PROCESSO CORROSIVO DO AÇO PATINÁVEL E DO AÇO CARBONO COMUM

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
EDUARDO AMÉLIO DE FARIAS ARRUDA / 02021001201 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO COMPARATIVO DO PROCESSO CORROSIVO DO AÇO PATINÁVEL E 
DO AÇO CARBONO COMUM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM 
2009 
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
EDUARDO AMÉLIO DE FARIAS ARRUDA 02021001201 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO COMPARATIVO DO PROCESSO CORROSIVO DO AÇO PATINÁVEL E 
DO AÇO CARBONO COMUM 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
ao Colegiado do Curso de Engenharia Mecânica 
do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal 
do Pará. Para obtenção do grau de Engenheiro 
Mecânico. 
 
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Magalhães Braga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM 
2009 
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EDUARDO AMÉLIO DE FARIAS ARRUDA / 02021001201 
 
 
 
ESTUDO COMPARATIVO DO PROCESSO CORROSIVO DO AÇO PATINÁVEL E 
DO 
 
AÇO CARBONO COMUM 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado para obtenção do grau de 
Engenheiro Mecânico pela Universidade 
Federal do Pará. Submetido à banca 
examinadora constituída por: 
 
 
______________________________________
Prof. Dr. Eng. Eduardo de Magalhães Braga 
 UFPA – Orientador, Presidente 
 
 
 Prof. Dr. Eng. José Carlos Cardoso Filho 
 UFPA 
 
 
Prof. M. Sc. Hélio Antônio Lameira de 
Almeida. CEFET/PA 
 
 
Julgado em ____ de _____________de 2009 
 
Conceito:____________________________ 
 
 
 
 
 
 
BELÉM 
2009 
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RESUMO 
 
O presente trabalho trata do estudo comparativo entre o aço carbono comum e o aço 
patinável em relação à resistência a corrosão. Foram estudados vários tipos de 
processos corrosivos em diferentes meios. Pelo estudo verificou-se que o aço 
patinável apresenta maior resistência a corrosão do que o aço carbono comum em 
diferentes ambientes, a formação da ferrugem nos dois materiais é algo bem distinto 
já que a ferrugem no aço patinável se comporta como uma barreira dificultando que 
o material se desgaste com o tempo, diferente do aço carbono comum que vai se 
desgastando lentamente ao passar do tempo. 
 
 
PALAVRAS-CHAVE: Aço patinável, aço carbono, corrosão, resistência. 
 
 
 
5 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 – Mecanismo eletroquímico de corrosão .. .................................................. 15 
Figura 2 – Comportamento corrosivo processo metalúrgico. .................................... 20 
Figura 3 – Corrosão uniforme em uma chapa metálica. ............................................ 22 
Figura 4 – Trecho de uma chapa com corrosão em placas ...................................... 22 
Figura 5 – Corrosão por pite nas proximidades do cordão de solda ......................... 23 
Figura 6 – Tubo de aço inoxidável AISI 304 co corrosão por pite ............................. 23 
Figura 7 – Corrosão filiforme em superfície com pelicula de tinta ............................. 24 
Figura 8 – Esfoliação em liga de alumínio ................................................................. 25 
Figura 9 – Corrosão grafítica em tubo de ferro fundido cinzento............................... 26 
Figura 10 – Parte interna da válvula de latão apresentando corrosão por 
dezincificação ........................................................................................................... 27 
Figura 11 – Placa com empolamento por hidrogênio ................................................ 28 
Figura 12 – Corrosão em tubulação em área próxima à solda .................................. 29 
Figura 13 – Corrosão em componentes tubulares nas proximidades de solda ......... 29 
Figura 14 – Corrosão intergranular ou intercristalina ................................................ 30 
Figura 15 – Corrosão galvânica em aço inoxidável AISI 304 .................................... 31 
Figura 16 – Corrosão por frestas em rosca ............................................................... 33 
Figura 17 – Corrosão transcristalina ......................................................................... 33 
Figura 18 – Corrosão alveolar ................................................................................... 34 
Figura 19 – Produção de produtos de corrosão formados durante a exposição em 
atmosfera industrial ................................................................................................... 76 
 
 
 
 
6 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 – Valores práticos de potenciais de vários materiais.. ................................ 16 
Tabela 2 – Propriedades mecânicas, características especiais e empregos de alguns 
aços ASTM de alta resistência e baixo teor em liga. ................................................. 41 
Tabela 3 – Teor de cobre entre aço comum e aço patinável. .................................. 47 
Tabela 4 – Composição química de alguns aços patináveis comercializados no Brasil
 .................................................................................................................................. 50 
Tabela 5 – Taxa de corrosão instantânea do aço carbono e do aço patinável em três 
ambientes diferentes ................................................................................................. 66 
Tabela 6 – Produtos de corrosão formados durante a exposição à corrosão 
atmosférica ................................................................................................................ 73 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
Gráfico 1 – Efeitos de pequenas adições de cobre na taxa de corrosão do aço 
carbono, exposto durante 15,5 anos em atmosfera marinha, industrial .. ................. 52 
Gráfico 2 – Efeito da adição de fósforo na taxa de corrosão de aços ligados ao 
cobre. ........................................................................................................................ 53 
Gráfico 3 – Efeito da adição do níquel na resistência à corrosão dos aços liogados 
ao cobre. ................................................................................................................... 55 
Gráfico 4 – Efeito da adição de 1% de níquel na resistência à corrosão dos aços 
ligados ao cobre sem e com adição de fósforo e cromo ........................................... 56 
Gráfico 5 – Efeito da adição de cromo e/ou fósforo na taxa de corrosão de aços 
ligados ao cobre ........................................................................................................ 58 
Gráfico 6 – Efeito da adição do manganês na taxa de corrosão de um aço co 0,3% 
de cobre com baixo teor de fósforo ...........................................................................59 
Gráfico 7 – Efeito da adição do silício aos aços ligados ao cobre com ou sem a 
adição de fósforo e cromo ......................................................................................... 61 
Gráfico 8 – Média aritmética anual (2001) de [So2] atmosférico na cidade de São 
Paulo ......................................................................................................................... 64 
Gráfico 9 – Média aritmética anual (2001) de [So2] atmosférico no interior do estado 
de São Paulo ............................................................................................................. 64 
Gráfico 10 – Corrosão de um aço patinável e de um aço comum ............................. 65 
Gráfico 11 – Perda de espessura do aço carbono e do aço patinável em função do 
tempo de exposição em ambiente rural .................................................................... 67 
Gráfico 12 – Perda de espessura do aço carbono e do aço patinável em função do 
tempo de exposição em ambiente urbano ................................................................ 68 
Gráfico 13 – Perda de espessura do aço carbono e do aço patinável em função do 
tempo de exposição em ambiente industrial ............................................................. 69 
Gráfico 14 – Perda de espessura do aço carbono e do aço patinável em função do 
tempo de exposição em ambiente marinho ............................................................... 70 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10 
1.1 Considerações iniciais ...................................................................................... 10 
1.2 Objetivo do estudo ............................................................................................ 11 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 12 
2.1 Variáveis do processo corrosivo ..................................................................... 12 
2.2 Mecanismos básicos de corrosão ................................................................... 13 
2.3 Meios corrosivos ............................................................................................... 17 
2.4 Definições de corrosão ..................................................................................... 20 
2.5 Formas de corrosão .......................................................................................... 20 
2.5.1 Corrosão uniforme ............................................................................................ 22 
2.5.2 Corrosão por placas ......................................................................................... 22 
2.5.3 Corrosão puntiforme ......................................................................................... 23 
2.5.4 Corrosão filifome .............................................................................................. 24 
2.5.5 Corrosão por esfoliação ................................................................................... 25 
2.5.6 Corrosão grafítica ............................................................................................. 26 
2.5.7 Corrosão por dezincificação ............................................................................. 27 
2.5.8 Corrosão por empolamento pelo hidrogênio .................................................... 28 
2.5.9 Corrosão em torno do cordão de solda ............................................................ 29 
2.5.10 Corrosão intercristalina ................................................................................... 30 
2.5.11 Corrosão galvânica......................................................................................... 31 
2.5.12 Corrosão em frestas ....................................................................................... 32 
2.5.13 Corrosão transcristalina .................................................................................. 33 
2.5.14 Corrosão alveolar ........................................................................................... 34 
2.6 CORROSÃO SOB TENSÃO ............................................................................... 34 
2.6.1 Mecanismo de propagação da corrosão sob tensão ........................................ 35 
2.6.2 Fratura intergranular ......................................................................................... 35 
2.6.3 Fratura intragranular ......................................................................................... 35 
2.6.4 Sistema: Material metálico – Meio corrosivo na corrosão sob tensão .............. 36 
3 AÇOS ESTRUTURAIS........................................................................................... 37 
3.1 Introdução .......................................................................................................... 37 
3.2 Classificação ..................................................................................................... 38 
3.3 Aços carbono .................................................................................................... 38 
3.4 Aços de baixa liga ............................................................................................. 38 
3.5 Fatores que afetam as propriedades macânicas do aço ............................... 42 
9 
 
 
 
