Corrosão - Aula 3

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CORROSÃO
AULA 3
Corrosão
Variáveis
No estudo dos processos corrosivos deve-se considerar as variáveis
dependentes do material metálico, do meio corrosivo e das condições
operacionais.
O conjunto dessas variáveis permitirá indicar o material mais adequado 
para ser utilizado em determinados equipamentos ou instalações.
Corrosão
Variáveis
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 metais;
MEIO CORROSIVO: composição química, concentração, impurezas, pH, temperatura, 
teor de oxigênio, pressão, sólidos suspensos;
CONDIÇÕES OPERACIONAIS: solicitações mecânicas, movimento relativo entre 
material metálico e meio, condições de imersão no meio (total ou parcial), meios de 
proteção contra a corrosão, operação contínua ou intermitente.
Corrosão Eletroquímica
 Processo de corrosão mais frequente na natureza;
 Realizam-se na presença de água, normalmente à temperatura ambiente e com 
formação de uma pilha de corrosão;
 As reações que ocorrem na corrosão eletroquímica envolvem transferência de 
elétrons. Portanto, são reações anódicas e catódicas (REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E 
REDUÇÃO).
 A corrosão eletroquímica envolve a presença de uma solução que permite o 
movimento dos íons (eletrólito);
Corrosão Eletroquímica
 O processo de corrosão eletroquímica é devido ao fluxo de elétrons, que se desloca de 
uma área da superfície metálica para a outra;
 Esse movimento de elétrons é devido a diferença de potencial, de natureza 
eletroquímica, que se estabelece entre as regiões.
 A corrosão eletroquímica envolve a presença de uma solução que permite o 
movimento dos íons (eletrólito);
Corrosão Eletroquímica
O processo eletroquímico de corrosão pode ser decomposto em 
três etapas principais: 
1) Processo anódico: passagem dos íons para a solução
2) Deslocamento dos elétrons e íons: transferência dos elétrons das regiões anódicas 
para as catódicas pelo circuito metálico e difusão de ânions e cátions na solução;
3) Processo catódico: recepção de elétrons, na área catódica, pelos íons ou moléculas 
existentes na solução.
Corrosão Eletroquímica
Fontes
Primárias
Secundárias
a- Impurezas das ligas metálicas
b- Contornos de grão e defeitos microestruturais ;
c- Porosidades e imperfeições.
a- Correntes elétricas de fuga;
b- Contatos bimetálicos;
c- Diferenças de polimento;
d- Diferença do meio corrosivo por aeração ou imersão parcial
Corrosão Química
CORROSÃO QUÍMICA (corrosão seca) se realiza na ausência de água e corresponde ao 
ataque de um agente químico diretamente sobre o material, sem transferência de 
elétrons de uma área para outra, em geral em temperaturas elevadas. 
Normalmente à temperatura 
ambiente o sistema não possui 
energia para reação.
Ocorre em equipamentos que trabalham aquecidos, como fornos, caldeiras, unidades de 
processo, etc. 
Há reação direta com o meio corrosivo, sendo os casos mais 
comuns a reação com o oxigênio (OXIDAÇÃO SECA), a 
dissolução e a formação de compostos.
Corrosão Química – princípios básicos
 Os produtos da corrosão nos processos químicos formam-se por difusão no 
estado sólido
Constitui-se do deslocamento de ânions do meio 
corrosivo (O2-) e cátions do metal (Fe2+), que se formam 
pela ação da temperatura.
A movimentação dos íons ocorre por meio da película de produto de 
corrosão e a sua velocidade cresce com o aumento da temperatura.
 O deslocamento pode ser dos ânions no sentido do metal, dos cátions no 
sentido do meio, ou simultânea;
Corrosão Química – princípios básicos
 A difusão catiônica - mais frequente  íons metálicos são, em geral, 
menores que os ânions, o que facilita a passagem dos mesmo pela rede 
cristalina do óxido.
Temperatura; Gradiente de Concentração do 
metal; leis de migração em face das 
imperfeições cristalinas.
Corrosão Química – princípios básicos
Dissolução
Dissolução simples dissolução do cobre em HNO3.
Dissolução preferencial dissolução preferencial de fases ou planos atômicos.
Formação de ligas e compostos (óxidos, íons, etc.), na qual se dá geralmente por
difusão atômica.
