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A forma da corrosão auxilia no estudo do mecanismo de corrosão: ESTUDO DE CASO – Profa. Warde A. da F. Zang.
FORMAS DE CORROSÃO IFG 2013
FORMAS DE CORROSÃO Uniforme: corrosão ocorre em toda a extensão da superfície Por placas: formam-se placas com escavações Alveolar: sulcos de escavações semelhantes à alvéolos, com fundo arredondado e raso. Puntiforme: ocorre a formação de pontos profundos (pites) Intergranular: a corrosão ocorre entre grãos da estrutura metálica Intragranular: a corrosão ocorre nos grãos da estrutura metálica Filiforme: a corrosão ocorre na forma de finos filamentos Por esfoliação: a corrosão ocorre em diferentes camadas/planos
FORMAS
PUNTIFORME OU PITE
Corrosão por pite (do inglês pit, “cova”, “poço”) ou ainda na literatura em inglês pelo jargão pitting, é uma forma de corrosão extremamente localizada que leva à criação de pequenos furos no metal, orifícios que adentram formando um pequeno “poço”.
Disponível em: http://knowledgeispowerq uiumento.wordpress.com/ article/corrosao-por-pites2tlel7k7dcy4s-94/
PUNTIFORME OU PITE
Citada como corrosão por orifícios ou corrosão puntiforme. A força motriz para a corrosão por pites é a perda da passivação de uma pequena área, que se torna anódica enquanto uma área oculta, variável, dentro do corpo do metal, mas potencialmente vasta, tornase catódica, levando a uma corrosão galvânica muito localizada. A corrosão penetra na massa do metal, com limitada difusão de íons. O mecanismo de corrosão por pites é provavelmente o mesmo que o da corrosão em fresta, uma concentração diferencial.
PITE
PITES A corrosão em pites apresenta diversas configurações em seu crescimento dentro do metal. A ASTM-G46 tem uma tabela de padrões visuais para sua classificação.
Disponível em: http://knowledgeispowerquiumento.wordpress.com/article/corrosao-porpites-2tlel7k7dcy4s-94/
MICROESTRUTURA NA CORROSÃO INTERGRANULAR
O contorno de grão: funciona como região anódica. Causa: grande número de discordâncias presentes nessa região.
EFEITOS DA MICROESTRUTURA EX.: AÇO • Presença de
diferentes fases no material, leva a diferentes f.e.m.
• Com isso, na presença de meios líquidos, pode
ocorrer corrosão preferencial de uma dessas fases.
CORROSÃO INTERGRANULAR NO AÇO INOX • Diferenças composicionais, em meios líquidos, pode ocorrer corrosão localizada.
Ataque se manifesta no contorno dos grãos, ocorre com mais frequência nos aços inoxidáveis austeníticos, quando expostos a meios corrosivos, porém ocorre também no alumínio, duralumínio, cobre e suas ligas, além de outros materiais.
Corrosão Intergranular no Aço inox
EFEITOS DA MICROESTRUTURA • Tensões levam a
diferentes f.e.m e com isso, na presença de meios líquidos leva à
corrosão localizada. • A região tensionada têm um maior número de discordâncias, e o material fica mais reativo.
EX: região de solda, dobras, etc
EX.: CORROSÃO SOB TENSÃO Corrosão sob tensão: exige a presença simultânea de tensões de tração e fatores ambientais específicos. As tensões não necessitam ser muito altas e pode ser devidas a carga e/ ou efeitos residuais dos processos de fabricação tais como soldagem ou dobramento. Devem ser tomados cuidados quando os componentes de aço inoxidável com tensões residuais elevadas (por ex. devido ao trabalho a frio) são usados em ambientes ricos em cloretos (por ex. piscinas cobertas, marinho, plataforma marítima)
CORROSÃO SELETIVA Corrosão seletiva : conjunto de processos corrosivos envolvidos na formação de um par galvânico produzido pela diferença significativa entre a nobreza de dois elementos constituintes de uma liga metálica. Neste tipo de corrosão são característicos a corrosão grafítica e a corrosão por dezincificação.
DEZINCIFICAÇÃO
A dezincificação: forma de corrosão seletiva que ocorre nas ligas de latão com mais de 15% de zinco. Corrosão que consiste na migração do zinco. A liga fica se torna um material esponjoso (sem resistência mecânica), constituído de cobre quase puro. Meios alcalinos, neutros ou ligeiramente ácidos, a dezincificação é localizada. Meios fortemente ácidos provocam um processo corrosivo generalizado. O aumento da temperatura e da velocidade relativa do fluido sempre agravam da dezincificação.