3.5.1 Influência da composição química ................................................................... 42 
3.5.2 Histórico termomecânico .................................................................................. 46 
4 AÇOS PATINÁVEIS .............................................................................................. 47 
4.1 Marcas comerciais e especificações ............................................................... 49 
4.2 Efeito dos elementos de liga sob o ponto de vista de resistência a corrosão
 .................................................................................................................................. 51 
5 FATORES PARA FORMAÇÃO DA PÁTINA ......................................................... 61 
6 MECANISMO ......................................................................................................... 71 
6.1 Mecanismo macrosópico da corrosão atmosférica dos aços patináveis .... 74 
7 PINTURA DOS AÇOS PATINÁVEIS ..................................................................... 75 
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 78 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 79 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
1.1 Considerações iniciais 
 
Pela importância dos compostos metálicos no nosso dia-a-dia, a corrosão é 
um processo de degradação que deve ser analisado com todo o cuidado necessário 
por envolver custos diretos e indiretos, assim como por expor vidas ao perigo 
(GENTIL, 2007). 
Como custos diretos têm-se: os custos de substituição das peças ou 
equipamentos que sofreram corrosão, incluindo-se energia e mão-de-obra; os custos 
e a manutenção dos processos de proteção (proteção catódica, recobrimentos, 
pinturas, etc.) (GENTIL, 2007). 
Com o avanço tecnológico mundialmente alcançado, os custos da corrosão 
evidentemente se elevam, tornando-se um fator de grande importância a ser 
considerado já na fase de projeto de grandes instalações industriais para evitar 
futuros processos corrosivos. No Brasil em 2005 o estimado teria sido 22.12 bilhões 
de dólares o custo da corrosão (GENTIL, 2007). 
Já como custos indiretos têm-se: paralisações acidentais para a limpeza de 
(peças e/ou equipamentoscom grandes prejuízos materiais, de vidas humanas e 
principalmente ao meio ambiente) trocadores de calor ou caldeiras assim como a 
parada para a substituição de um tubo corroído que faria com que toda uma 
produção parasse para tal serviço; perda de produtos tais como óleo, soluções, gás 
ou água através de tubulações corroídas e por fim o superdimensionamento de 
projetos devido ao medo de deixar expostos sistemas de longo comprimento aos 
malefícios da corrosão, como no caso de longas redes de tubulações que para não 
perderem a sua eficiência de distribuição de fluidos são projetadas com diâmetros 
superiores (GENTIL, 2007). 
Deve-se salientar também que além dos custos que a corrosão ocasiona, esta 
envolve também questões de segurança, interrupção de comunicações, preservação 
de monumentos históricos e poluição ambiental como sendo os fatores de maior 
importância para que se evite a sua ocorrência (GENTIL, 2007). 
 
11 
 
 
 
 
1.2 Objetivo do estudo 
 
 Devido ao processo de degradação proveniente da corrosão a escolha do 
material que será aplicado na estrutura é um fator de muita importância. Os aços 
patináveis se apresentam como uma opção dentre os aços devido sua alta 
resistência principalmente no que diz respeito à corrosão em diferentes ambientes, 
comparado com os aços carbono comuns, devido a sua superioridade pode-se 
projetar estruturas com menor peso e maior durabilidade. 
 Neste sentido o objetivo do trabalho foi o de comparar dois tipos de aço 
comumente utilizados na indústria (aço carbono comum e o aço patinável), em 
relação à corrosão em diversos meios. 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
 
2.1 Variáveis do processo corrosivo 
 
No estudo dos processos corrosivos devem ser sempre consideradas as 
variáveis dependentes do material metálico, do meio corrosivo e das condições 
operacionais, pois o estudo conjunto dessas variáveis permitirá indicar o material 
mais adequado para ser utilizado em determinados equipamentos ou instalações. 
Dentre essas variáveis devem ser consideradas: 
• Material Metálico – composição química, presença de impurezas, processo 
de obtenção, tratamentos térmicos e mecânicos, estado da superfície, forma, 
união de materiais (solda, rebites etc.), contato com outros materiais; 
• Meio Corrosivo – composição química, concentração impurezas, pH, 
temperatura, teor de oxigênio, pressão, sólidos suspensos; 
• Condições Operacionais – solicitações mecânicas, movimento relativo entre 
materiais metálicos e meio, condições de imersão no meio (total ou parcial), 
meios de proteção contra a corrosão, operação contínua ou intermitente 
(GENTIL,2007). 
É recomendável, no estudo de processos corrosivos, que sejam seguidas as 
etapas: 
• Verificar a compatibilidade entre o meio corrosivo e o material, consultando 
tabelas que apresentam taxas de corrosão; 
• Verificar condições operacionais; 
• Verificar relatórios de inspeção de equipamentos que são de fundamental 
importância, tendo em vista que, através deles, os problemas de corrosão 
são identificados nos equipamentos e instalações que se acham em serviço – 
para isto, a inspeção de equipamentos conta com uma série de ferramentas 
apropriadas, métodos de trabalho e técnicas específicas que constituem hoje 
um novo ramo da engenharia especializada; 
• Estabelecer o mecanismo responsável pelo processo corrosivo; 
• Proceder a avaliação econômica – custos diretos e indiretos; 
13 
 
 
 
• Indicar medidas de proteção – esclarecidos o mecanismo e a avaliação 
econômica, pode-se indicar a proteção não só eficiente, mas também de 
adequada relação custo benefício (GENTIL, 2007). 
 
 
2.2 Mecanismos básicos de corrosão 
 
De acordo com o meio corrosivo e o material, podem ser apresentados 
diferentes mecanismos para os processos corrosivos: 
 
• Mecanismos Eletroquímicos: 
Segundo Gentil (2007), pode-se considerar que ocorrem no mecanismo 
eletroquímico reações químicas que envolvem transferência de carga ou elétrons 
através de uma interface ou eletrólito: São os casos de corrosão observados em 
materiais metálicos quando em presença de eletrólitos, podendo o eletrólito estar 
solubilizado em água ou fundido. 
 - corrosão em água ou em soluções aquosas; 
 - corrosão atmosférica; 
 - corrosão no solo; 
 - corrosão em sais fundidos 
 
• Mecanismos Químicos: 
Segundo Gentil (2007), no mecanismo químico, há reações químicas diretas 
entre o material metálico, ou não metálico, e o meio corrosivo, não havendo geração 
de corrente elétrica, ao contrário do mecanismo anterior. 
 
- corrosão de material metálico, em temperaturas elevadas, por gases ou 
vapores e em ausência de umidade, chamada de corrosão seca; 
- corrosão em solventes orgânicos isento de água; 
- corrosão de materiais não metálicos 
 
Os dois mecanismos atendem à conceituação apresentada para a corrosão 
no sentido de que ocorre uma ação química ou eletroquímica do meio ambiente 
sobre o material metálico ou não- metálico. 
14 
 
 
 
a quase totalidade das ocorrências de corrosão envolve reações 
eletroquímicas CBCA (2008). A seguir, será detalhado o mecanismo desse tipo 
particular de reação. 
Os fenômenos de corrosão de metais envolvem uma grande variedade de 
mecanismos que, no entanto, podem ser reunidos em quatro grupos, a saber: 
 
• Corrosão em meios aquosos (90%); 
• Oxidação e corrosão quente (8%); 
• Corrosão em meios orgânicos (1,8%); 
• Corrosão por metais líquidos (0,2%); 
 
 
Entre os parênteses está indicada, de forma estimada, a incidência de cada 
um dos tipos de corrosão. Nota-se que, de longe, a corrosão em meios aquosos é a 
mais comum, e isto é esperado, uma vez que, a maioria dos fenômenos de corrosão 
ocorre no meio ambiente, no qual a água é o principal solvente. A própria corrosão 
atmosférica, que é a de maior incidência, ocorre através da condensação da 
umidade na superfície do metal. 
Atualmente, aceita-se que os dois primeiros grupos são caracterizados por 
processos essencialmente eletroquímicos. Já a natureza dos processos que ocorrem 
nos dois últimos grupos não podem ser precisada, uma vez que os seus 
mecanismos ainda não foram devidamente estabelecidos. 
 Para caracterização e melhor compreensão da localização das áreas anódicas 
e catódicas no processo de corrosão ocasionada por correntes de fuga, o fenômeno 
pode ser visto no modelo abaixo conforme figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Mecanismo eletroquímico de corrosão 
Fonte:http://cbca-ibs.org.br 
 
dois eletrodos de materiais diferentes são imersos em um eletrólito e são 
eletricamente ligados entre si. Nestas condições, as reações serão: 
No cátodo: O2+4e-+2H2O→4OH- 
No ânodo: 2Fe→2Fe+++4e- 
Assim sendo, no ânodo ocorre uma reação de oxidação (corrosão do 
material) e no cátodo, uma reação de redução. 
Para que a célula galvânica ocorra, é necessário que os materiais do anodo e 
catodo sejam diferentes, ou melhor, apresentem potenciais de oxidação (tensão 
gerada por cada em relação a um eletrodo neutro de referência) diferentes. A tabela 
abaixo dá os valores práticos de potenciais de vários metais, em solos e água, 
medidos em relação a um eletrodo de referencia. Quanto mais negativo o potencial, 
mais anódico será a sua condição, ou seja, mais sujeito à corrosão GENTIL (2007). 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 - Valores Práticos de Potenciaisde Vários Materiais 
Fonte : htp//www.biomania.com.br 
 
