período de exposição. Fig. 38: Imagem de amostra antes da exposição sem apresentar corrosão. Fonte (IFSUL, 2014). A condição 1 representada pela Fig. 39 apresenta a amostra exposta totalmente ao ambiente atmosférico. A Fig. 39 apresenta uma concentração de corrosão em um ponto central o que é característico de material com suscetibilidade à corrosão pois a própria corrosão se torna um condição favorável para sua ampliação (Gentil, 2007). O valor de corrosão desta amostra foi de 8,2 % de área de corrosão o que para um período de 31 dias demonstra a necessidade de uma proteção física e superficial para que seja garantida a isenção da superfície em termos de corrosão para este material.
  57. 57. 43 Fig. 39: Imagem de amostra da Condição 1 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A amostra que representa a Condição 7 ilustrada pela Fig. 40 mostra a eficiência da proteção com VCI pois a mesma apresenta uma área de 1,4 % de corrosão, sendo 5,9 vezes menor para o mesmo período de exposição que a amostra ilustrada pela Fig. 39. Fig. 40: Imagem de amostra da Condição 7 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A condição 2 ilustrada pela Fig. 41 demonstra a influência do líquido de tempera apresentando uma área de corrosão de 4,2 % demonstra que a contaminação provocada pelo líquido é alta mas a proteção dada pela embalagem plástica PEAD fez com que a corrosão fosse menor que a da amostra deixada totalmente exposta. A Fig. 41 mostra também a
  58. 58. 44 contaminação superficial que o líquido de tempera promove o que é prejudicial pois acaba gerando uma condição própria para a incidência de corrosão (Gentil, 2007). Fig. 41: Imagem de amostra da Condição 2 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Condição 8 ilustrada pela Fig. 42 apresenta uma área de corrosão de 8,6 % de corrosão e comprova a indicação do fornecedor de VCI (VCI BRASIL, 2014) de que é necessário o cuidado de não colocar dentro da embalagem nenhuma impureza ou contaminação que poderá influenciar no processo de corrosão que neste caso foi praticamente o dobro da embalagem plástica de PEAD. Fig. 42: Imagem de amostra da Condição 8 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014).
  59. 59. 45 A Condição 3 é ilustrada pela Fig. 43 e apresenta uma área de corrosão de 3,1 % de corrosão demonstrando a menor influência do líquido de usinagem no processo de corrosão, não apresentando manchas de contaminação e apresentando até características de óleo protetivo na superfície da amostra. Fig. 43: Imagem de amostra da Condição 3 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Condição 9 ilustrada pela Fig. 44 apresentou uma área de corrosão de 2,7 % e demonstrou que tanto em embalagem de PEAD quanto em VCI o comportamento do líquido refrigerante de usinagem é praticamente o mesmo, ficando um pouco menor a área com a proteção do VCI. Fig. 44: Imagem de amostra da Condição 9 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014).
  60. 60. 46 A Condição 4 ilustrada pela Fig. 45 apresentou 2,6 % de área de corrosão e demonstra que o líquido das partículas magnéticas tem uma influência baixa, sendo a menor de todos os elementos testados e a embalagem de PEAD mais uma vez apresentando valores abaixo da apresentada pela amostra com embalagem VCI da Condição 10 ilustrada pela Fig. 46 com área de corrosão de 3,8 % e que novamente indica a menor eficiência do VCI quando acrescentada uma contaminação. Fig. 45: Imagem de amostra da Condição 4 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). Fig. 46: Imagem de amostra da Condição 10 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014).
  61. 61. 47 A Condição 5 ilustrada pela Fig. 47 apresentou área de corrosão de 1,6 % e representa a condição sequencial do processo com a aplicação de óleo protetivo A que é o atualmente utilizado no processo de embalamento. Fig. 47: Imagem de amostra da Condição 5 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Condição 11 ilustrada pela Fig. 48 apresentou uma área de corrosão de 4,4% e representa a situação exata do processo atual demonstrando que não há eficiência no processo de controle da corrosão no modo atual de embalamento mesmo com o uso do VCI e o mesmo acaba sendo um potencializador das impurezas envolvidas nos processos anteriores sendo menos eficiente que a embalagem de PEAD que é cinco vezes mais barata demonstrando uma clara oportunidade de redução de custo e sustentabilidade econômica da empresa, pois todas as peças da linha automotiva são embaladas nesta configuração.
