Corrosão e Degradação de Materiais

Prévia do material em texto

<p>PROVA 2 - CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS</p><p>SEMANA 9:</p><p>CORROSÃO MICROBIANA E POR AERAÇÃO</p><p>Produtos: MDF, Madeira, tubulações, embalagens de metal.</p><p>Características:</p><p>- Ocorre normalmente onde há microrganismos e bactérias.</p><p>- Desenvolvimento séssil</p><p>- Proteção e longevidade</p><p>- Biofilmes</p><p>Mecanismos de corrosão:</p><p>Corrosão por aeração diferencial:</p><p>Diferença de potencial entre as áreas em contato, gerando pontos anódicos e</p><p>catódicos, formando uma pilha de aeração diferencial;</p><p>CORROSÃO ASSISTIDA POR FLUXO</p><p>➔ Corrosão é o produto da transformação da superfície, quando uma peça</p><p>interage química ou eletroquimicamente no meio exposto.</p><p>➔ Este produto é rapidamente removido pela ação de part. sólidas,</p><p>suspensas em um fluído que as transporta, gerando um processo de</p><p>desgaste bastante acelerado, a erosão.</p><p>EROSÃO</p><p>"A erosão é entendida como sendo o desgaste da superfície, causado pela ação</p><p>mecânica de um meio"</p><p>CONDIÇÕES AMBIENTAIS AFETAM A CORROSÃO POR EROSÃO</p><p>● O processo de erosão é muito influenciado pela transferência de energia,</p><p>determinada pelo tamanho das partículas de erosão e sua velocidade no</p><p>impacto.</p><p>● Pode ser influenciada micro e macroscópicamente.</p><p>● Determinado por parâmetros eficazes:</p><p>- Geometria das partículas erosivas;</p><p>- Velocidade de impacto;</p><p>- Ângulo de impacto;</p><p>- Quantidade e duração;</p><p>- Propriedades mecânicas;</p><p>● Processos de erosão em partes quentes, mecanismos adicionais estão</p><p>envolvidos: baseado na oxidação da superfície metálica ou nas reações com</p><p>camadas de óxidos.</p><p>● Materiais duros: desgaste ocorre principalmente como lascamento ou</p><p>formação de fissuras por fadiga.</p><p>● Desgaste abrasivo: ocorre pelo fluxo do ar e por partículas duras</p><p>transportadas em líquidos.</p><p>● Cargas erosivas: quando gotas impactam uma superfície em altas</p><p>velocidades.</p><p>Resistência do material ao desgaste por erosão:</p><p>Materiais submetidos a mecanismos de erosão.</p><p>Geometrias e características de desgastes por erosão:</p><p>- Dependendo do tipo de material e do ângulo de ataque, a taxa de erosão</p><p>muda.</p><p>- Dureza do particulado erosivo influência na resistência de diferentes corpos de</p><p>prova submetidos ao desgaste.</p><p>-</p><p>SEMANA 9:</p><p>Exemplos de corrosão assistida por fluxo (corrosão por erosão):</p><p>- Turbina de avião desgastada</p><p>- Engrenagens desgastadas</p><p>- Tubo de arrefecimento em cobre</p><p>● Agravamento de corrosão por partículas de gás entrançadas;</p><p>● O rápido fluxo de líquidos interrompe e retira a superfície do metal.</p><p>Cuidados</p><p>● Passivação:</p><p>Peça mergulhada em banho quente de ácido nítrico ou cítrico com 2hrs.</p><p>Resulta em uma camada ultrafina de oxidação cromática no metal.</p><p>Atuando como revestimento protetor.</p><p>● Eletropolimento:</p><p>Moldagem de uma peça em um banho eletrolítico químico com anodos.</p><p>O ferro é removido, polindo a superfície do metal.</p><p>A corrente elétrica melhora a qualidade superficial em até 50%.</p><p>CORROSÃO POR CAVITAÇÃO</p><p>CAVITAÇÃO</p><p>- Rápida formação;</p><p>- Colapso de bolhas de vapor em um meio líquido;</p><p>- Ocorre quando a pressão estática do fluido em movimento, a determinada</p><p>temperatura, diminui até a pressão de vaporização e aumenta subitamente;</p><p>- Exemplo: panela de pressão.</p><p>● Se a velocidade da partícula do fluido aumenta, enquanto ela se escoa ao</p><p>longo de uma linha de corrente, a pressão do fluido deve diminuir e vice-versa"</p><p>Características:</p><p>- Excesso de vibração</p><p>- Perda de controle de processo</p><p>Considerações:</p><p>- Relação queda de pressão e duração</p><p>- Válvulas-borboleta, datos dimensão e vazamento</p><p>- Materiais e composição química</p><p>Semana 13</p><p>CORROSÃO A ALTA TEMPERATURA</p><p>CORROSÃO POR HIDROGÊNIO</p><p>● O hidrogênio que causa DANO é o que fica no material sólido e modifica seu</p><p>comportamento.