 
Segundo Gentil (2007) na prática, a corrosão acontece devido às diferenças 
de materiais existentes como soldas, conexões ou simplesmente diferenças 
superficiais no mesmo metal. O eletrólito pode ser água contida no solo ou em 
contato direto. 
Algumas construções práticas podem agravar o problema da corrosão. 
Exemplo: Se uma tubulação subterrânea de cobre é assentada junto a uma 
de aço e se houver, de alguma forma, um contato elétrico entre ambas, haverá a 
formação de uma extensa célula galvânica que aumentará bastante a corrosão no 
aço. 
Na região onde a corrente elétrica abandona a estrutura ou entra no eletrólito, 
tem-se área anódica e a reação para um metal “M” qualquer é: 
 
M Mn+ + ne 
 
 
 
 
 
 Material Pot (volts) 
 Magnésio comercialmente puro - 1,75 
 Liga de Mg (6% Al, 3% Zn, 0,15% Mn) - 1,60 
 Zinco - 1,10 
 Liga de alumínio (5% Zn) - 1,05 
 Alumínio comercialmente puro - 0,80 
 Aço estrutural (limpo e brilhante) - 0,50 / - 0,80 
 Aço estrutural (enferrujado) - 0,40 / - 0,55 
 Ferro fundido branco, chumbo - 0,50 
 Aço estrutural no concreto - 0,20 
 Cobre, latão, bronze - 0,20 
 
17 
 
 
 
2.3 Meios corrosivos 
 
Atmosfera. 
A ação corrosiva da atmosfera depende fundamentalmente dos fatores: 
 
• Umidade relativa; 
• Substâncias poluentes (particulados e gases); 
• Tempo de permanência do filme de eletrólito na superfície metálica; 
• Temperatura; 
 
Alem destes fatores devem ser considerados os fatores climáticos, como: 
intensidade e direção dos ventos, variações climáticas de temperatura e umidade, 
chuvas e insolação (radiação ultravioletas). 
Shreir, classifica a corrosão atmosférica, em função do grau de umidade na 
superfície metálica, em seca, úmida e molhada. 
A corrosão atmosférica seca ocorre em atmosfera isenta de umidade, sem 
qualquer presença de filme de eletrólito na superfície metálica. Tem-se uma lenta 
oxidação do metal com formação do produto de corrosão, podendo o mecanismo ser 
considerado puramente químico. 
A corrosão atmosférica úmida ocorre em atmosferas com umidade relativa 
menor que 100%. Tem-se um fino filme de eletrólito, depositado na superfície 
metálica, e a velocidade do processo corrosivo depende da umidade relativa, 
poluentes atmosféricos e higroscopicidade dos produtos de corrosão. 
Na corrosão atmosférica molhada, a umidade relativa está perto de 100% e 
ocorre condensação na superfície metálica, observando-se que a superfície fica 
molhada com eletrólito (GENTIL, 2007). 
 
Umidade relativa. 
A influência da umidade na ação corrosiva da atmosfera é acentuada, pois 
sabe-se que o ferro em atmosfera de baixa umidade relativa praticamente não sofre 
corrosão: em umidade relativa em torno de 60% o processo corrosivo é lento, mais 
acima de 70% ele é acelerado. A umidade relativa pode ser expressa pela relação 
entre o teor de vapor d’água encontrado no ar e o teor máximo que pode existir no 
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mesmo, nas condições consideradas, ou então pela relação entre pressão parcial de 
vapor d’água no ar e a pressão de vapor d’água saturado, na mesma temperatura; 
ele é expressa em porcentagem (GENTIL, 2007). 
 
Substâncias poluentes. 
As partículas sólidas, sob a forma de poeiras, existem na atmosfera e a 
tornam mais corrosiva, porque pode-se verificar: 
Deposição de material não-metálico como sílica, SiO2, que, embora não 
atacando diretamente o material metálico, cria condições de aeração diferencial, 
ocorrendo corrosão localizada embaixo do depósito (as partes sujeitas à poeira são 
as atacadas em peças estocadas sem nenhuma proteção); 
Deposição de substâncias que retêm umidade, isto é, são higroscópicas ou 
deliqüescentes, 
acelerando o processo corrosivo, pois aumentam o tempo de permanência da água 
na superfície metálica. 
Deposição de material metálico – se o material metálico depositado for de 
natureza química diferente daquele da superfície em que estiver depositado, poderá 
ocorrer formação de pilhas de eletrodos metálicos diferentes, com a conseqüente 
corrosão galvânica do material mais ativo; 
Deposição de partículas sólidas que, embora inertes para o material metálico, 
pode reter sobre a superfície metálica gases corrosivos existentes na atmosfera, 
caso de partículas de carvão que, devido ao seu grande poder de adsorção, retiram 
gases de atmosferas industriais, os quais, com a umidade, formam substâncias 
corrosivas (GENTIL 2007). 
Além dos gases constituintes da atmosfera, principalmente oxigênio e 
nitrogênio, são freqüentemente encontrados monóxidos de carbono, CO; dióxido de 
carbono, CO2; ozônio, O3; dióxido de enxofre, SO2; trióxido de enxofre, SO3; 
monóxido de nitrogênio, NO; dióxido de nitrogênio, NO2; e, em áreas mais 
localizadas, gás sulfídrico, H2S; amônia, NH3; cloreto de hidrogênio, H2F2; e 
cloro,Cl2. 
O gás carbônico, ou dióxido de carbono, juntamente com o monóxido de 
carbono, são normalmente originados da queima de combustíveis, como os 
hidrocarbonetos (gasolina, óleo) e carvão. Em temperaturas normalmente 
19 
 
 
 
encontradas em atmosferas ambientais, eles não costumam ser corrosivos para os 
matérias metálicos, embora o gás carbônico forme com água o ácido carbônico, 
H2CO3, que é um ácido fraco. 
O dióxido de enxofre, SO2, e trioxido de enxofre, SO3, são os mais freqüentes 
contituintes corrosivos de atmosferas industriais, em razão de as industrias usarem 
óleos combustíveis contendo geralmente 3 a 4% de enxofre. Esses gases formam, 
com a umidade presente no ar, respectivamente, ácido sulfuroso e ácido sulfúrico. 
Esses gases podem ser originados também da queima de gasolina, de gases 
residuais de refinarias e de carvão contendo enxofre. 
Os dióxidos de nitrogênio, NO e NO2, cuja a principal origem é a exaustão de 
veículos automotivos, podem ainda resultar da combinação de nitrogênio e oxigênio 
atmosféricos, por meio de descargas elétricas. 
O gás sulfídrico, H2S, nas atmosferas próximas ás refinarias de petróleo, 
mangues e pântanos, é o gás responsável pelo escurecimento do cobre, ou de suas 
ligas, pois há formação de sulfeto de cobre preto, CuS; aparecimento de coloração 
amarela, em materiais com revestimento de cádmio, devido à formação de sulfeto de 
cádmio, CdS; decomposição de revestimentos com tintas à base de zarcão, oxido de 
chumbo, Pb3O4, que ficam pretas devido à formação de sulfetos de chumbo, PbS 
(GENTIL, 2007). 
O tempo de permanência do filme de eletrólito na superfície metálica, quanto 
menor o tempo, menor a ação corrosiva da atmosfera. 
A temperatura se for elevada, irá diminuir a possibilidade de condensação de 
vapor d’água na superfície metálica e a adsorção de gases, minimizando a 
possibilidade de corrosão; 
Os ventos podem arrastar, para as superfícies metálicas agentes poluentes e 
nevoa salina, aumentando a possibilidade de corrosão. 
O solo como meio corrosivo deve ser considerado de grande importância, 
levando-se em consideração as grandes extensões de estruturas enterradas como: 
gasodutos, adutoras, tanques enterrados armazenando combustíveis e etc. 
A velocidade de corrosão no solo não é muito influenciada por pequenas 
variações na composição ou estrutura do material metálico, sendo mais influente a 
natureza do solo. Essa natureza pode ser influenciada por diversas variáveis como: 
20 
 
 
 
Presença de água, presença de sais solúveis, presença de gases, acidez, pH, 
resistividade elétrica e etc (GENTIL, 2007). 
 
 
2.4 Definições de corrosão 
 
 A corrosão pode ser definida de diversasformas, seja como a deterioração 
de um material por ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliada ou não 
a tensões, ou ainda como sendo um processo natural resultante da inerente 
tendência dos metais se reverterem para sua forma mais estável. A corrosão é um 
processo espontâneo, pois está constantemente transformando os materiais 
metálicos, fazendo com que os mesmos voltem ao seu estado inicial decompostos, 
ou mais exatamente, em óxidos e sulfetos metálicos (GENTIL, 2007). 
 Podemos chegar a ponto de considerar a corrosão como o inverso do 
processo metalúrgico que possibilitou a obtenção do metal da natureza, já que a 
extração do metal a partir de seus minérios ou de outros compostos faz o caminho 
inverso ao da corrosão, que tende a oxidar o metal tornando-o bem parecido ao 
momento de sua obtenção sem tratamento da natureza (GENTIL 2007). 
 