1) Moléculas e íons pequenos se dissolvem mais facilmente.
Ex.: sais são bastante solúveis
2) A solubilidade ocorre mais facilmente quando o soluto e o solvente tem estruturas
semelhantes.
Ex.: Materiais orgânicos e solventes orgânicos (plástico + acetona)
Corrosão Química – princípios básicos
Dissolução
3) A presença de dois solutos pode produzir maior solubilidade que um só. Ex.: CaCO3 é
insolúvel em água, mas é solúvel em água + CO2 formando H2CO3 (ácido carbônico).
4) A velocidade de dissolução aumenta com a temperatura.
Corrosão Química
 A oxidação ao ar seco não se constitui corrosão eletroquímica porque não há 
eletrólito (solução aquosa para permitir o movimento dos íons).
 Reação genérica da oxidação seca:
METAL + OXIGÊNIO ÓXIDO DO METAL
A oxidação só se processa por difusão 
do oxigênio.
Oxidação Seca
OXIDAÇÃO DO FERRO AO AR SECO
Fe + ½ O2 FeO T= 1000 C
3Fe + 2O2 Fe3O4 T= 600 C
2Fe + 3/2 O2 Fe2O3 T= 400 C
* Solventes ou agentes oxidantes podem quebrar as macromoléculas de polímeros 
(plásticos e borrachas), degradando-os;
* O ácido sulfúrico corrói o zinco metálico;
* Concreto armado de construções pode sofrer corrosão com o passar do tempo por 
agentes poluentes. Em sua constituição há silicatos, aluminatos de cálcio e óxido de ferro 
que são decompostos por ácidos (HCl, H2SO4, SO3, SO2), como mostrado na reação a 
seguir:
3CaO.2SiO2.3H2O + 6HCl → 3CaCl2 + 2SiO2 + 6H2O
Corrosão Química
Exemplos
Corrosão Química
Exemplos
* Estruturas de poliéster reforçado com fibra de vidro , é o chamado ataque de 
”interface” , no qual ocorre a ruptura de união química entre as fibras de vidro e a resina
À medida que as fibras de vidro vão sendo 
destruídas ou fragmentadas, o tubo perde a rigidez 
mecânica ficando não utilizável para o transporte 
de fluidos.
*Corrosão de zinco metálico (Zn) em presença de ácido sulfúrico (H2SO4)
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 
Corrosão Química
Exemplos
Incrustação
Metal: Perda efetiva de material por dissolução ou pela formação de uma 
incrustação.
Perda efetiva de material por dissolução 
ou pela formação de uma incrustação.
Corrosão Química
METAL
Cd + H2S → CdS + H2
Exemplos
Ataque de H2S em parafusos de aço com cádmio
Tem sido proibido pelo 
meio ambiente
Corrosão Química
Corrosão catastrófica – Esse tipo de corrosão ocorre particularmente em aço contendo 
molibdênio e aços com alto teor de vanádio, devido ao baixo ponto de fusão de seus óxidos.
Corrosão por metais líquidos – Reatores nucleares. Dissolução do metal sólido no 
líquido ou à penetração intergranular do metal líquido no sólido do recipiente. Ocorre 
formação de uma liga com a perda de material do recipiente
Corrosão carbonetação ou descarbonetação 
A carbonetação ocorre quando ligas ferrosas são aquecidas em atmosfera 
contendo hidrocarbonetos ou monóxido de carbono – o carbono vai se difundir 
para o interior do metal, formando uma camada rica em carbono na superfície.
A descarbonetação ocorre quando ligas, principalmente o aço baixa liga, são 
colocadas em ambientes com agentes descarbonetantes (H2 e CO2) – a liga vai se 
deteriorando e perdendo a dureza superficial.
Exercícios
1) Diferencie corrosão pela ação química de corrosão eletroquímica.
2) Qual a condição que favorece o aumento da velocidade da corrosão química?
DECLARO PARA OS DEVIDOS FINS QUE TODAS AS 
FIGURAS, TABELAS E GRÁFICOS UTILIZADOS NESTES 
SLIDES NÃO SÃO DE MINHA AUTORIA. SENDOASSIM, 
QUALQUER USO DO MATERIAL DEVE SER PREVIAMENTE 
SOLICITADO AOS SEUS RESPECTIVOS AUTORES EM 
RESPEITO AS LEIS DE DIREITOS AUTORAIS.