  62. 62. 48 Fig. 48: Imagem de amostra da Condição 11 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Condição 6 ilustrada pela Fig. 49 apresentou área de corrosão de 1,9 % e representa o ensaio de uma nova proposta de óleo protetivo denominado como óleo B e o resultado em 31 dias não foi relevante, observando-se valor superior ao apresentado pelo óleo A. Assim, observa-se que é desaconselhavel a realização da troca dos óleos protetivos. Fig. 49: Imagem de amostra da Condição 6 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Condição 12 ilustrada pela Fig. 50 apresentou área de corrosão de 3,6 % e demonstrou um valor menor em relação ao óleo protetivo A da condição 11 e ao contrário do
  63. 63. 49 resultado da condição 6 torna viável a realização da troca dos óleos, principalmente por se tratar da situação mais próxima da real aplicada ao processo atual. Fig. 50: Imagem de amostra da Condição 12 com exposição 31 dias. Fonte (IFSUL, 2014). A Tabela 4 apresenta os valores de percentual de corrosão para cada foto de cada uma das amostras de acordo com a condição que representa e a data em que foi realizada a medição com a consequente abertura das embalagens. Os valores que foram destacados com a cor amarela são as fotos que foram utilizadas como ilustração da condição que representam neste trabalho. O critério utilizado para escolha foi a foto que melhor representava a média dos valores de área de corrosão de exposição 31 dias. Os valores encontrados na Tabela 4 são claramente bem dispersos e não seguem em sua maioria uma linearidade nos valores, demonstrando que o tipo de corrosão encontrada não é uniforme, se enquadrando no tipo de corrosão conhecida como puntiforme, onde são formados os pites de corrosão (Gentil, 2007). A Tabela 4 foi utilizada para geração de gráficos das médias no sentido de facilitar a visualização dos resultados.
  64. 64. 50 Tabela 4: Resumo dos valores de % de área de corrosão por amostra em cada condição. (Fonte: IFSUL, 2014)
  65. 65. 51 A Fig. 51 mostra um gráfico com as médias dos resultados de % de área de corrosão para as 5 fotos tiradas das amostras após exposição de 31, 34 e 41 dias retiradas sequencialmente uma amostra de cada condição de acordo com os períodos citados. Fig. 51: Gráfico com as médias de área de corrosão por Condição amostrada. Fonte (IFSUL, 2014). O valor do gráfico está referenciando a média geral de todas as condições, no sentido de avaliar o grau de corrosão em relação aos demais resultados buscando desta forma avaliar o grau de influência na ocorrência de corrosão. A melhoria é visível com a inserção de uma barreira física mesmo não sendo com VCI, pois oito dos onze valores de área de corrosão das amostras que foram colocados dentro de embalagem ficaram abaixo da linha média demonstrando eficiência na redução da área de corrosão, justificando a necessidade de realização de embalamento. A condição 7 foi a que apresentou o melhor resultado e confirma a eficiência da embalagem VCI como proteção contra corrosão (VCI Brasil, 2014), embora demonstre que não há garantia completa mesmo com a limpeza superficial e cuidados para isenção completa de impurezas o que propicia o melhor ambiente para atuação do VCI.
  66. 66. 52 A condição 8 foi a que obteve a maior área de corrosão e representa o corpo de prova que recebeu o líquido de têmpera na superfície e foi armazenada dentro da embalagem VCI. A maior área comprova que se for colocado dentro da embalagem um elemento contaminante, o VCI tem resultados piores que uma embalagem comum o que fica como ponto de atenção para os cuidados de preparação antes do embalamento. O líquido de têmpera se mostrou o aspecto mais influente na incidência de corrosão, pois a condição 2 que também recebeu a mesma cobertura que a condição 8 foi a segunda com maior área média de corrosão. Os líquidos refrigerantes de usinagem e o de partículas magnéticas se mostraram pouco influentes no processo de corrosão em embalagem plástica comum e quando colocados dentro de embalagem VCI acabaram gerando uma área maior, mostrando que uma vez contaminado o ambiente interno do VCI se mostra mais propício a corrosão que o de uma embalagem comum muito mais barata. A comparação entre os óleos protetivos mostrou um cenário bastante preocupante pois o conjunto VCI e óleo A (Condição 11) que é a situação utilizada hoje pela empresa se mostrou pouco eficiente na proteção contra a corrosão, se comparado aos resultados de uma amostra fora da embalagem porém com uma limpeza adequada da superfície. Observam-se assim dois pontos de melhoria que são a troca para uma embalagem de PEAD cinco vezes mais barata ou alteração para o óleo protetivo B que se mostrou mais estável e manteve as áreas de corrosão em níveis praticamente pela metade nos resultados. A Fig. 52 mostra as mesmas médias ordenadas de forma que no lado esquerdo ficaram as amostras de 1 à 6 que são as amostras que ficaram fora do VCI, sem embalagem ou na embalagem de PEAD. A parte direita do gráfico mostra as condições de 7 à 12 que são as que foram colocadas em embalagem VCI. A linha de referência foi colocada com a média de cada grupo de amostras, o que demonstra os valores menores das amostras embaladas em PEAD (4,9%) em relação a média das embaladas em VCI (6%). Isso mostra a importância de ter um ambiente dentro da embalagem isento, pois uma vez contaminado acaba gerando mais corrosão em função das barreiras criadas tanto para entrada quanto para saída de gases.