Figura.2 – Comportamento corrosivo processo metalúrgico. 
Fonte: GENTIL, 2003 
 
2.5 Formas de corrosão 
 
A corrosão apresenta-se de diversas maneiras com características físicas e 
químicas diferentes. A corrosão pode ocorrer sob diferentes formas, e o 
conhecimento das mesmas é muito importante no estudo de um processo corrosivo. 
A caracterização da forma de corrosão auxilia bastante no esclarecimento do 
mecanismo e na aplicação das medidas adequadas de proteção, daí serem 
21 
 
 
 
apresentadas a seguir as características fundamentais das diferentes formas de 
corrosão: 
A corrosão pode ocorrer das seguintes formas: 
• uniforme; 
• por placas; 
• alveolar; 
• puntiformes ou por pites; 
• intergranular (ou intercristalina); 
• intragranular (ou transgranular ou transcristalina); 
• filiforme; 
• por esfoliação; 
• grafítica; 
• dezincificação; 
• empolamento pelo hidrogênio; 
• em torno do cordão de solda; 
• corrosão em frestas; 
• corrosão sob tensão; 
• corrosão galvânica; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
 
 
2.5.1 Corrosão uniforme 
 
A corrosão se processa em toda a extensão da superfície, ocorrendo perda 
uniforme de espessura. É chamada, por alguns, de corrosão generalizada conforme 
figura 3. 
 
 
 Figura 3 - Corrosão uniforme em uma chapa metálica. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 5 CD) 
 
 
 2.5.2 Corrosão por placas 
 
A corrosão se localiza em regiões da superfície metálica e não em toda sua 
extensão, formando placas com escavações conforme figura 4. 
 
 
 
 Figura 4 - Trecho de chapa com corrosão em placas. 
 Fonte: GENTIL (2003: 43) 
23 
 
 
 
2.5.3 Corrosão puntiforme (por pite) 
 
A corrosão se processa em pontos ou em pequenas áreas localizadas na 
superfície metálica produzindo pites, que são cavidades que apresentam o fundo em 
forma angulosa e profundidade geralmente menor que o seu diâmetro conforme 
figuras 5 e 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 6: Tubo de aço inoxidável AISI 304 com corrosão por pite. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
 
 
 
 
Figura.5: Corrosão por Pite nas Proximidades do Cordão de Solda. 
Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
24 
 
 
 
2.5.4 Corrosão filiforme 
 
 
Ocorre em superfícies pintadas com um delgado filme de tinta orgânica de 
aproximadamente 0,1 mm de espessura. Constituída de finos filamentos não 
profundos e com direção variada. O interessante é que os filamentos não se cruzam, 
já que se acredita que o produto de corrosão, em estado coloidal, apresente carga 
positiva justificando a repulsão. Na figura 7 pode ser vista a aparência desse tipo de 
corrosão numa superfície com uma película de tinta orgânica. Notam-se filamentos 
entre os riscos que aparecem com ferrugem. 
 
 
 Figura 7: Corrosão filiforme em superfície com película de tinta. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
 
 
 2.5.5 Corrosão Por Esfoliação 
 
A corrosão se processa de forma paralela à superfície metálica, ocorrendo, 
assim, a desintegração do material em forma de placas paralelas. Na figura 8 é 
apresentada a corrosão por esfoliação em uma liga de alumínio. 
 
 
 Figura 8: Esfoliação em liga de alumínio. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
2.5.6 Corrosão grafítica 
 
Neste tipo de corrosão o ferro oxida-se e expõe o carbono, que pode ser 
determinado com um papel branco que fica manchado devido à presença de grafite. 
Na figura 9 é apresentado um tubo de ferro fundido cinzento, que apresenta a grafite 
sobre a superfície no local mais escuro. 
 
 
 
 Figura 9: Corrosão grafítica em tubo de ferro fundido cinzento. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
 
 
2.5.7 Corrosão por dezincificação 
 
Ocorre em ligas de Cu-Zn (latões). É uma espécie de corrosão seletiva, já que 
ocorre o ataque preferencial de zinco e ferro respectivamente, produzindo, por sua 
vez, o aparecimento de manchas avermelhadas devido à exposição do cobre. Na 
figura 10 é apresentado esse tipo de corrosão em um trecho de tubo de latão (70 % 
de cobre e 30 % de zinco) com dezincificação: as áreas mais escuras são as 
dezincificadas. 
 
 
 
 Figura 10 : Parte interna da válvula de latão 
 apresentando corrosão por dezincificação. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
 
 
2.5.8 Corrosão por empolamento pelo hidrogênio 
 
Ocorre a invasão de hidrogênio atômico no material metálico e como tem 
pequeno volume atômico difundi-se rapidamente e, em regiões com 
descontinuidades, como inclusões e vazios ele irá se combinar com outro átomo de 
hidrogênio produzindo hidrogênio molecular H2, que por possuir maior volume, irá 
causar o empolamento do material. 
Na figura 11 pode ser vista uma placa metálica com bolhas, provocadas pelo 
empolamento por hidrogênio, onde, com a utilização de uma régua tem-se a real 
dimensão deste tipo de corrosão. 
 
 
 Figura 11: Placa com empolamento por hidrogênio. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 15 CD) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
 
 
2.5.9 Corrosão em torno do cordão de solda 
 
Após a solda de algum material, tem-se a formação de corrosão em torno da 
solda e não propriamente sobre ela. Isto se deve ao fato do surgimento de regiões 
onde há elétrons que ficaram sob uma certa tensão devido à solda. Ocorre a poucos 
milímetros do local onde foi aplicada a solda e é mais comum em aços inox não 
estabilizados ou com teores de carbono inferiores a 0,03 %. O processo se dá 
intergranularmente. Nas figuras 12 e 13 são apresentados dois casos deste tipo de 
corrosão. Na primeira, a corrosão é em torno do cordão de solda em um tubo de 
aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Corrosão em tubulação 
 em área próxima à solda. 
Fonte:GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
 
Figura 13: Corrosão em componentes tubulares 
nas proximidades de solda. 
Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 28) 
 
302.5.10 Corrosão intercristalina 
 
A corrosão se processa entre os grãos da rede cristalina do material metálico, 
o qual perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por 
esforços mecânicos, tendo-se então a corrosão sob tensão fraturante (CTF). 
 Na figura 14, abaixo, uma chapa de aço inoxidável austenítico, vista ao 
microscópio apresenta corrosão intercristalina ou intergranular. 
 
 
 
 Figura 14: Corrosão intergranular ou intercristalina. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 5 CD) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
 
 
2.5.11 Corrosão galvânica 
 
Quando dois materiais metálicos, com diferentes potenciais, estão em contato 
em presença de um eletrólito, ocorre uma diferença de potencial e a conseqüente 
transferência de elétrons. Tem-se então o tipo de corrosão chamado corrosão 
galvânica. 
O combate dessa reação se obtém pelo uso de materiais isolantes como a 
borracha, pela aplicação de camadas protetoras (tintas, plásticos, etc.). No caso dos 
instrumentais cirúrgicos, recomenda-se o uso de papel de grau cirúrgico ou campo 
de tecido de algodão cru duplo. Outro sistema de medidas consiste na remoção do 
eletrólito, sobretudo quando de natureza incidental (água de chuva ou de 
condensação, acúmulos de agentes corrosivos, como por exemplo, os bactericidas e 
detergentes utilizados na esterilização). 
Na figura 15, tem-se o exemplo de corrosão galvânica resultante da fixação 
de partes de aço inoxidável AISI 304 com fixadores de aço-carbono, que funcionam 
como anodo neste sistema. 
 
 
 
 Figura 15: Corrosão galvânica em aço inoxidável AISI 304. 
 Fonte: GENTIL (2003: Capítulo 9 CD) 
 
 
 
 
 
 
32 
 
 
 
 
2.5.12 Corrosão em frestas 
 
A corrosão em frestas é uma forma de corrosão localizada usualmente 
associada às condições de estagnação de eletrólitos em micro-ambientes. Estes 
ambientes restritos, onde há impedimento ou dificuldade à difusão de espécies 
químicas, podem ocorrer em parafusos, porcas e arruelas, materiais de isolação, 
depósitos superficiais, películas de tinta descoladas, rebites, etc. A corrosão por 
frestas acontece devido às alterações da química localizada dentro da fresta 
exemplo figura 16. 
 
 
 
 Figura 16: Corrosão por fresta em rosca 
 Fonte: GENTIL (2003: Página 42) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
 
 
 
2.5.13 Corrosão transcristalina 
 
A corrosão se processa nos grãos da rede cristalina do material metálico, o 
qual, perdendo suas propriedades mecânicas, podendo fraturar à menor solicitação 
mecânica conforme figura 17. 
 
 
 Figura 17: Corrosão transcristalina 
 Fonte: GENTIL (2003: Página 42) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
 
 
2.5.14 Corrosão alveolar 
 
A corrosão se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou 
escavações semelhantes a alvéolos apresentando fundo arredondado e 
profundidade geralmente menor que seu diâmetro conforme figura 18 abaixo. 
 
 
 
 Figura 18: Corrosão alveolar 
 Fonte: GENTIL (2003: Página 42) 
 
2.6 CORROSÃO SOB TENSÃO 
 
A corrosão sob tensão é caracterizada pela a solicitação de esforços em um 
material na presença de um meio corrosivo, sendo que, nestas condições de 
trabalho, as solicitações de esforços são menores em relação aos ensaios normais, 
para que haja a fratura do material. 
Uma característica importante da corrosão sob tensão é que não se observa 
praticamente perda de massa do material até sua fratura e o tempo de corrosão do 
material depende dos seguintes fatores: 
 
• Tensão 
• Concentração ou natureza do meio corrosivo 
35 
 
 
 
• Temperatura 
• Estrutura da composição do material. 
 
