Estudo de tratamento de superfície em metais na utilização de biodiesel para geradores de energia

Abstract

Atualmente o Brasil está se desenvolvendo no mercado do biodiesel, por ser esta uma fonte limpa e segura. O biodiesel é muito vantajoso, tanto para a sustentabilidade quanto para o crescimento econômico, entretanto o seu consumo, no Brasil fica limitado somente ao setor de transporte. Apesar do bom potencial em relação à matéria-prima e disponibilidade comercial, poucos estudos têm sido realizados no sentido de substituir também o diesel por biodiesel em geradores elétricos. Adicionalmente, os componentes presentes no biodiesel como glicerina livre, água, álcool e ácidos graxos livres constituem os víeis para provocar a corrosão. Essa crescente demanda por biodiesel e a quase ausência de estudos sobre o efeito de sua utilização em diferentes materiais demonstram a necessidade de avaliar o possível efeito de corrosão sobre os aços. O tratamento térmico é essencial para que os melhores resultados sejam alcançados e para que se tenha maior confiabilidade nas propriedades dos materiais a serem utilizados. A nitretação é um processo de introdução superficial do nitrogênio no aço, pelo aquecimento entre 500 e 570° C, para formar uma camada dura de nitretos. Nesse tratamento termoquímico, o endurecimento superficial é promovido pelo nitrogênio o qual, nas condições próprias da operação difunde-se a partir da superfície das peças para o seu interior, reagindo com os elementos contidos no aço e formando nitretos de elevada dureza e resistência ao desgaste e corrosão. Neste contexto, este trabalho visa o estudo do efeito do tratamento térmico de nitretação em aço SAE 1020, com foco de aplicação deste material para geradores de energia utilizando biodiesel como combustível. Foram realizados ensaios de imersão das amostras do aço nitretado e não nitretado em biodiesel de soja e biodiesel de babaçu, sendo analisados os resultados calculando-se a taxa de corrosão, análise por microscopia e dureza superficial Vickers.

Currently Brazil is developing in the biodiesel market , as this is a source of clean and safe. Biodiesel is very advantageous , as to the sustainability as to economic growth , however the consumption of biodiesel in Brazil is limited only to the transport sector . Despite the good potential in relation to raw materials and commercial availability , few studies have been carried out to also replace the diesel electric generators to biodiesel . Additionally, the components present in the free glycerin and biodiesel , alcohol, water and fatty acids constituting the ways to cause corrosion. This growing demand for biodiesel and the near absence of studies on the effect of its use on different materials demonstrate the need to evaluate the possible effect of corrosion on steel . The heat treatment is essential to best results are achieved and in order to have greater reliability in the properties of the materials to be used . Nitriding is a case of superficial introduction of nitrogen in the steel , by heating between 500 and 570 ° C to form a hard nitride layer . In this thermochemical treatment , the hardening is promoted by nitrogen which , in proper conditions of operation diffuses from the surface of the parts for the interior , reacting with its elements contained in the steel and forming nitrides of high hardness and resistance to corrosion. In this context, this work aims to study the effect of heat treatment of nitriding steel SAE 1020, focusing on the application of this material for power generators using biodiesel as fuel . Tests of immersing the steel samples nitrided and non- nitrided in soybean biodiesel and babassu biodiesel , with the results analyzed by calculating the rate of corrosion,analysis by microscopy and Vickers hardness .