  67. 67. 53 Fig. 52: Gráfico área de corrosão por Condição amostrada ordenadas por embalagem. Fonte (IFSUL, 2014). As amostras foram retiradas sequencialmente ao longo de três períodos que foram 31, 34 e 41 dias de exposição e a Fig. 53 demonstra a evolução do processo corrosivo com o passar do tempo e o incremento de área de corrosão em períodos curtos comprovando a influência de que uma vez instalada a corrosão se auto alimenta promovendo taxa de corrosão cada vez maior para um mesmo período de tempo (Gentil, 2007). Fig. 53: Gráfico média de área de corrosão por tempo de exposição. Fonte (IFSUL, 2014).
  68. 68. 54 A Fig. 53 mostra também que houve um processo de aceleração na velocidade de corrosão, pois uma reta não consegue traduzir a evolução nos percentuais de área de corrosão mostrada entre os períodos. Esta aceleração é inerente ao processo de corrosão pois a borda de um pite é onde há o maior crescimento da mesma e esta cresce de forma geométrica com o tempo e o consumo do oxigênio que inicialmente é mais rápido também contribui (Gentil, 2007). Não há uma forma gráfica adequada para a média geral, pois ela não traduziria o comportamento das diferentes condições e como podemos ver na Tabela 4 as diferentes condições possuem variações nas áreas de corrosão entre si e não foram objeto deste trabalho. A Fig. 54 mostra imagem do MEV ampliada 2000 vezes da amostra 4 que representa a condição 1, onde pode-se verificar o crescimento irregular do ponto de corrosão se desenvolvendo superficialmente. Fig. 54: MEV Condição 1 ampliada 2000X. Fonte (UFRGS, 2014). A Fig. 55 que representa a Condição 11 mostra um furo característico de corrosão por pite com uma profundidade maior característico de corrosão por elemento contaminante.
  69. 69. 55 Fig. 55: MEV Condição 11 ampliada 5000X. Fonte (UFRGS, 2014). A Fig. 56 representa a condição 5 mostra pontos de corrosão mais alongados com uma profundidade maior e também característicos da presença de impurezas superficiais oriundas do processo. Fig. 56: MEV Condição 5 ampliada 3000X. Fonte (UFRGS, 2014). A Fig. 57 representa a condição 12 e mostra uma área de corrosão bem dispersa com uma avanço maior que as anteriores mostrando que nesta forma de apresentação característica já houve uma propagação maior e já está cobrindo uma área maior de corrosão. Na área central aparece uma marca bem destacada com uma profundidade maior que representa o ponto de início da área de corrosão.
  70. 70. 56 Fig. 57: MEV Condição 12 ampliada 2500X. Fonte (UFRGS, 2014). A Fig. 58 representando a Condição 6 mostra os contornos de grãos e a incidência de corrosão fora dos seus limites comprovando que a sua origem mais provável vem de partícula de impureza oriunda do processo pois caso contrário mais provável localização seria os contornos de grão. Fig. 58: MEV Condição 6 ampliada 1500X. Fonte (UFRGS, 2014). A Fig. 59 mostra o ponto que foi utilizado para realizar análise de EDS e a Fig. 60 mostra o resultado do EDS (Tensão Acelerada: 20,0 kV – Ampliação 3000X) da amostra da Condição 12 e demonstra a presença de Bromo e Calcio que não eram esperados e desta forma são considerados impurezas. O Ca é um elemento com característica higroscópica
  71. 71. 57 aliado ao Br que por sua vez em presença de umidade podem explicar uma aceleração na corrosão localizada na Fig. 57 de onde foi avaliado EDS. A presença de Bromo no processo pode ser explicada porque segundo Meyer (1994) o mesmo é utilizado como tratamento alternativo antibactericida em meios aquosos e há presença de bactericida no polímero de têmpera que é conhecido como polímero bromado pelos profissionais da área (ARCHEM, 2014). O Cálcio não apresentou uma origem clara e pode estar ligado ao polímero de têmpera ou ao fluído da usinagem, pois observou-se que os dois tem aspecto visual embranquecido característico da presença do cálcio. Fig. 59: Localização da análise EDS Condição 12. Fonte (UFRGS, 2014). Fig. 60: EDS Condição 12. Fonte (UFRGS, 2014).