2.6.1 Mecanismos de Propagação da Corrosão Sob Tensão 
 
São criados mecanismos para se estudar e observar melhor as trincas e as 
fraturas decorrentes dos ensaios de tensão em meios corrosivos. GALVELE citado 
por GENTIL (2003) desenvolveu um mecanismo para explicar a corrosão sob tensão 
fraturante, onde envolve a etapa de nucleação e propagação de trinca; a nucleação 
da trinca caracteriza-se pela formação de pites e discordâncias na camada protetora 
do metal, isto é, na superfície do metal; enquanto que a propagação da trinca pode 
ser intergranular e intragranular. 
 
2.6.2 Fratura intergranular 
 
A corrosão ocorre geralmente nos contornos dos grãos, devido ao acúmulo de 
discordâncias e átomos de impurezas. A velocidade de penetração em trincas 
intergranular, sob a ação de tensões, é maior em diversas áreas de grandeza do que 
a penetração por ação puramente química. 
 
2.6.3 Fratura intragranular 
 
Apresenta como característica o fato de, em presença de tensões, haver uma 
modificação qualitativa do processo de corrosão, isto é, resulta no aparecimento de 
fratura que envolve um mecanismo de corrosão que não ocorre na ausência de 
tensões. Esta característica é observada em ligas. Metais puros são aparentemente 
imunes e, na grande maioria dos casos, a estrutura cristalina dos materiais 
suscetíveis é cúbica de face centrada (c.f.c.), como latão, aços inoxidáveis 
austeníticos e ligas de alumínio. 
As variáveis do processo de propagação das tensões dependem do agente 
corrosivo ou do nível de tensão aplicada no material, e de acordo com o tipo de 
fratura, esta poderá ser inter ou intragranular. 
 
36 
 
 
 
2.6.4 Sistema: Material Metálico - Meio Corrosivo na Corrosão Sob Tensão 
 
De acordo com GENTIL (2003) os sistemas mais comuns observados em 
processos de corrosão sob tensão são os listados a seguir: 
 
a) Aços-carbono: A fratura é, preponderantemente, intercristalina, em presença 
de álcalis ou nitratos, produtos de destilação do carvão e amônia anidra. O 
mecanismo de fratura inclui processos eletroquímicos, e a proteção catódica é 
muitas vezes indicada como recurso para evitar a fratura. 
b) Aços de alta resistência mecânica: São sujeitos a fraturas em uma variedade 
de ambientes, principalmente aqueles contendo cloreto. Em determinadas 
circunstancias, o ar úmido é suficiente para fraturar o metal. Fragilização por 
hidrogênio é provavelmente o mecanismo preponderante. Camadas 
protetoras diversas têm sido usadas com bom resultado. 
c) Ligas de cobre em presença de amônia: Soluções amoniacais são os agentes 
clássicos para a ruptura de ligas de cobre, principalmente latões. Outros 
agentes são conhecidos, como citratos, fosfatos, nitritos, etc. A fratura em 
geral é intercristalina, porém freqüentemente casos de trincas transcristalinas 
foram observados. 
d) Ligas de níquel: Soluções concentradas de hidróxido de sódio ou de potássio 
em temperaturas elevadas (~300°C) e essses hidróxidos, NaOH ou de KOH 
fundidos, atacam níquel ou suas ligas. 
e) Ligas de alumínio: A corrosão é formada preferencialmente nos contornos dos 
grãos, a fratura se dá de forma intercristalina, e é devido à forma de 
precipitados formados durante o processo de endurecimento. Cuidados 
especiais no tratamento térmico e escolha da estrutura cristalina adequada 
diminuiria o risco da fratura. 
f) Ligas de magnésio e titânio: Sofrem corrosão sob tensão numa variedade de 
meios corrosivos,preponderando os que contêm cloretos, mas podendo 
aparecer também apenas em ar úmido. A corrosão é do tipo intercristalina. 
g) Aços inoxidáveis: Deve-se distinguir os aços ferríticos e martensíticos dos 
austeníticos. Pois os austeníticos apresentam fratura transgranular em meios 
clorídricos, enquanto nos primeiros a fratura é intercristalina e em muitos 
37 
 
 
 
casos relacionada com os primitivos contornos de grão de austenitas, e outra 
causa importante é a fragilização do hidrogênio em ambos os aços. 
 
3 AÇOS ESTRUTURAIS 
 
 3.1 Introdução 
 
Entre os materiais de construção, como é de conhecimento geral, o aço tem 
uma posição de relevo: combina resistência mecânica, trabalhabilidade, 
disponibilidade e baixo custo. Assim sendo, é fácil compreender a importância e a 
extensão da aplicação dos aços em todos os campos da engenharia, nas estruturas, 
quer as fixas, como edifícios, pontes e etc., quer as móveis, na indústria ferroviária, 
automobilística, naval, aeronáutica etc. 
Para a maioria das aplicações consideradas, a importância da resistência 
macânica é, de certo modo, relativamente pequena, do mesmo modo que o fator 
peso não é primordial. Assim sendo os aços – carbono comuns, simplesmente 
laminados, sem quais quer tratamentos térmicos, são plenamente satisfatório e 
constituem porcentagem considerável dentro do grupo de aços estruturais. 
Em outras aplicações, entretanto, exige-se uma relação resistência/peso mais 
satisfatória. É o caso da indústria de transporte onde o equipamento rodoviário 
utilizado - caminhões, ônibus, aviões, equipamentos ferroviário, equipamento 
rodoviário, navios, etc. – devido às condições próprias do serviço, deve caracterizar-
se por peso relativamente baixo e alta resistência, por estar sujeito a esforços 
severos e choques repentinos, além de resistência à corrosão adequada, visto que 
nas secções mais leves, aperda de resistência por ação corrosiva, poderia ser fatal. 
Nestas aplicações, os aços indicados são os de baixo teor em liga, conhecidos 
também como “de alta resistência e baixo teor de liga” (CHIAVERINI 2002). 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 
 
3.2 Classificação 
 
O aço é um composto que consiste quase totalmente de ferro (98%), com 
pequenas quantidades de carbono, silício, enxofre, fósforo, manganês etc. O 
carbono é o material que exerce o maior efeito nas propriedades do aço. Suas 
propriedades são bem definidas. Entre elas, podemos citar: a alta resistência 
mecânica (comparada com qualquer material disponível) e a dutibilidade 
(capacidade que o aço tem de se deformar antes da ruptura). Os aços utilizados em 
estruturas são divididos em dois grupos: aços carbono e aços de baixa liga 
(BELLEI 2000). 
 
 
3.3 Aço – carbono 
 
Os aços-carbono são os tipos mais usuais, nos quais o aumento de 
resistência em relação ao ferro puro é produzido pelo carbono e, em menor escala, 
pela adição de manganês. Em estruturas usuais de aço, utilizam-se aços com um 
teor de carbono equivalente máximo de 0,45%, para se permitir uma boa 
soldabilidade. O aumento do teor de carbono eleva a resistência e a dureza 
(redução da dutibilidade); porém, o aço resulta mais quebradiço e sua soldabilidade 
diminui consideravelmente. Entre os aços-carbono mais usados em estruturas, 
podemos citar: o ASTM A36 e A570, e os ABNT NBR 7007, 6648, 6649, 6650, DIN 
St37 (BELLEI 2000). 
 
 
3.4 Aços de baixa liga 
 
Os aços de baixa liga são os aços carbono acrescido de elementos de liga em 
pequena quantidade, tais como: nióbio, cobre, manganês, silício, etc. Os elementos 
de liga provocam um aumento de resistência do aço, através da modificação da 
microestrutura para grãos finos. Graças a este fato, pode-se obter resistência 
elevada com um teor de carbono da ordem de 0,20%, permitindo, ainda assim, uma 
39 
 
 
 
boa soldabilidade. Entre estes, podemos citar como mais usuais: o ASTM A572, 
A441, os ABNT NBR 7007, 5000, 5004; DIN St52 etc. 
Segundo BELLEI (2000) Com uma pequena variação na composição química 
e com adição de alguns componentes, tais como vanádio, cromo, cobre, níquel, 
alumínio, esses aços podem ter aumentada sua resistência à corrosão atmosférica 
de duas a quatro vezes. São chamados aços de baixa liga e alta resistência 
mecânica e resistência à corrosão atmosférica, sendo conhecidos também como 
aços patináveis. Entre eles podemos citar: o ASTM A588, os ABNT NBR 5920, 5921, 
5008. As usinas nacionais produzem estes aços com os seguintes nomes 
comerciais: 
COR 420, produzido pela CSN 
 SAC, produzido pela Usiminas 
 COS-AR-COR, produzido pela Cosipa 
 
