11 Fresta

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1PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros
Corrosão em Fresta
– Abertura estreita
– junções: gaxetas, parafusos
– depósitos; produtos aderidos
– Materiais passivos
• Al; Ti
• Exemplo: liga 825 (44Ni-22Cr-
3Mo-2Cu) - água do mar –
6 meses – Trocador de calor 
com gaxeta não metálica.
– Cl- (NaCl)
– Temperatura
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• Corrosão em Fresta –Mecanismo
– Ocorre em materiais passivos ou não.
– No início tanto a fresta quanto a região externa 
corroem com mesma velocidade: as curvas 
anódica e catódica, das regiões interna e externa 
são idênticas.
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No caso do não-passivo:
após o consumo de O2 interno (interior da fresta) a tendência 
seria diminuir a corrosão na região da fresta, no entanto, a 
região externa continua com alto teor de O2 e portanto, mais 
nobre. Esta área nobre e grande, polariza a fresta (corrosão 
galvânica) de modo que o metal continua dissolvendo em alta 
velocidade.
Para neutralizar a elevada concentração de íons de metal, íons 
cloreto são atraídos para o interior da fresta, 
gerando sal, que sofre hidrólise, 
com consequente diminuição do pH, 
num mecanismo de crescimento idêntico ao 
da corrosão por pite.
A presença de cloreto origina um eletrólito diferenciado na 
região da fresta, podendo acelerar o processo corrosivo.
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• No caso do passivo:
inicialmente, fresta e região externa estão 
passivas. Com o consumo de O2 no interior da 
fresta, a curva catódica de oxigênio cruza o 
trecho ativo (se houver), levando à corrosão do 
metal, migração de íons cloreto para o interior 
da fresta, polarização pela área nobre externa, 
hidrólise da água e diminuição de pH, conforme 
mencionado para o caso dos metais não 
passivos.
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P
o
te
n
ci
al
 (
V
)
Densidade de Corrente (A/cm2)
Fresta em Material Passivo
Ecorr fora 
da fresta
Ecorr 
dentro da 
fresta
Ação Galvânica
Consumo de O2 no 
interior da fresta, a 
curva catódica de 
oxigênio cruza o 
trecho ativo, 
levando à corrosão, 
e migração de íons 
cloreto para o 
interior da fresta. O 
efeito galvânico, a 
hidrólise da água 
com diminuição de 
pH, aceleram o 
processo corrosivo 
no interior da 
fresta.
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Este mecanismo também é chamado de 
“Corrosão por Aeração Diferencial”
– interior da fresta
•Após consumo de O2 surge uma célula 
diferencial de oxigênio
–Dissolução de Me+z
–Migração de Cl- : Me+zCl-
–Hidrólise: 
M+Cl- + H2O = MOH + H
+Cl-
–Região anódica
– superfície externa
•eletrólito não muda
•agentes oxidantes: O2 , Fe
+3
O2 + 2H2O + 4e
- = 4OH-
Fe+3 + e = Fe+2
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Corrosão em Fresta Mecanismo - Fatores que afetam
Geométricos
 Tipo de fresta: metal / metal; metal / não-metal
 Abertura da fresta
 Profundidade da fresta
 Relação de área (externa / interna)
Meio
 Solução fora da fresta:
 Teor de O2
 pH
 Teor de cloreto
 Temperatura
 Agitação
 Transporte de massa: migração, difusão e convecção
 Solução no interior da fresta: equilíbrio da hidrólise
 Microorganismos
Reações Eletroquímicas
 Dissolução do metal
 Redução do O2
 Formação de H2
Metalúrgicos
 Composição da liga:
 principais elementos
 elementos de liga
 impurezas
 Histórico Mecanotérmico (microestrutura)
 Acabamentos superfíciais
 Qualidade da película passiva
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O caso do Cobre:
• o processo inicia como o dos materiais não-passivos;
• a elevada concentração de Cu+2 atraí Cl-, que forma sal e hidrolisa a 
água, abaixando o pH. No entanto, o Cu não sofre corrosão por 
hidrogênio...
