8 Generalizada

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2.5 Tipos de corrosão: generalizada
•Detalhes:
�Perda de massa
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 1
�Perda de massa
�efeito dos produtos de corrosão: polarização e despolarização das 
reações parciais
�efeito do aumento da área
�morfologia da corrosão generalizada
�Extrapolação dos Trechos anódico e catódico de Tafel
�Resistência de Polarização: Rp
Corrosão Generalizada
Referências:
1. WOLYNEC, Stephan. Técnicas Eletroquímicas em Corrosão. São Paulo. EDUSP, 2003. Capítulo 5 e 7.
2. SHREIR, L. L. Corrosion. 2a. ed. London. Newnes - Butterworths, 1976; p.1:80 a 1:102.
• Comum, conhecida, previsível
• Metal + meio: 
– ataque uniforme com afinamento de parede, podendo ocorrer ruptura
• Exemplos: 
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
2
• Exemplos: 
– Al em ácido nítrico; Zn em ácido sulfúrico; Aço-C em ácido sulfúrico 
diluído; Aço-C em atmosfera úmida.
• Como evitar: 
– Inspeção periódica
– Inibidores
– Revestimentos metálicos ou orgânicos
– Proteção catódica
Avaliação da resistência à corrosão 
generalizada
• Determinação da icorr
– Perda de massa
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
3
– Perda de massa
– Métodos eletroquímicos
• Extrapolação do alto potencial
• Resistência de Polarização (Rp)
Tatiana Botton, Mestrado, junho/2008.Perda de Massa
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Ricardo Yuzo Yai, IC-PIBIC, 2009.
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Perda de Massa
Exemplo: Fe-17%Cr com diferentes adições de Mo e Nb
Após imersão em função do 
tempo a inclinação da curva: 
– ∆∆∆∆m vs t fornece a velocidade 
de corrosão; note que ∆∆∆∆m é 
massa por unidade de área
t
m
tgvcorr ∆
∆
=θ=
θ
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
6
massa por unidade de área
– se a velocidade de corrosão é 
constante, a dependência é 
linear.
θ
AS FIGURAS COM O SINAL: # , FORAM PROCESSADAS PELO ALUNO DE GRADUAÇÃO EM 
ENGENHARIA METALÚRGICA FERNANDO KAMEOKA, EM 2006 – OS ORIGINAIS ERAM SLIDES.
Há sistemas onde os resultados não
apresentam dependência linear:
Linear
Não 
Linear
– A velocidade de corrosão 
pode variar em função do 
tempo de imersão, por 
motivos diversos:
• formação de produtos de 
corrosão (io e área exposta), 
• alteração da composição 
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 7
Linear
• alteração da composição 
química da superfície devido 
a dissolução preferencial de 
certos elementos, 
• alteração do eletrólito,
• efeito do aumento de área: a 
área real em cada instante é 
maior do que a inicial utilizada 
nos cálculos.
Outro exemplo com as 4 etapas:
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 8
• Formação de produtos de corrosão
– Despolarização da curva catódica
• a io do produto é maior do que a do metal: isso aumenta icorr
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
9