CORROSÃO GRAFÍTICA
O processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos, usados tubulações de água, de esgotos, em drenagem. A grafita é mais catódica que o ferro, concentrada em veios ou nódulos no sólido, agi como cátodo, enquanto o ferro age como ânodo, propiciando a corrosão. Este tipo de corrosão não é um fator de contraindicação de tubos de ferros para usos como os citados. É usual o revestimento dos tubos para a prevenção a este tipo de corrosão, internamente com argamassa de cimento e externamente normalmente com pinturas resistente ao solo onde serão enterrados.
CORROSÃO POR CONCENTRAÇÃO DIFERENCIAL A variação de determinados componentes no meio no qual o material está permanentemente ou eventualmente imerso (em contato) provoca igualmente ação corrosiva. O mecanismo de ação é a formação de pilhas de concentração iônica diferencial e pilhas de aeração diferencial.
CORROSÃO POR CONCENTRAÇÃO DIFERENCIAL
Este tipo de corrosão é dividido em: Corrosão por concentração iônica diferencial, associada com a variação de determinadas concentrações iônicas propriamente ditas do meio; Corrosão por aeração diferencial, variando a concentração de determinados gases da atmosfera gasosa em contato com o material; Corrosão em frestas, ocasionada por configuração geométrica do material, leva a formação de variações de concentração ou de aeração e pelo mesmo motivo, a corrosão filiforme, mas associada a configurações dos revestimentos aplicados, tais como a pintura.
CORROSÃO POR CONCENTRAÇÃO IÔNICA DIFERENCIAL
Ocorre quando no eletrólito com o qual o metal está em contato apresentam-se diferenças de concentração de íons do metal ou ainda outro cátion ou ânion. A corrosão é propiciada por íons como o Na+ e outros íons alcalinos ou ainda sulfatos. A partir de um primeiro ataque, há variação de cátions do metal. Este diferencial propiciará a formação de pilhas através da presença de diferentes potenciais eletroquímicos das áreas de maior e menor concentração, que funcionarão respectivamente como cátodo e como ânodo.
CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL
Quando há variações nas concentrações de oxigênio na solução, ocorre a chamada tecnicamente corrosão por aeração diferencial. Este tipo de corrosão ocorre frequentemente em regiões intermediárias entre dois meios, como ar e água ou ar e solo, como nas estruturas metálicas com partes subaquáticas ou no solo.
CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL
Com a concentração de oxigênio mais alta no meio circundante (mais catódico), esta gera uma diferença de potencial em relação as áreas de meio de menor concentração de oxigênio : o material metálico, que passa a ser anódico.
Quiumento , 2011.
SANCHES , 2009.
CORROSÃO EM FRESTAS
A aeração diferencial e/ou da concentração iônica diferencial produz a formação de pilhas em frestas em materiais metálicos. As frestas ocorrem em juntas soldadas de chapas sobrepostas, em juntas de chapas unidas por rebites, em ligações de tubulações unidas por flanges, em ligações de tubulações proporcionadas por roscas de parafusos, nos revestimentos feitos através de chapas aparafusadas e inúmeras configurações de geometrias que proporcionem a formação de frestas.
CORROSÃO EM FRESTAS A formação de pilhas de concentração iônica diferencial ocorre em meios líquidos e a formação de pilhas de aeração diferencial a partir de meios gasosos (O2 ar). As frestas inerentes as construções no projeto devem ser minimizadas com o objetivo de reduzir a corrosão.
CORROSÃO FILIFORME Corrosão se processa sob camadas de revestimento, como a pintura. Atribui-se aos mesmos mecanismos da corrosão por frestas, especialmente quando há defeitos no revestimento, levando a aeração diferencial. Processa-se tipicamente nas beiradas (bordas) da superfície do material, progredindo por filamentos que apresentam reflexões de mesmo ângulo do de incidência quando encontram obstáculos.
MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 1- PINTURAS OU VERNIZES 2- RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO METAL MAIS RESISTENTE À CORROSÃO 3- GALVANIZAÇÃO: Recobrimento com um metal mais eletropositivo (menos resistente à corrosão) 4- PROTEÇÃO ELETROLÍTICA OU PROTEÇÃO CATÓDICA
PINTURAS OU VERNIZES
Separa o metal do meio Exemplo:
Primer em aço
RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO METAL MAIS RESISTENTE À CORROSÃO
Separa o metal do meio.
Exemplos: Cromagem, Niquelagem, folhas de flandres (revestimento com Estanho), revestimento de arames com Cobre, etc. Dependendo do revestimento e do material revestido, pode haver formação de uma pilha de corrosão quando houver rompimento do revestimento em algum ponto, acelerando assim o processo de corrosão.
PROTEÇÃO NÃO-GALVÂNICA RECOBRIMENTO DO METAL COM OUTRO METAL MAIS RESISTENTE À CORROSÃO
Folhas de flandres: São folhas finas de aço revestidas com estanho que são usadas na fabricação de latas para a indústria alimentícia. O estanho atua como ânodo somente até haver rompimento da camada protetora em algum ponto. Após, atua como cátodo, fazendo então que o aço atue como ânodo, corroendose.