• por outro lado, a elevada concentração de Cu+2 no interior da fresta 
eleva o potencial de equilíbrio ECu +2 /Cu (Equação de Nernst), 
colocando a curva anódica do Cu no interior da fresta em potenciais 
mais elevados. Como a curva catódica tem aí menor iL , o Ecorr na 
fresta pode se tornar maior do que o Ecorr fora da fresta.
• Forma-se, então, um par galvânico, onde a região anódica é a região 
fora da fresta, e daí, a corrosão ocorre fora da fresta e não no seu 
interior. 
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• Corrosão em fresta em água do mar 
natural:
(a) liga 904L (20Cr-25Ni-4,5Mo-1,5Cu) 
após 30 dias; 
(b) liga 400 (70Ni-30Cu) após 45 dias;
(c) 70Cu-30Ni após 180 dias.
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P
o
te
n
ci
al
 (
V
)
Densidade de Corrente (A/cm2)
Fresta em Cu e suas ligas
Fora da 
Fresta
Dentro da 
Fresta
H2
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P
o
te
n
ci
al
 (
V
)
Densidade de Corrente (A/cm2)
Fresta em Cu e suas ligas
Epar
Fora da 
Fresta
Dentro da 
Fresta
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Corrosão em fresta na presença de cracas para três ligas de Ni; 
1 ano - zona de maré.
Notar o efeito de Cr e Mo
liga 600: 15Cr-8Fe liga 690: 29Cr-8Fe liga 625: 22Cr-4,5Fe-9Mo
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Corrosão em fresta (sob depósito) de Ti em água saturada com NaCl:
Grade 2 = Ti não ligado
Grade 12 = Ti-0,3Mo-0,8Ni
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• Corrosão em Fresta - Avaliação
– Imersão
• ASTM G48 (aços inoxidáveis)
– 6% FeCl3
– frestas: elásticos e blocos de borracha
– Temperatura Crítica de Fresta
– Exame visual; profundidade da fresta; perda de massa
– Eletroquímica
• ASTM G61 (Fe-Ni-X e Co-X)
– Polarização Cíclica: procedimento básico
– Não menciona: Construção da Fresta
– Problemas para reproduzir / controlar a fresta
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• Corrosão em Fresta - Prevenção
– eliminar a fresta
– abertura da fresta
– concentração de Cl-
– temperatura
– espécies inibidoras: NO3
-, ClO3
-, OCl-,CrO3
-2, ClO4
- e MnO4
-
– renovação do eletrólito
– eliminar condições estagnantes
– limpeza
– proteção catódica
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Referências Bibliográficas
1. SHREIR, L. L. Corrosion. 2a. ed. London. 
Newnes - Butterworths, 1976. p.1:143 e 
seguintes.
2. ALONSO-FALLEIROS, N. Corrosão em fresta, 
corrosão por pite e corrosão microbiológica. 
Capítulo da publicação da ABM: Programa de 
Educação Continuada - Cursos ABM –
“Corrosão de Metais Não Ferrosos”, novembro 
de 2001, 25 páginas. 
Exercício:
1. Sugestão de estudo: Faça uma consulta bibliográfica (material impresso ou virtual) 
sobre corrosão em fresta. Imprima ou faça uma cópia Xerox do texto escolhido. 
Verifique no texto escolhido os seguintes itens:
a. Qual o material metálico que apresenta corrosão em fresta?
b. O material é do tipo passivo?
c. Qual é o agente catódico? O artigo trabalha com polarização?
d. A fresta é formada entre dois materiais metálicos ou entre metal e não-metal?
e. Há o agente agressivo cloreto? Em caso negativo, como é explicada a corrosão 
em fresta?
f. Há alguma recomendação final ou algumaclassificação do material em 
questão?
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