 ηβ−



 ηβ= cao
2,303
exp2,303exp.ii











 ηα−−−




 ηα=
RT
)zF(1
exp
RT
zF
exp.ii o
• Formação de produtos de corrosão
– Despolarização da curva catódica
• a io do produto é maior do que a do metal: isso aumenta icorr e o Ecorr
# #
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
10
–Caso contrário:
•Polarização da curva catódica
•diminui icorr e Ecorr ocorre quando a io é menor.
Polarização anódica
#
#
POLARIAÇÃO DA CURVA 
ANÓDICA: 
O produto de corrosão diminui a 
área exposta, polarizando a curva 
anódica.
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
11
De fato, nos exemplos 
dados neste texto, o Ecorr
aumenta com o tempo de 
imersão.
Despolarização catódica
NOTAR QUE icorr e Ecorr
AUMENTAM COM O TEMPO!
• Formação de produtos de 
corrosão:
– Diminuição da área 
exposta: 
• nesse caso o produto tem 
efeito de barreira 
mecânica, o que diminui a 
velocidade de corrosão;
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
12
velocidade de corrosão;
• Formação de produtos de 
corrosão:
– Diminuição da área 
exposta: 
• nesse caso o produto tem 
efeito de barreira 
mecânica, o que diminui a 
velocidade de corrosão;
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
13
velocidade de corrosão;
• Efeito do aumento de área: 
– a área real em cada instante é maior do que a inicial utilizada nos 
cálculos. Conclusão:
Movimento das curvas catódica e 
anódica em função do tempo:
#
-determina a velocidade de corrosão em 
função do tempo;
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
14
função do tempo;
-as principais causas são: 
-os valores de densidade de corrente de 
troca; 
-a diminuição da área exposta pelos 
produtos de corrosão; 
-o aumento da área que sofre corrosão.
Considerando-se sistemas onde a icorr e o Ecorr aumentam em função do 
tempo de corrosão, uma das explicações é a despolarização da curva 
catódica e/ou a polarização da curva anódica:
Polarização anódica
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
15
Despolarização catódica
NOTAR QUE icorr e Ecorr
AUMENTAM COM O TEMPO!
#
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
16
De fato, nos exemplos 
dados neste texto, o Ecorr
aumenta com o tempo de 
imersão.
#
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
17
De fato, nos exemplos 
dados neste texto, o Ecorr
aumenta com o tempo de 
imersão.
#
#
Polarização anódica
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
18
De fato, nos exemplos 
dados neste texto, o Ecorr
aumenta com o tempo de 
imersão.
Despolarização catódica
• A geometria da peça se mantém.
• Alguns sistemas Me-Eletrólito permitem polimentos
(Polimento Eletrolítico; Polimento Metalográfico).
• Podem ocorrer:
Morfologia da Corrosão 
Generalizada ou Uniforme
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19
• Podem ocorrer:
– ataques em contornos de grão
– ataque diferenciado entre grãos (orientação cristalográfica)
– dissolução de inclusões
• O ataque prolongado sempre aumenta a área exposta.
# #
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 20
A corrosão ocorre no Ecorr
durante a imersão
com produto 
de corrosão
sem produto 
de corrosão
#
Fe-17%Cr em H2SO4 – observação em MEV: 
revela microestrutura; dissolve MnS; 
aumenta a área exposta.
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 21
linha do 
tempo
Idem para Fe-17%Cr-x%Nb: 
revela microestrutura; fase de Laves; 
aumenta área exposta 
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 22
x ≅ 10(%C + %N)
Idem para Fe-17%Cr-1%Mo: 
revela microestrutura; 
carbonetos nos contornos de grão
#
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 23
Outros aspectos da morfologia da corrosão generalizada:
Aplicação em Eletropolimento
+
- Cátodo:
→
Referência: Leila Garcia Reis, apresentação do 
Mestrado, em março/2005.
Eletrólito sob agitação
24
2H+ + 2e → H2
Ânodo (peça):
Me →Mez+ + ze
2H2O → O2 + 4H+ + 4e 
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
Durante o eletropolimento:
Eletrólito rico em
cátions do metal
Eletrólito ricoem O2
Aplicação: Eletropolimento
Referência: Leila Garcia Reis, apresentação do 
Mestrado, em março/2005.
25PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
Eletrólito sob agitação
Eletropolimento segundo WEST [1970]
Vantagens:
Operação rápida.
Excelente reprodutibilidade.
Não gera tensões residuais.
Aplicação: Eletropolimento
Referência: Leila Garcia Reis, apresentação do 
Mestrado, em março/2005.
Nas regiões de vale, o alto potencial 
aplicado aumenta a concentração iônica* 
juntamente com a concentração de O2, 
gerando aí a passivação secundária.
Enquanto que nas pontas, o eletrólito tem 
baixa concentração iônica*, o que leva a 
26
Não gera tensões residuais.
Desvantagens:
Muitas variáveis.
Difícil execução para peças de 
geometria complexa.
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
baixa concentração iônica*, o que leva a 
sua dissolução rápida, diminuindo a 
diferença entre picos e vales.
*A causa de uma ou outra concentração é a 
transferência de massa. No vale a transferência 
depende de difusão, enquanto que nos picos o 
eletrólito está sob agitação.
Avaliação da resistência à corrosão 
generalizada
• Determinação da icorr
––– Perda de massaPerda de massaPerda de massa
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
27
––– Perda de massaPerda de massaPerda de massa
– Métodos eletroquímicos
• Extrapolação do alto potencial
• Resistência de Polarização (Rp)
Extrapolação de alto potencial: Tafel
1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 1E-1
Current Density (A/cm²)
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
P
o
t
e
n
t
i
a
l
 
