Jadir O. Godoy (IC), Roberto Z. Nakazato (PQ), Eduardo N. Codaro (PQ)
Grupo de Eletroquímica e Corrosão, Fac. de Engenharia de Guaratinguetá - UNESP
As ligas a base de cobre tem sido estudadas extensivamente por possuírem excelentes propriedades mecânicas, boa resistência à corrosão, tendo portanto uma ampla aplicação tecnológica. Dentre estas, destacam-se as ligas de Cu–Zn–Al e Cu-Zn-Ni que têm despertado maior interesse devido as propriedades de efeito memória de forma [1]. Estudos eletroquímicos envolvendo ligas Cu-Zn e Cu-Zn-Al revelam que ambos, Cu e Zn são responsáveis pelo processo de oxidação desses materiais em meio de H2SO4 0,5 M [2,3]. A importância do estudo eletroquímico da liga Cu–18,0 Zn–6,7Al decorre da necessidade de se conhecer com mais detalhes os processos de corrosão e passivação dessa liga em outros meios.
A liga de Cu-Zn-Al foi preparada por fusão em cadinho de grafite a uma temperatura de 1.150 ± 50 ºC e resfriada em uma lingoteira cilíndrica de aço 1020 [4]. Os corpos de prova foram usinados na forma cilíndrica de 150 mm de comprimento e 4,2 mm de diâmetro. O contato elétrico foi feito através de fio cobre e solda de estanho. O conjunto foi embutido em resina poliéster resultando numa área geométrica, na forma de disco plano de 0,14 cm2. O polimento do eletrodo foi realizado com lixas d’água de granulometria 400, 600 e 1000, nessa sequência. Os ensaios foram realizados com auxílio de um sistema da EG&G PAR-283, em uma célula convencional de três eletrodos, sendo o de referência Ag/AgCl(KCl saturado). As técnicas utilizadas consistiram de medidas de potencial em circuito aberto, curvas de polarização potenciodinâmica e voltametria cíclica. As medidas foram realizadas em soluções de HCl 1,0 M e H2SO4 0,5 M aeradas naturalmente.
A partir das curvas de potencial em circuito aberto/tempo, obtidas para a liga Cu-18,0Zn-6,8Al em HCl 1,0 M e H2SO4 0,5M (fig. 01), verifica-se valores de potenciais mais negativos em HCl. Além disso, observa-se que a estabilização do eletrodo em HCl é mais lenta do que em H2SO4, pois, mesmo após 17 horas o valor de Eca continua diminuindo lentamente. A mudança do Eca para valores mais negativos, observado após imersão do eletrodo na solução, resulta da dissolução dos óxidos presentes na superfície do eletrodo.
Os voltamogramas cíclicos registrados para a liga nas soluções de HCl 1,0 M e H2SO4 0,5 M, a 50 mVs-1, são mostrados na figura 2. Em HCl, observa-se um pico de corrente anódica localizado em 0,15 V (A1), seguido de um amplo patamar (maior que 2 V). Na varredura no sentido de potenciais negativos, nota-se um pico de corrente reoxidação a -0,022 V (A2), um pico de corrente catódica a –0,25 V (C1) e um pequeno ombro de corrente por volta de –0,37 V (C2). A relação de cargas anódica/catódica totais cresce para velocidades de varredura mais baixas e são sempre maiores que a unidade indicando a presença de espécies solúveis provenientes da dissolução de Cu e Zn. O processo anódico pode ser atribuído à formação de CuCl, CuCl2- solúvel, e espécies de Cu(II) [5] e de Zn(II). Em H2SO4, um pico de corrente anódica é observado a 0,32 V (A1’) e um processo de reoxidação (A2’) com o mesmo potencial e não se observa patamar de corrente a potenciais mais anódicos. Este fato e a pequena carga associada ao processo de redução, C1’, a –0,10 V, bem inferior à observada em HCl, indicam uma dissolução menos ativa em solução de H2SO4 do que em HCl. De maneira semelhante, a curva de polarização, obtida a 1 mV s-1, em HCl 1,0 M, apresenta um pico de corrente anódica mais acentuado do que em H2SO4, seguido de um patamar de corrente, da ordem de 10-3 A cm-2, que não caracteriza passivação do eletrodo.
Figura
1–Curvas de Eca/t para a liga em soluções
de HCl 1,0 M e de H2SO4 0,5 M. Figura
2– Voltamogramas cíclicos a 50 mV s-1 para a
liga em meio ácido.
1–“Shape Memory Alloys”, Fukunabo, H. ed., Gordon and Breach Science Publishers, v.1, Amsterdam,1987.
2 – David, H.L., Hurtado, M.R.F., Sumodjo, P.T.A. e Benedetti, A.V. – Livro de Resumos do XI SIBAE – IX SIBEE, 632-4 (1994).
3 – David, H., Sumodjo, P.T.A. e Benedetti, A.V. – Livro de Resumos do XI Cong. Brasileiro de Eletroquímica e Eletroanalítica, Maragogi, 39-41 (1999).
4 – Mota, R. A., Anais do XI Cong. de Iniciação Científica da UNESP, Araraquara, pp.147 (1999).
5– Dacosta, S.F.L.A.; Agostinho, S.M.L., Nobe, K, J. Electrochem. Soc.,140, 3483-8 (1993).