PROTEÇÃO GALVÂNICA Recobrimento com um metal mais eletropositivo (menos resistente à corrosão)
Exemplo: Recobrimento do aço com Zinco. Zinco é mais eletropositivo que Ferro. Então enquanto houver Zinco o aço ou ferro esta protegido.
Separa o metal do meio.
Potenciais de oxidação do Fe e Zn: oxi do Zinco= + 0,763 Volts oxi do Ferro= + 0,440 Volts
PROTEÇÃO CATÓDICA
Utiliza-se o processo de formação de pares metálicos (UM É DE SACRIFÍCIO), que consiste em unir-se intimamente o metal a ser protegido com o metal protetor, o qual deve ser mais eletropositivo (MAIOR POTÊNCIAL DE OXIDAÇÃO NO MEIO) que o primeiro, ou seja, deve apresentar um maior tendência de sofrer corrosão.
FORMAÇÃO DE PARES METÁLICOS
É muito comum usar ânodos de sacrifícios em tubulações de ferro ou aço em subsolo e em navios e tanques.
CORROSÃO GALVÂNICA Há três condições que contribuem para a corrosão galvânica : Primeiro a existência de dois metais diferentes eletroquimicamente presentes. Há um caminho eletricamente condutor entre os dois metais. Há um caminho condutor para os íons de metal moverem-se a partir do metal mais anódico ao metal mais catódico. E conseqüentemente, se qualquer uma dessas três condições não existir, a corrosão galvânica não irá ocorrer.
Quiumento , 2011.
Os fluxos de cargas e massa (substâncias envolvidas nas reações) podem ser vistos na gravura:
ÂNODOS DE SACRIFÍCIO MAIS COMUNS PARA FERRO E AÇO
Zn Al Mg
A oxidação de ferro (enferrujamento) sem proteção na presença do ar e da água é, então, inevitável, pois é impulsionada por um processo eletroquímico.
Quiumento , 2011.
Diferença dos fluxos de massa e corrente e reações entre os casos de um determinado metal (Fe) colocado com um menos nobre (Zn), à esquerda, e o mesmo metal com um metal mais nobre (Cu) (substech.com).
Quiumento , 2011.
PREVENINDO A CORROSÃO GALVÂNICA
Existem maneiras de reduzir e prevenir a corrosão: Isolar eletricamente os dois metais um do outro, com uso de plástico ou outro isolante para separar tubos de aço de água de acessórios à base de cobre (ou vice-versa) ou usando-se uma cobertura de graxa para separar o alumínio e peças de aço.
PREVENINDO A CORROSÃO GALVÂNICA Outra forma: Manter os metais secos e sem contato com compostos iônicos (sais, ácidos, bases), por exemplo com pintura ou revestindo-se o metal protegido em plástico ou resina epóxi, e permitindo-lhes secar.
PREVENINDO
O revestimento deve ser aplicado ao mais nobre, pois se o revestimento é aplicado somente sobre o material mais ativo, em caso de dano do revestimento a outra parte se tornará fortemente catódica contra um ânodo de área muito pequena com o efeito que a taxa de corrosão será muito elevada pela área exposta.
PREVENINDO
Escolher metais com potenciais similares, pois quanto mais próximos os potenciais individuais, menor a diferença de potencial e, portanto, menor corrente galvânica.
MATERIAIS CERÂMICOS Inertes à temperatura ambiente. Ataque à altas temperaturas por metais líquidos O processo de corrosão por dissolução é mais comum nas cerâmicas do que a corrosão eletroquímica!
MATERIAIS POLIMÉRICOS
Se expostos à certos líquidos os polímeros podem ser atacados ou dissolvidos; A exposição dos polímeros à radiação e ao calor pode promover a quebra de ligações e com isso a deterioração de suas propriedades físicas.
MATERIAIS POLIMÉRICOS
MATERIAIS POLIMÉRICOS (ELASTÔMEROS)
REFERÊNCIAS:
GENTIL, Vicente. Corrosão. 4.ed. R.J.: 2003. Cap. 1 a 4, p.1-40 . PUCRS. Corrosão e Degradação de Materiais. Disponível em:www.em.pucrs.br/~eleani/.../12-%20corrosao_degradacao.ppt . Acesso em: 20 nov. 2010. Quiumento Francisco. Corrosao Galvânica. Nov. 10, 2011. Disponível em: < http://knowledgeispowerquiumento.wordpress.com/article/corrosaogalvanica-2tlel7k7dcy4s-92/>. Acesso em: 10.12.11. SANCHES, Estudo comparativo …R.J.: DEMM/POLI/UFRJ, 2009. Trabalho Final de Curso. 50 p. Disponível em: < http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10003588.pdf > Acesso em: 10 dez. 2011.