Segundo CHIAVERINI (2002) a tendência moderna no sentido de utilizar 
estruturas cada vez maiores, tem levado os engenheiros, projetistas e construtores a 
considerar o emprego de aços cada vez mais resistentes, para evitar o uso de 
estruturas cada vez mais pesadas. Tais considerações não se aplicam somente ao 
caso de estruturas fixas, como edifícios ou pontes, mas igualmente e principalmente 
em estruturas móveis, no setor de transportes, onde o maior interesse se concentra 
na redução do peso-morto da estrutura. Em resumo, tais aços são de grande 
utilidade toda vez que se deseja: 
1. Aumentar a resistência mecânica, permitindo um acréscimo da carga 
unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da 
seção, ou seja, o emprego de seções mais leves; 
2. Melhorar a resistência a corrosão atmosférica. Este é um fator importante 
a considerar, porque a utilização de seções mais finas pode significar vida 
mais curta da estrutura, anão ser que a redução da seção seja 
acompanhada por um aumento correspondente da resistência à corrosão 
do material; 
3. Melhora a resistência ao choque e o limite de fadiga; 
4. Eleva a relação do limite de escoamento para o limite de resistência à 
tração, sem perda apreciável da ductilidade 
40 
 
 
 
 
Os requisitos acima enumerados- maior resistência mecânica, melhor 
resistência a corrosão atmosférica, mais elevada relação de resistência à tração 
para limites de escoamento com adequadas trabalhabilidade e soldabilidade, são 
obtidos nos chamados “aços de alta resistência e baixo teor em liga”. 
Além do carbono, esses aços podem apresentar os seguintes elementos 
de liga: 
Si, até 0,90% 
Mn, até 1,60% 
Cu, até 1,25% 
Cr, até 1,80% 
Ni, até 5,25% 
Mo, até 0,65% 
Zr, até 0,12% 
Al, até 0,20% 
S, até 0,03% 
Ti, até 0,05% 
B, até 0,005% 
Nb, até 0,10% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
41 
 
 
 
Tabela 2 Propriedades mecânicas, características especiais e empregos 
de alguns aços ASTM de alta resistência e baixo teor em liga 
 
 
 Fonte: Chiaverivi (1987: pag. 202) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Especi- 
ficação 
ASTM 
Classe 
ou 
Tipo 
Limite de 
resistência à 
tração 
kgf/mm2 
Limite de 
Escoamentok
gf/mm2 
Alongamen- 
to em 
50mm(%) 
Característicos 
Especiais 
Empregos Usuais 
A242 2 44, a 49,0 29,4 a 35,0 21’ Resistência a 
corrosão 
atmosférica 
quatro vezes 
Superior à dos 
aços-C. 
Membros 
estruturais em 
elementos 
construtivos 
soldados, 
aparafusados ou 
rebitados. 
A572 45 42,0 31,5 22 
 
 
- 
Estruturas 
soldadas,apar-
afusadas ou re-
bitadas, 
principalmente de 
pontes e edi- 
fícios. 
A572 55 49,0 38,5 20 - Idem 
A588 A a J 44,1 a 49,0 29,4 a 35,0 21 Idêntico à do 
A242-2 
Idem 
A607 50 45,5 35,0 20 a 22 Resistênte à 
corrosão 
atmosférica 
duas vezes 
sup. à dos 
aços-C, mas 
só quando há 
cobre. 
Fins estruturais e 
miscelâneos,quando redução 
de peso ou maior 
durabilidade são 
importantes. 
A607 70 59,5 49,0 14 Idem Idem 
A633 C 45,5 a 63,0 32,2 a 35,0 23 Resistênte ao 
choque 
melhorada. 
Estruturas 
soldadas, 
aparafusadas ou 
rebitadas, para 
serviço em 
temperaturas 
baixas, até-45°C 
42 
 
 
 
3.5 Fatores que afetam as propriedades mecânicas do aço 
 
Os principais fatores que afetam os valores medidos das propriedades 
mecânicas são a composição química, o histórico termomecânico do material, a 
geometria, temperatura, estado de tensões e velocidade de deformação da 
estrutura. 
 
 
3.5.1 Influencia da composição química nas propriedades dos aços 
 
Segundo CHIAVERINI (2002) a composição química determina muito das 
características dos aços, importantes para aplicações estruturais. Alguns dos 
elementos químicos presentes nos aços comerciais são conseqüência dos métodos 
de obtenção. Outros são adicionados deliberadamente, para atingir objetivos 
específicos. A composição química de cada tipo de aço é fornecida pelas normas 
correspondentes, em duas situações: composição do aço na panela e composição 
do produto acabado (lingotado); geralmente, a composição varia um pouco de uma 
situação para outra. 
A influência de cada de cada um dos elementos químicos, encontrados mais 
comumente nos aços, é descrita resumidamente a seguir. Deve-se levar em conta, 
entretanto, que os efeitos de dois ou mais elementos, usados simultaneamente, 
podem diferir dos efeitos correspondentes a cada elemento isolado. 
Carbono – É o principal responsável pelo aumento da resistência mecânica e 
pela queda da ductilidade, trabalhabilidade, resistência ao choque e soldabilidade. 
Pelos seus efeitos negativos, é mantido baixo. 
Manganês – Atua como o carbono, embora em escala menor. Elemento 
fortalecedor da ferrita, porque nela se dissolve e ainda contribui para aumentar a 
endurecibilidade, em aços endurecíveis. Geralmente, nos aços-liga de alta 
resistência para estruturas, o manganês aparece em teores mais elevados do que 
nos aços-carbono estruturais, devido justamente ao fato de ter seu efeito sobre a 
resistência mecânica menos acentuado do que o carbono e também porque, nos 
aços estruturais com baixo teor em elementos de liga, o carbono é preferivelmente 
mantido baixo. Quando, nesses aços, o manganês é introduzido em teores acima de 
43 
 
 
 
1%, não há necessidade de adicionar outros elementos de liga com o objetivo de 
melhorar a resistência mecânica. O Mn por si só possibilita essa melhora, ficando 
então os outros elementos de liga, quando também introduzidos, geralmente com a 
finalidade de controlar o tamanho de grão do aço. 
Fósforo – Aumenta a resistência mecânica, mas prejudica a ductibilidade do 
aço, produzindo a chamada “fragilidade a frio” sobre tudo quando o carbono é alto. 
Como nos aços estruturais o carbono é mantido preferivelmente abaixo, o perigo da 
fragilidade é muito acentuado e, nessas condições, o fósforo em quantidades acima 
do teor considerado normal, isto é, até 0,12%, beneficia o aço no que diz respeito a 
sua resistência mecânica, alem de contribuir para melhorar a sua resistência a 
corrosão atmosférica, sobre tudo quando o cobre também está presente em 
pequenas quantidades. Do mesmo modo que o carbono e o manganês, o fósforo 
também melhora o limite de fadiga dos aços, aproximadamente na mesma 
proporção que o aumento da resistência. 
Silicio – Aumenta a resistência mecânica e a resistência a oxidação a 
temperaturas elevadas. Nos aços em consideração, entretanto, é geralmente 
mantido abaixo, adicionado nas quantidades suficientes para acalmar os aços. 
Cobre – Seu principal efeito é melhorar a resistência a corrosão atmosférica 
da aço; a presença de 0,25% de cobre já é suficiente para aumentar a resistência a 
corrosão atmosférica duas vezes em relação ao aço-carbono sem cobre. Tal efeito é 
mais acentuado pelo aumento simultâneo do teor de fósforo. O cobre exerce ainda 
considerável influência na resistência mecânica do aço, aumentando-a 
apreciavelmente, com somente ligeiro decréscimo da ductilidade. Para isso é 
preciso, contudo, que seu teor supere 0,60%. Nesses aços com cobre relativamente 
alto, acima de 1,0% e mais acentuadamente na faixa entre 1,20% e 1,50%, e baixo 
carbono, ocorre o fenômeno de “endurecimento por precipitação”. 
De fato, aços ao cobre, cerca de 0,30% de cobre podem se dissolver na 
ferrita à temperatura ambiente, formando uma solução sólida, desde que haja 
ocorrido resfriamento lento; o excesso de cobre, por sua vez, pode ser precipitado 
da solução. Assim, se um aço com teor de cobre superior a 0,70%, depois de 
resfriado lentamente, é reaquecido a temperaturas variando de 510°C a 605°C 
durante uma a quatro horas e em seguida resfriado, precipitam-se diminutas 
partículas de cobre de cobre, as quais em borá moles, tendem a evitar deslisamento 
44 
 