  72. 72. 58 A Fig. 61 mostra a localização utilizada para a análise EDS e a Fig. 62 mostra o resultado do EDS (Tensão Acelerada: 20,0 kV – Ampliação 10.000X) da amostra da Condição 6 representada na Fig.58 e não há a presença dos mesmos elementos evidenciados na Fig. 59. Este ponto de corrosão representa a corrosão típica do metal que ocorre naturalmente. Fig. 61: Localização da análise EDS Condição 6. Fonte (UFRGS, 2014). Fig. 62: EDS Condição 6. Fonte (UFRGS, 2014). 5.4 Cuidados com o embalamento O processo de embalamento é realizado de forma manual e foi observado que há manipulação em todas as peças com contato na parte do cabo, onde há o maior registro de
  73. 73. 59 ocorrências de corrosão identificadas no cliente. Isto gera uma preocupação grande de que a pessoa que esteja realizando o embalamento sempre esteja com luvas e estas sejam utilizadas apenas para este processo sem que haja contaminação de outros ambientes que podem trazer impurezas prejudiciais ao processo de ocorrência de corrosão. A peça depois de organizada dentro da embalagem no VCI é borrifada com óleo protetivo sobre toda a peça em todas as camadas o que gera um excesso de óleo no fundo da embalagem e caso haja alguma perfuração no fundo da embalagem além de contaminar a atmosfera interna protetora do VCI faz com que seja espalhado óleo pelo chão onde são armazenadas as peças. Nesta etapa fica claro que o conjunto VCI e óleo protetivo demonstra excesso de aplicação e pode ser otimizada com uma aplicação mais eficiente de óleo na superfície das peças que não gere tanto desperdício do mesmo. O embalamento se apresentou como uma etapa fundamental, pois a embalagem em contato com as peças metálicas acaba caso não haja um cuidado no momento da organização das peças por provocar furos no VCI que são extremamente indesejados por permitir a entrada de contaminantes e renovar o ar atmosférico impedindo que seja criada a atmosfera de proteção pela embalagem. A Fig. 63 apresenta exemplo de um furo de forma a permitir a contaminação da atmosfera dentro da embalagem VCI e foi provocada pela batida entre as peças com a embalagem. A Fig. 64 demonstra a incidência de corrosão nas peças nas proximidades do furo do VCI, demonstrando que a relação do furo com a corrosão é importante e causa danos graves a superfície da peça acabada. Fig. 63: Embalagem apresentando furo no VCI. Fonte (Empresa, 2014).
  74. 74. 60 Fig. 64: Corrosão causada pelo furo no VCI. Fonte (Empresa, 2014). 5.5 Sustentabilidade Este trabalho buscou, através da análise das diversas etapas do processo, melhorias na eficiência contra a ocorrência da corrosão e desta forma tornar o processo mais eficaz com a utilização adequada de recursos e minimizando os impactos ambientais na busca de um processo mais sustentável. Foi evidenciado que utilizar um volume maior de óleo protetivo do que o necessário para formar um filme superficial não tem eficiência comprovada e acaba por contaminar o ambiente onde as peças são armazenadas quando da ocorrência de vazamentos na embalagem. O aperfeiçoamento do processo produtivo com a consequente realização da atividade de forma mais eficaz visa de forma importante garantir a sustentabilidade econômica da empresa e desta forma manter a sua atuação social com a manutenção dos empregos dos funcionários envolvidos na célula de trabalho.