 
(
V
,
 
S
C
E
)
Quenched
-0.42
-0.38
-0.44
-0.40
-0.36
(
V
,
 
S
C
E
)
Referência: Curva de polarização obtida 
por Marcelo Magri em seu trabalho de 
Mestrado (1995), para o aço AISI 410 
(inoxidável martensítico), temperado a 
partir de 975°C, em 0,5M H2SO4.
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
28
1E-4 1E-3 1E-2 1E-1
Current Density (A/cm²)
-0.75
-0.65
-0.55
-0.45
-0.80
-0.70
-0.60
-0.50
-0.40
P
o
t
e
n
t
i
a
l
 
 
(
V
,
 
S
C
E
)
1E-4 1E-3 1E-2 1E-1
Current Density (A/cm²)
-0.50
-0.46
-0.52
-0.48
-0.44
P
o
t
e
n
t
i
a
l
 
 
(
Observar que no presente caso, não 
ocorre Tafel para o caso anódico.
Avaliação da resistência à corrosão 
generalizada
• Determinação da icorr
––– Perda de massaPerda de massaPerda de massa
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
29
––– Perda de massaPerda de massaPerda de massa
––– Métodos eletroquímicosMétodos eletroquímicosMétodos eletroquímicos
••• Extrapolação do alto potencialExtrapolação do alto potencialExtrapolação do alto potencial
• Resistência de Polarização (Rp)
Resistência de Polarização (Rp)
• Stern e Geary (STERN, M. & GEARY, A.L. J. Electrochem. Soc., 104(1):56-63, Jan. 1957.)
calcularam a derivada da equação de Wagner-Traud 
(WAGNER, C. & TRAUD, W. Z. Elektrochem., 44(7):391-402, Jul. 1938.) com relação a ∆E:







 ∆
−



 ∆
=
E303,2
exp303,2E303,2exp303,2idi
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
30











 ∆
−




 ∆
=
∆ ccaa
corr
β
E303,2
exp
β
303,2
β
E303,2
exp
β
303,2i
Ed
di
















β
∆
−







β
∆
Bc,Ma,
corr
E2,303
expE2,303expi = i
Resistência de Polarização (Rp)
• Stern e Geary (STERN, M. & GEARY, A.L. J. Electrochem. Soc., 104(1):56-63, Jan. 1957.)
calcularam a derivada da equação de Wagner-Traud 
(WAGNER, C. & TRAUD, W. Z. Elektrochem., 44(7):391-402, Jul. 1938.) com relação a ∆E:







 ∆
−



 ∆
=
E303,2
exp303,2E303,2exp303,2idi
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
31








+=





∆
=∆⇒
=∆ ca
corr
0E
corr
β
1
β
1i.303,2
Ed
di
0EENo











 ∆
−




 ∆
=
∆ ccaa
corr
β
E303,2
exp
β
303,2
β
E303,2
exp
β
303,2i
Ed
di
( ) pca
ca
corr R
1
.
ββ303,2
ββ
i
+
=








+=








=





∆
=∆⇒
=∆ ca
corr
p0E
corr
β
1
β
1i.303,2
R
1
Ed
di
0EENo
E/i = R
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
32
( ) pca Rββ303,2 +
Equação de Stern-Geary.
Rp conforme STERN, M. (A method for determining corrosion rates from 
linear polarization data. Corrosion, n.9, v.14, p.440-444, 1958.) é chamado de 
Resistência de Polarização. 
E/i = R
Onde Rp é a tangente no potencial de corrosão da curva Eapl vs i.
( ) pca
ca
corr R
1
.
ββ303,2
ββ
i
+
=
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 33
0i
p di
EdR
=∆





