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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18985
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Caracterização da camada inibidora e do dross em chapas galvanizadas por imersão a quente através de análise e processamento digital de imagens |
Título(s) alternativo(s): | Characterization of the inhibitor layer and the dross in hot galvanized sheets through analysis and processing digital of images |
Autor: | Ferreira, Arthur Werneck ![]() |
Primeiro orientador: | Diniz, Marília Garcia |
Primeiro membro da banca: | Chalhub, Daniel José Nahid Mansur |
Segundo membro da banca: | Mangiavacchi, Norberto |
Terceiro membro da banca: | Ramos, Vitor Santos |
Quarto membro da banca: | Xavier, Carlos Roberto |
Resumo: | O processo de galvanização por imersão à quente é amplamente utilizada pela indústria automobilística a fim de se obter um recobrimento de zinco (𝑍𝑛) como proteção anticorrosiva para chapas de aço. Durante a galvanização, a difusão de ferro (𝐹𝑒 do aço devido à alta temperatura do banho de zinco faz com que sejam formadas fases intermetálicas 𝐹𝑒 - 𝑍𝑛. Estas fases possuem alto teor de ferro em sua composição química e, apresentam alta dureza e baixa tenacidade, fazendo com que, o revestimento de zinco fique susceptível a se desprender durante processos de conformação mecânica da chapa que, com isso, perderá a sua proteção. A fim de evitar a formação das fases, alumínio (𝐴𝑙) é adicionado ao banho de zinco, pois o ferro liga-se preferencialmente ao alumínio do que ao zinco. Forma-se então uma camada inibidora composta pela fase 𝐹𝑒2𝐴𝑙5 que fica situada entre o substrato (aço) e o revestimento e que impede a formação das fases. No entanto, se por algum motivo a fase se situar fora da região entre o substrato e o revestimento tem-se o que é chamado de chamado Dross, que pode ser considerado um defeito caso fique aparente na superfície revestida da chapa de aço. Este trabalho utilizou técnicas de caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), microanálise química por Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS) e Análise e Processamento Digital de Imagens (PDI) por segmentação colorida a fim de analisar a camada inibidora intermetálica e identificar a presença do defeito Dross em chapa de aço galvanizada a quente para uso em indústria automobilística. A camada inibidora apresentou 1,347 ±0,188 μm de espessura, representando 1,39% do revestimento estudado, com algumas poucas regiões com descontinuidades e presenças isoladas do defeito Dross. A técnica de segmentação colorida foi considera eficiente e efetiva para a caracterização da camada inibidora para o material analisado e do Dross. |
Abstract: | The hot dip galvanizing process is widely used by the automotive industry in order to obtain a zinc (𝑍𝑛) coating as an anti-corrosion protection for steel sheets. During galvanizing, the diffusion of iron (𝐹𝑒) from the steel due to the high temperature of the zinc bath causes the formation of 𝐹𝑒 - 𝑍𝑛 intermetallic phases. These phases have a high iron content in their chemical composition and have high hardness and low tenacity, making the zinc coating susceptible to detachment during the mechanical forming processes of the sheet, which will, therefore, lose its protection. In order to prevent the formation of the phases, aluminum (𝐴𝑙) is added to the zinc bath, as iron preferentially binds to aluminum than to zinc. An inhibitory layer is then formed, composed of the 𝐹𝑒2𝐴𝑙5 phase which is located between the substrate (steel) and the coating and which prevents the formation of the phases. However, if for some reason the phase lies outside the region between the substrate and the coating, there is what is called Dross, which can be considered a defect if it is apparent on the coated surface of the steel sheet. This work used characterization techniques by Scanning Electron Microscopy (SEM), chemical microanalysis by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Analysis and Digital Image Processing (PDI) by color segmentation in order to analyze the intermetallic inhibitor layer of and the presence of Dross defect in hot-dip galvanized steel sheet for use in the automobile industry. The inhibitor layer was 1.347 ± 0.188 μm thick, representing 1.39% of the coating studied, with a few regions with discontinuities and isolated presence of the Dross defect. The color segmentation technique was considered efficient and effective for the characterization of the inhibitor layer for the analyzed material and Dross. |
Palavras-chave: | Mechanical engineering Galvanization Metals - Surfaces Electron microscopy Spectral analysis Engenharia mecânica Galvanização Metais – Superfícies Microscopia eletrônica Análise espectral |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Citação: | FERREIRA, Arthur Werneck. Caracterização da camada inibidora e do dross em chapas galvanizadas por imersão a quente através de análise e processamento digital de imagens. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18985 |
Data de defesa: | 2-Set-2022 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Mecânica |
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Dissertação - Arthur Werneck Ferreira - 2022 - Completo.pdf | 9,44 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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