 
 
dos cristais, dificultando a deformação plástica e, em conseqüência, elevando os 
limites de escoamento e resistência à tração. 
Um característico importante dos aços com cerca de 1,0% de cobre consiste 
no fato da solubilidade desse metal ser garantida com a velocidade de resfriamento 
tão baixa que mesmo com secções pesadas, como por exemplo com 15 cm de 
espessura, o centro esta tão apto quanto a superfície a adquirir resistência pelo 
reaquecimento. Nessas condições, pode-se aumentar a resistência de peças de 
consideráveis dimensões, uniformemente da superfície ao centro, de ate 15 
Kgf/mm2. 
Convêm lembrar, entretanto, que qualquer reaquecimento posterior, como o 
provocado pela soldagem, anula o efeito dessa precipitação na zona de 
aquecimento, de modo que esse fato deve ser sempre lembrado no emprego dos 
aços estruturais com o cobre. 
Cromo – Em teores baixos aumenta a resistência, o limite elástico, a 
tenacidade e resistência ao choque do aço. Em teores mais elevados, aumenta a 
resistência ao desgaste, por formar carbetos duros. Geralmente é associado ao 
níquel e ao cobre, quando também melhora a resistência à corrosão atmosférica. 
Níquel – A introdução do níquel beneficia o aço no sentido de melhora das 
suas propriedades mecânicas, da resistência a corrosão, além de refinar a 
granulação. Sob o ponto de vista de resistência à corrosão atmosférica, o níquel é 
quase tão benéfico quanto o cobre, sem os inconvenientes deste que tende a 
concentrar-se na superfície do aço, de baixo da casca de óxido que se forma 
durante o seu aquecimento em atmosfera oxidante. 
De fato, quando o aço está sendo aquecido para a laminação, a uma 
temperatura que é geralmente superior à de fusão do cobre, se este metal estiver 
presente e concentrado na superfície do aço, pode fundir e penetrar nos seus 
contornos de grão, causando fissuras por ocasião do trabalho mecânico. Tal 
fenômeno limita as adições de cobre a 0,40% a 0,50%, a não ser que se tomem 
cuidados especiais no aquecimento, e que um teor de cobre mais elevado seja 
acompanhado pela introdução de níquel, em quantidade de pelo menos um terço da 
do cobre. O níquel liga-se ao cobre e a liga formada é de ponto de fusão mais alto, 
mantendo-se solida durante o aquecimento do aço para a laminação, evitando-se 
assim sua penetração por entre os contornos dos grãos. 
45 
 
 
 
Zircônio - É eventualmente adicionado para desoxidar, atuando igualmente no 
sentido de garantir granulação fina. 
Alumínio – Utilizado para desoxidar e refinar o grão. De todos os elementos 
de liga, é considerado o mais eficiente para controlar o crescimento de grão. 
Vanádio – Aumenta a resistência dos aços considerados, porque atua em 
dois sentidos: Fortalece a ferrita por endurecimento por precipitação e refinaa sua 
granulação. O endurecimento mencionado deve-se à precipitação de carboneto e de 
nitreto de vanádio na ferrita. 
Nitrogênio – Até cerca de 0,2% atua, de modo econômico, para melhorar a 
resistência mecânica. Junto com o vanádio promove o endurecimento por 
precipitação, acima mencionado. 
Nióbio – Pequenos teores de nióbio elevam o limite de escoamento do aço e, 
em menor proporção, o limite de resistência à tração. Com 0,02% de nióbio, esse 
incremento do limite de escoamento pode ser de ordem de 7 a 10,5 kgf/mm2 
Enxofre – Que entra no processo de obtenção, pode causar retração a 
quente, como resultado de inclusões de sulfito de ferro, as quais se enfraquecem e 
podem romper quando aquecidas. As inclusões podem também conduzir à ruptura 
frágil, pois funciona como pontos de concentração de tensões, a partir dos quais a 
ruptura pode começar. Teores elevados de enxofre podem causar porosidade e 
fissuração a quente durante a soldagem. Normalmente, é desejável manter o teor de 
enxofre abaixo de 0,05% 
Hidrogênio – Que pode ser absorvido durante as operações de refino, fragiliza 
o aço, devendo ser eliminado por difusão, através de resfriamento lento após a 
laminação, e estocado a temperaturas normais de interiores. 
Oxigênio – Assim como o nitrogênio, pode causar envelhecimento. Reduz a 
ductilidade e a tenacidade 
Molibidênio – Aumenta o limite de escoamento, a resistência a abrasão e a 
resistência à corrosão atmosférica. Melhora a soldabilidade. Tem efeito adverso na 
tenacidade e na temperatura de transição . Assim como o cromo, melhora o 
comportamento a temperaturas elevadas e aumenta a resistência à deformação 
lenta. 
Titânio – Aumenta o limite de resistência, a resistência à abrasão e a 
resistência à deformação lenta. É muito importante quando se deseja evitar o 
46 
 
 
 
envelhecimento. Algumas vezes é usado como desoxidante e inibidor de 
crescimento do grão. 
Tungstênio – Aumenta o limite de resistência, a resistência à abrasão e a 
resistência à deformação lenta. É usado em aço para trabalho a temperatura 
elevadas. 
 
 
3.5.2 Histórico Termomecânico 
 
O histórico termomecânico do aço inclui a carga de deformação no laminador 
(que leva à redução da seção), velocidade de resfriamento e da temperatura de 
acabamento do processo de laminação a quente. Estas variáveis influenciam 
profundamente as propriedades mecânicas do aço. 
 
 
47 
 
 
 
4 AÇOS PATINÁVEIS 
 
Os aços patináveis foram assim denominados devido à tonalidade castanha 
dos seus produtos de corrosão desenvolvidos principalmente em ambientes 
industriais, a pátina. 
A origem da palavra pátina é proveniente do século XVll e em sua forma 
italiana primitiva “patena” aplicava-se à película de tonalidade amarelo escuro que se 
observa sobre quadros clássicos e também à película de coloração característica 
que recobre os objetos e esculturas de bronze expostas á ação ambiental (GIONGO 
1993). 
Segundo PANNONI E WOLINEC (1989) Todos os aços contem pequenas 
quantidades de elementos de liga, tais como carbono, manganês, silício, fósforo e 
enxofre, seja porque estes integravam as matérias-primas (minérios e coque) com 
que foram fabricados, seja porque lhes foram deliberadamente adicionados, para 
lhes conferirem determinadas propriedades. De modo geral, as adições são 
pequenas, de no máximo 0,5 a 0,7% da massa total do metal, proporção em que tais 
elementos não tem qualquer efeito apreciável sobre a resistência deste à corrosão 
atmosférica. As pequenas variações de composição que inevitavelmente ocorrem 
durante o processo de fabricação do metal tampouco afetam significativamente suas 
características. 
Entretanto, existem exceções. Sabe-se há mais de 80 anos, por exemplo, que a 
adição de pequenas quantidades de cobre, fósforo e outros elementos tem um efeito 
benéfico sobre os aços, reduzindo a velocidade em que são corroídos, quando 
expostos ao ar. 
 
 No aço carbono comum No aço patinável 
Teor de cobre < 0,01 % 0,2 a 0,5 % 
 Tabela 3 Teor de cobre entre aço comum e aço patinável 
 Fonte: O autor 
 
 
 
 
48 
 
 
 
 Mas o grande estímulo ao emprego de aços enriquecidos com esses 
elementos – chamados aços de baixa liga- foi dada pela companhia norte –
americana United States Steel Corporation que, no inicio da década de 1930, 
desenvolveu um aço cujo nome comercial era Cor-Ten. 
O aço Cor-Ten foi desenvolvido originalmente para indústria ferroviária, e sua 
grande virtude aparente era permitir a construção de vagões mais leves. A 
propriedade de resistir à corrosão foi alcançada por casualidade, embora desde o 
fim do século XlX já se conhecessem as influencias benéficas do cobre e do fósforo. 
Em 1958, o arquiteto norte americano Eero Saarinen utilizou-o na construção 
do edifício administrativo da Deere & Compani, em Moline, no estado de Ilinois. O 
aço foi deixado aparente nessa obra, tendo o arquiteto considerado que a ferrugem 
que sobre ele se formava constituía por si mesma um revestimento não só aceitável, 
como atraente. Apartir daí, os aços patináveis foram utilizados com sucesso em 
inúmeras obras de arquitetura. Os engenheiros seguiram os passos dos arquitetos e 
as aplicações dos aços de alta resistência e baixa liga resistentes à corrosão 
atmosférica foram se expandindo. 
Desde o lançamento do Cor-Ten ate os nossos dias, desenvolveram-se 
outros aços com comportamentos semelhantes, que constituem a família dos aços 
conhecidos como patináveis. Enquadrados em diversas normas, dentre as quais as 
norte-americanas ASTM A242, A-588, A606 e A-709, que especificam limites de 
composição química e propriedades mecânicas, estes aços tem sido utilizados no 
mundo todo na construção de edifícios de múltiplos andares, pontes, viadutos, 
passarelas, torres de transmissão, edifícios industriais, telhas, etc. 
 Sua grande vantagem, além de dispensarem a pintura em certos ambientes, e 
possuírem uma resistência mecânica maior que a dos aços estruturais comuns. Em 
ambientes extremamente agressivos, como regiões que apresentam grande poluição 
por dióxido de enxofre ou aquelas próximas da orla marítima, a pintura lhes confere 
uma proteção superior aquela conferida os aços comuns. 
No Brasil, aços desse tipo encontram também grande aceitação entre os 
arquitetos. Alem de inúmeras pontes e viadutos espalhados por todo o país. 
 