 ∆
=
i
E
~Rp
∆
∆
=
De forma aproximada:
Resistência de Polarização (Rp) – Exemplo: Cu-Ni
Ligas de Cu-10Ni em 
0,1M HCl
Catódica do O2
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 34
Referência: Resultados obtidos por Rodrigo César Nascimento 
Liberto em sua pesquisa de Mestrado – 27/07/2004.
Catódica do H2
Com iL não se aplica 
Tafel!!!
Rp é obtido 
neste ∆E
Corrosão generalizada do Cu: mecanismo controlado por O2
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 35
iL,O2: não forma Tafel catódico
Resistência de Polarização (Rp) – Exemplo: Cu-Ni
Ligas de Cu-10Ni em 
0,1M HCl
Catódica do O2
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 36
Referência: Resultados obtidos por Rodrigo César Nascimento 
Liberto em sua pesquisa de Mestrado – 27/07/2004.
Catódica do H2
Com iL não se aplica 
Tafel!!!
Rp é obtido 
neste ∆E
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 37
Curvas de polarização no intervalo de potencial de ±10 mV, utilizadas no cálculo do Rp 
pelo método de Stern, em solução 0,1M HCl, para a liga Cu10Ni. (LIBERTO, ABM 
2005, Figura 3.2)
Valores de Rp , em solução 0,1M HCl.
(LIBERTO, 60°. Congresso da ABM 2005, Tabela 3.1)
Ligas Rp (kΩΩΩΩ.cm2) – Stern
Cu10Ni 3,5 ±2,4
Cu10Ni-1Al 1,7 ±1,3
Cu10Ni-3Al 6,3 ±3,7
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 38
Cu10Ni-3Al 6,3 ±3,7
Cu10Ni-1,3Fe 6,0 ±3,7
Cu10Ni-3Al-1,3Fe 6,5 ±5,8
↑↑↑↑Rp ⇒ ↑↑↑↑ resistência à corrosão generalizada
Exercício:
1. Os dados a seguir são para o aço UNS 
S44400 (inoxidável ferrítico com adição de 
Ti, Nb e Mo). O aço foi imerso em 0,5M 
H2SO4 e a perda de massa para alguns 
tempos de imersão foi anotada.
a) Com os dados da tabela construa o 
gráfico da perda de massa por 
unidade de área em função do tempo 
de imersão.
b) Faça a regressão linear para os pontos 
desse gráfico e apresente a equação 
tempo de 
imersão 
(min)
área total 
do cp
(cm2)
massa inicial 
(g)
massa final 
(g)
10 8,8038 6,4895 6,4886
20 8,97374 7,3623 7,3595
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 39
desse gráfico e apresente a equação 
de reta obtida e o parâmetro r2.
c) Qual é a taxa de corrosão desse 
material em mg.cm-2.min-1? Utilize a 
Lei de Faraday e converta esse valor 
para A.cm-2. (Considere apenas o 
equivalente-grama do Fe.)
d) Ográfico obtido apresenta influência 
de produtos de corrosão ou de 
aumento da área exposta? Justifique. Este resultado foi obtido por Tatiana Botton – aluna 
em programa de Mestrado do PMT em 2007.
20 8,97374 7,3623 7,3595
40 6,60685 5,1144 5,1111
80 8,17098 6,2494 6,2407
160 8,64317 7,0038 6,9859
320 6,82718 4,9867 4,9544
2. Os dados a seguir são para uma liga Cu-
10Ni-1Al-1,3Fe polarizada em HCl.
O Ecorr está entre -0,231 e -0,230 V,ECS. 
O sistema foi polarizado de 5 mV no 
sentido catódico e anódico, com registro 
da densidade de corrente a cada 1 mV. 
Com tais informações determine a 
resistência de polarização. Sugestão:
a) Faça o gráfico do potencial vs
(V,ECS)
_____________
-0,235
(A/cm2)
_____________
-1,96E-07
-0,234 -1,53E-07
-0,233 -1,08E-07
-0,232 -5,66E-08
-0,231 -1,76E-08
-0,230 2,84E-08
PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 40
densidade de corrente.
b) Por regressão linear, encontre a 
equação da reta. Determine também 
o parâmetro r2.
c) Forneça Rp em Ω/cm2.
Este resultado foi obtido por Rodrigo C. N. Liberto –
aluno em programa de Mestrado do PMT em 2004.
-0,230 2,84E-08
-0,229 7,44E-08
-0,228 1,148E-07
-0,227 1,457E-07
-0,226 1,722E-07