</p><p>● Comum ocorrer a materiais de alta resistência mecânica feitos a alta</p><p>temperatura.</p><p>● Comum ocorrer em materiais de baixa resistência mecânica solicitados em</p><p>baixa temperatura.</p><p>A fissuração pelo hidrogênio é causada simultaneamente por três fatores:</p><p>1. Presença de hidrogênio na região da solda;</p><p>2. Formação de microestrutura de elevada dureza;</p><p>3. Solicitação de tensões de tração;</p><p>Para minimizar a probabilidade de fissuração, deve‐se:</p><p>- Atuar na seleção de um material menos sensível;</p><p>- Redução o nível de tensões e seleção do processo de soldagem;</p><p>- Promover a dessorção do hidrogênio;</p><p>- Aumentar teores de cromo e molibdênio</p><p>LÍQUIDO:</p><p>- matéria prima nao desgaseificada</p><p>- fundido</p><p>- laminado a quente</p><p>- soldagem (umidade)</p><p>SÓLIDO</p><p>- fabricação ou manutenção</p><p>- processos químicos (limpeza)</p><p>- processos eletrolíticos (revestimentos)</p><p>CAREPA:</p><p>- Camada de óxidos de ferro que se forma na superfície de metais no</p><p>aquecimento.</p><p>- Esse fenômeno ocorre devido à oxidação do ferro em temperaturas elevadas.</p><p>A carepa pode consistir de vários óxidos de ferro, como (FeO), (Fe3O4) e</p><p>(Fe2O3).</p><p>Propagação de Corrosão: Se não removida, a carepa pode acelerar a corrosão do</p><p>metal subjacente, já que pode aprisionar umidade e criar um ambiente propício para a</p><p>oxidação.</p><p>DESCARBONETAÇÃO:</p><p>- Descarbonetação: metal é aquecido em presença de CO2, oxidando e</p><p>perdendo carbono, resultando em queda na resistência mecânica e na dureza</p><p>superficial</p><p>- A camada descarbonetada pode ser mais suscetível a ataques corrosivos,</p><p>especialmente em ambientes agressivos.</p><p>Aparência de esfacelamento da superfície do metal, desintegrando a</p><p>estrutura metálica, com perda de espessura transversal</p><p>OBS: Corrosão sob depósito em refinaria de petróleo – degradação por reação de</p><p>hidrogênio</p><p>DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS</p><p>DEGRADAÇÃO METAL GÁS</p><p>A oxidação do aço fez as paredes dos tubos ficarem finas até não suportarem o</p><p>confinamento de alta pressão interna.</p><p>DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS NÃO FERROSOS</p><p>● Falhas por fotodegradação;</p><p>● Algumas são úteis para degradação de resíduos:</p><p>Exemplos:</p><p>- Enzima hidrolase - poliéster com ácido lático a partir do milho da mandioca</p><p>(degradação de plásticos)</p><p>- Enzimas fabricadas por IA (degradação de plásticos)</p><p>- Larvas de besouro - super vermes comedores de plástico;</p><p>- Óxido de manganês gerado por bactérias comedoras de metal;</p><p>CORROSÃO SOB TENSÃO</p><p>CORROSÃO POR ESTRESSE</p><p>Materiais ferrosos e fenômeno químico-mecânico</p><p>Fadiga:</p><p>- Presença de pequenas quantidades de íons NaCl na água.</p><p>- Vibração mecânica e fadiga com alteração de superfície, levando a fissura.</p><p>- Interação da taxa de crescimento e meio ambiente.</p><p>Exemplo: Pontes fraturadas.</p><p>ANODIZAÇÃO: tratamento eletroquímico</p><p>- Utilizado para aumentar a espessura da camada de óxido na superfície de</p><p>metais.</p><p>- Melhora a resistência à corrosão.</p><p>- Permitir a coloração do metal.</p><p>1- A peça é submersa em uma solução eletrolítica (geralmente ácido sulfúrico).</p><p>2- Uma corrente elétrica é aplicada, o alumínio atua como ânodo.</p><p>3- Isso causa a oxidação controlada da superfície do alumínio, formando uma</p><p>camada de óxido de alumínio.</p><p>DEGRADAÇÃO POR ELETROEROSÃO</p><p>ETAPAS:</p><p>1- corta chapas do material nos formatos;</p><p>2- imprimir em cada chapa uma rede de círculos ou quadrados;</p><p>3- através do movimento de punção, são deformadas até a fratura (estricção), de</p><p>acordo com a CLC que deseja levantar;</p><p>As deformações são medidas com base nas alterações das dimensões de cada</p><p>divisão da malha, com respeito às dimensões iniciais</p>