  75. 75. 61 6 CONCLUSÕES Verificou-se que a corrosão está presente no ambiente e atmosfera produtiva e se faz necessário uma proteção eficiente para o manuseio, embalamento e armazenagem das peças acabadas. Os fatores produtivos analisados como o forjamento, tratamento térmico, granalhamento e usinagem de desbaste não foram considerados influentes na incidência de corrosão por este fenômeno ser considerado de superfície e há processos posteriores a estes que modificam a superfície retirando qualquer fator que pudesse ser importante. A partir do processo de têmpera por indução, usinagem de acabamento e ensaio de partículas magnéticas não há mais nenhum processo que remova as impurezas superficiais e estes foram considerados potencializadores do processo de corrosão. O processo de têmpera por indução foi considerado o principal promovedor por apresentar os maiores valores de área de corrosão para ambas as embalagens. O processo de usinagem de acabamento mostrou pouca influência pois seu líquido de refrigeração que entra em contato com a peça atuou praticamente como um óleo protetivo. O líquido de partículas magnéticas se mostrou pouco influente também em função os resultados foram próximos ao da peça com óleo protetivo. O teste de EDS apresentou dois elementos contaminantes bastante prejudiciais para o processo de corrosão que são o Bromo e o Cálcio apresentando um indício que os mesmos quando em contato com a superfície da peça são agentes de corrosão. O cálcio tem sua origem provável no polímero de têmpera ou no fluído de usinagem pela sua aparência esbranquiçada. O Bromo pode ter explicada sua presença no processo, pois segundo Meyer (1994) é utilizado em processos alternativos de desinfecção de meios aquosos que segundo Archem (2014) faz parte da composição do polímero utilizado no processo de têmpera por indução. Os ensaios de laboratório mostraram a importância de colocar uma barreira física como a embalagem, pois os valores de área de corrosão com embalagem de PEAD e VCI se mostraram em média menores que os da amostra sem proteção nenhuma.
  76. 76. 62 O VCI se mostrou eficiente na proteção contra corrosão com valores três vezes menores que o da amostra sem proteção nenhuma, valorizando a criação do ambiente neutro prometido pelo fabricante. Ao mesmo tempo há um ponto de atenção, pois quando temos uma impureza dentro da embalagem representada pelos líquidos de têmpera, óleo refrigerante de usinagem e partículas magnéticas temos uma área de corrosão maior do que em uma embalagem comum de PEAD que tem seu valor muitas vezes menor. Este fato coloca uma das principais melhorias identificadas que é a de promover uma limpeza superficial antes da colocação do óleo protetivo e embalamento final. Os ensaios entre os óleos protetivos não demonstraram diferenças importantes quando na embalagem de PEAD suficientes para promover uma troca de fornecedor do tipo de óleo. O resultado do óleo B se mostrou mais eficiente em conjunto com o VCI demonstrando que há uma redução na área de corrosão quando comparado com o óleo B. Há uma situação bastante preocupante com relação ao conjunto utilizado atualmente representado pelo óleo A com a embalagem VCI onde o mesmo mostrou uma área de corrosão com valores próximos ao encontrado nas amostras sem proteção nenhuma e onde o custo seria muito menor. Outro fator importante ainda é que não houve nenhuma condição com ausência total de corrosão demonstrando que o material que compõe as peças é muito suscetível ao processo e deveria ter em si uma característica de resistência à corrosão superficial que como já comentado, faz parte do processo industrial onde a peça é produzida e também na aplicação final.
  77. 77. 63 7 LIMITAÇÕES E DIFICULDADES DO TRABALHO O presente trabalho pode ser ainda complementado com alguns estudos adicionais ao desenvolvimento aqui descrito como por exemplo fazer as análises com períodos maiores de tempo de exposição podendo desta forma ser utilizado a técnica de monitoramento de perda de massa provocado pela corrosão. A composição do produto estudado pode ser reavaliada para manter as propriedades mecânicas e promover uma resistência maior a corrosão chegando a uma nova sugestão de material como, por exemplo, 38MnVS6 que também é utilizado na empresa na confecção de peças similares e assim verificar o seu desempenho frente ao processo de corrosão. O processo produtivo poderá ser estudado mais profundamente em cada etapa, principalmente no que diz respeito ao líquido de tempera e a influência do nível de contaminação do próprio óleo e o ponto em que deverá ser realizada uma filtragem no líquido sobre pena de provocar mais contaminação do que o nível aceitável na superfície da peça. As condições aqui testadas poderiam ser ampliadas para outras como a aplicação de corpo de prova sem nenhuma aplicação superficial em uma embalagem plástica PEAD para verificar a diferença que a barreira sem proteção contra corrosão poderá provocar. Além deste exemplo outras condições poderiam ser levantadas em novo mapeamento aplicado em uma nova família de materiais que tenham um outro grupo de processos de fabricação. O desenvolvimento de uma equação matemática para a velocidade de corrosão para cada condição estudada pode ser um potencial de trabalho no aprofundamento do estudo das mesmas e previsão de tempo para que a corrosão seja visível macroscopicamente. A presença de agentes corrosivos como o Bromo e Cálcio faz com que seja necessário um estudo de sua origem, buscando o elemento pelo qual os mesmos foram inseridos dentro do processo, bem como forma de neutralizá-los ou eliminá-los da superfície da peça.

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