 
 
49 
 
 
 
4.1 Marcas comerciais e especificações 
Marcas comerciais mais conhecidas no Brasil: COR-TEN (US Steel), COS AR 
COR 400 ou 500 (COSIPA), USI-SAC 41 ou 50 (USIMINAS), NIO-COR ou CSN-
COR 420 (CSN). 
Origem da marcas: 
 NIO-COR da CSN tem o nome devido ao teor de 0,02% a 0,03% de nióbio, 
além de pequenas quantidades de cromo e do cobre. {NIObio, aço resistente à 
CORrosão} 
 COS AR COR da COSIPA {COSIPA, aço de Alta Resistência à CORrosão} 
 USI-SAC da USIMINAS {USIMINAS } aço Soldável AntiCorrosivo 
 (FONTE CBCA) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
Designação 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
C 
Máx. 
Br 
máx 
P 
máx 
S 
máx 
Si 
máx 
Cu Ni Outros 
COS-AR-COR 
0,16 
 
1,20 
 
0,030 
 
0,015 
 
0,50 
 
0,20-0,50 
 
0,40-0,70 
Nb, V, Ti = < 0,15 
(isolado ou 
combinado) 
COS-AR-COR 
Laminado a 
quente 
 
0,16 
 
1,20 
 
0,030 
 
0,015 
 
0,50 
 
0,20-0,50 
 
0,40-0,70 
Nb, V, Ti = < 0,15 
(isolado ou 
combinado) 
COS-AR-COR 
Laminado à frio0,14 
 
1,20 
 
0,030 
 
0,015 
 
0,20 
 
0,20-0,50 
 
0,40-0,70 
Nb, V, Ti = < 0,15 
(isolado ou 
combinado) 
USI SAC 41 
Chapa grossa 
 
0,18 
 
 
1,30 
 
0,030 
 
0,030 
 
0,35 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
Cr = 0,40-0,65 
USI SAC 50 
Chapa grossa 
 
0,18 
 
1,40 
 
0,030 
 
0,030 
 
0,15 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
 
Cr = 0,40-0,65 
Ti = <0,150 
USI SAC 60 
Chapa grossa 
 
0,19 
 
1,40 
 
0,035 
 
0,035 
 
0,15 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
Cr = 0,40-0,65 
Ti = <0,150 
V = <0,100 
Nb = <0,060 
USI SAC 41 
Laminado a 
quente 
 
0,18 
 
1,30 
 
0,030 
 
0,030 
 
0,35 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
 
Cr = 0,40 – 0,65 
USI SAC 50 
Laminado a 
quente 
 
0,18 
 
1,40 
 
0,030 
 
0,030 
0,15-
0,50 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
Cr = 0,40-0,65 
Ti = <0,150 
USI SAC 60 
Laminado a 
quente 
 
0,19 
 
1,40 
 
0,035 
 
0,035 
0,15-
0,65 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
Cr = 0,40-0,65 
Ti = <0,150 
V = <0,010 
Nb = <0,60 
USI SAC 41 
Laminado a frio 
 
0,18 
 
 
1,20 
 
0,035 
 
0,035 
 
0,035 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
 
Cr = 0,40-0,65 
 
 
USI SAC 50 
 
 
0,18 
 
1,40 
 
0,030 
 
0,030 
0,15-
0,55 
 
0,20-0,50 
 
------------ 
Cr = 0,40-0,65 
Ti = <0,150 
 
TABELA 4 – Composição Química de Alguns dos Aços Patináveis Comercializados no Brasil. 
 Fonte CBCA 
 
 
 
 
 
51 
 
 
 
Os aços carbono e aços patináveis diferem pela morfologia dos seus produtos 
de corrosão. Os aços carbono em contato com o ambiente produz uma camada de 
ferrugem porosa, onde as partículas de oxido soltam-se facilmente do substrato, o 
que facilita o ingresso de oxigênio e água, perpetuando o processo corrosivo. No 
aço patinável a ferrugem desenvolve-se em duas camadas: uma externa semelhante 
à do aço carbono e uma interna que é densa e compacta, conferindo ao metal maior 
resistência à ação corrosiva do meio exposto. 
Com o decorrer do tempo de exposição, os produtos solúveis ou não 
aderentes da camada de oxidação do aço patinável são eliminados por precipitações 
atmosféricas posteriores. A velocidade de corrosão diminui a medida que a barreira 
se consolida até atingir um valor estacionário, caracterizado pela presença de uma 
camada de óxidos compacta, já que cada um dos consecutivos períodos de 
umidificação conduz a uma diminuição da quantidade dos produtos de corrosão 
pouco aderentes. A estabilização da taxa de corrosão é conseguida em 
aproximadamente 3 anos (GIONGO 1993). 
Os aços aclimáveis são aços com pequenas adições de elementos de liga, 
quais sejam: cobre, cromo, níquel, fósforo, silício e manganês. Alguns destes 
elementos podem estar presentes no aço como impurezas. Estes elementos de liga 
modificam as propriedades tanto mecânicas como as de resistência à corrosão 
atmosférica. 
Em condições de molhamento contínuo ou imersão total o efeito benéfico da 
adição dos elementos de liga não se faz sentir de modo que não se justifica a 
utilização de aços patináveis nestas condições, quando o único requisito para esta 
escolha é a resistência à corrosão. 
 
4.2 Efeito dos elementos de liga sob o ponto de vista de resistência a corrosão 
A seguir é apresentado, suscintamente, o efeito de cada um dos elementos 
de liga sob o ponto de vista de resistência a corrosão: 
COBRE 
A adição de quantidades variando normalmente entre 0,2% e 0,5% de cobre 
tem como conseqüência o aumento significativo da resistência à corrosão 
atmosférica, especialmente quando o aço tem enxofre como impureza. 
52 
 
 
 
A adição de 0,01% a 0,04% de cobre pode determinar uma diminuição de até 
70% da taxa de corrosão quando comparada ao aço carbono. O efeito de adição de 
quantidades maiores (entre 0,2% e 0,5%) é ainda sentida porém com menor 
intensidade ( veja gráfico 1). Várias teorias são apresentadas na literatura na 
tentativa de elucidar os mecanismos da ação do cobre. De acordo com uma das 
teorias os íons de cobre dissolvidos pela ação da atmosfera são capazes de reagir 
com íons sulfeto originados tanto pelas inclusões de sulfetos presentes no aço como 
daqueles provenientes de atmosferas contaminadas com gás sulfídrico, eliminando o 
seu efeito prejudicial. Outra teoria afirma que o efeito benéfico do cobre é devido á 
formação de um revestimento de cobre sobre o aço, conseqüente da redeposição 
dos íons de cobre dissolvidos, o que determina o aumento do potencial de corrosão 
do sistema aço/meio acarretando a passivação do metal. Acredita-se ainda que o 
cobre forma sulfatos básicos de baixa solubilidade que selam poros da camada de 
ferrugem formada sobre o aço tornando-a uma barreira protetora mais efetiva. 
Teoria apresentada por Misawa e colaboradores afirma que na presença do cobre a 
camada protetora formada sobre o aço é mais compacta e aderente e portanto mais 
protetora. 
 
 
Gráfico 1 – Efeito de pequenas adições de cobre na taxa de corrosão do aço carbono, exposto 
durante 15,5 anos em atmosfera marinha, industrial. 
Fonte: IPT (1991) 
53 
 
 
 
 
FÓSFORO 
A adição de fósforo aos aços ligados ao cobre tem influência sensível na 
resistência à corrosão destas ligas, causando uma diminuição significativa na sua 
taxa de corrosão. A adição de 0,01% a 0,10% resulta numa diminuição de taxa de 
corrosão em 20% a 30%. O gráfico 2 apresenta o efeito da adição de fósforo na taxa 
de corrosão de aços ligados ao cobre em duas localidades diferentes. 
 
 
Gráfico 2 – Efeito da adição de fósforo na taxa de corrosão de aços ligados ao cobre. Ensaios de 15,5 
anos realizados em Kearney, Nova Jersey, U.S.A. 
 Fonte: IPT (1991) 
 
 
 
 
 
 
 
54 
 
 
 
O efeito benéfico do fósforo também é verificado quando da adição de cromo 
e/ou níquel aos aços ligados ao cobre. 
Segundo algumas teorias, o fósforo aumenta a resistência à corrosão dos 
aços ao cobre devido à formação de fosfatos insolúveis capaz de selar os poros da 
camada de ferrugem, à semelhança do que ocorre co os sulfatos básicos de cobre. 
Outra teoria afirma que a presença de fósforo, em combinação com o cobre, 
acarreta a formação de uma camada de ferrugem com características protetoras 
mais efetivas do que aquela formada sobre os aços sem a adição destes elementos 
de liga. 
NÍQUEL 
A adição de níquel ao aço carbono tem efeito semelhante ao do cobre no que 
diz respeito no aumento à resistência à corrosão atmosférica. No entanto, é 
necessária a adição de maiores quantidades de níquel para a obtenção do mesmo 
efeito que o cobre. Assim, por exemplo, verifica-se que para se conseguir o mesmo 
efeito da adição de 0,5% de cobre deve-se adicionar 1% de níquel. 
Quanto maior o teor de níquel maior será o seu efeito benéfico, 
principalmente em condições de longa exposição conforme é ilustrado na figura 3. 
No entanto, a adição de altos teores aos aços aclimáveis não é desejável sob ponto 
de vista econômico, de modo que este elemento é utilizado concomitantemente ao 
cobre com adição de até 0,7%, visto que esta prática causa diminuição sensível da 
taxa de corrosão dos aços ligados ao cobre, conforme ilustrado na figura 4. Além 
disso, a adição de níquel a aços ligados ao cobre que contêm outros elementos tais 
como silício, fósforo e cromo também ocasiona uma diminuição sensível na 
resistência à corrosão atmosférica dos mesmos (gráfico 3). 
A ação do níquel na resistência à corrosão dos