Corrosão: Definição, Fundamentos e Tipos

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CORROSÃO 
1- DEFINIÇÃO 
 É um processo superficial que implica na perda do material, devido a reações químicas. 
Ocorre também nos materiais cerâmicos. 
 CORROSÃO ELETROQUIMICA: Ocorre a transferência de elétrons de um local para o 
outro. Há maior perda de material. 
 CORROSAO QUIMICA: os elétrons são produzidos e consumidos no mesmo local. Não 
são tão importantes, afinal não possui perda significativa de material, só há mudança estética. 
Ocorre em meio que não haja um eletrólito, que pode ser um liquido, para haver a condução de 
elétrons. EX: A prata e o cobre ficam escurecidos ao corroer quimicamente. 
2 -FUNDAMENTOS DE ELETROQUÍMICA 
ELETRODO: Meio no qual os elétrons se movimentam. Todos os metais são eletrodos. 
ELETRÓLITO: Meio no qual há o movimento dos íons. 
2.1- REAÇÕES ENVOLVIDAS NO PROCESSO DE CORROSÃO 
2.1.1- Reações de Oxidação 
M  Mn+ + ne- [oxidação] 
Fe  Fe2+ + 2e- 
Zn  Zn2+ + 2e- 
2.1.2- Reações de Redução 
2H+ (agente oxidante) + 2e-  H2 (meio ácido não aerado; sem oxigênio) 
 
 
 O2 (agente oxidante) + 
 
 
H2O + ne
-  nOH (meio aquoso aerado) 
Mn+ +e-  M(n-1)+ 
Mn+ +ne-  M 
2.2- PRODUTOS DA CORROSÃO 
a) O cátion dissolve na solução (produtos solúveis) 
 
b) Filme poroso não aderente e não protetor. Ex.: Fe2O3 ou 2Fe(OH)3 
 
Fe + 
 
 
O2 + H2O  Fe
2+ + 2OH-  Fe(OH)2 
 
2Fe(OH)2 + 
 
 
O2 + H2O  2Fe(OH)3 (ferrugem) 
 
Para ocorrer na atmosfera deve ter um nível mínimo de SS% de umidade do ar. 
 
c)Filme aderente e compacto que diminui significativamente a dissolução do metal (filme 
passivo). Ex.: A2O3, Fe3O4, NiO2 
2.3- POTENCIAL DE EQUILÍBRIO 
2.3.1- Potencial de equilíbrio reversível (Emisto) 
-Ocorre quando as reações de redução e oxidação passam a ter a mesma intensidade (IA = Ic) 
-Não ocorre a presença de agentes oxidantes no eletrólito. O metal está imerso em uma solução 
contendo apenas um sal desse metal. 
-Ex.: Fe em uma solução desaerada de sulfato de Fe 
 
 oxi 
M  Mn+ + ne-e 
  
 red 
2.3.2- Potencial de equilíbrio irreversível ou potencial de corrosão (Ecor) 
- Presença de agentes Oxidantes como H2 e O2 
- Ia=Ic (ambos casos apresentam equilíbrio) 
2.4- POLARIZAÇÃO 
- É uma intervenção que faz com que o potencial do eletrodo seja deslocado a partir do 
potencial de equilíbrio, isto é, E ≠ Eeq 
2.4.1- Polarização Catódica 
 No equilíbrio |Ia|=|Ic| 
 Itotal= Ia + (-Ic), portanto no equilíbrio Itotal = 0 
 Na polarização catódica |Ic| > |Ia|, portanto Itotal < 0 
 Ec (potencial do eletrodo) < Eeq (para E<<Eeq praticamente não ocorre corrosão) 
OBS: reações de redução prevalecem. Se muito maiores, podem não sofrer corrosão. 
2.4.2- Métodos para provocar a polarização catódica 
a) Conectar o eletrodo a uma fonte (gerador) de corrente negativa (proteção catódica por 
corrente impressa) 
 O eletrodo vai receber elétrons e para eliminar esses elétrons ele sofre redução, 
ocorrendo assim a polarização catódica. Portanto esse material conectado ao terminal 
fica protegido contra corrosão ( proteção catódica por corrente impressa) 
b) Conectar o eletrodo a ser polarizado a um eletrodo menos nobre ( apresenta menor 
resistência a corrosão) 
 Passa a ocorrer um fluxo de corrente do metal menos nobre para o metal mais nobre, 
intensificando a sua redução ( polarização catódica). Dessa maneira o metal mais nobre 
passa a ser protegido catodicamente (proteção catódica galvânica ou por eletrodo de 
sacrifício). 
2.4.2 Polarização Anódica 
-It = Ia + (-Ic) , Ia > Ic It >0 
-E (potencial do eletrodo) > Eeq 
- Os métodos são contrários aos da polarização catódica 
a) O eletrodo vai doar elétrons e para compensar a saída desses elétrons ele sofre oxidação. 
Quando o eletrodo for conectado a uma fonte de corrente positiva. 
b) Conectar o eletrodo a ser polarizado a um eletrodo mais nobre (apresenta maio resistência a 
corrosão). Vai ocorrer a saída do eletrodo que está sofrendo polarização catódica. Usado para 
limpar peças 
3. TIPOS DE CORROSÃO 
3.1- Corrosão galvânica 
- Ocorre quando metais com diferentes resistências a corrosão são colocados em contato entre 
si na presença de um eletrólito. 
- O metal mais nobre (cátodo) recebe elétrons do menos nobre (ânodo), sofrendo redução, que 
protege contra a corrosão. O metal menos nobre (ânodo) doa elétrons ao mais nobre, sofrendo 
oxidação (dissolução). 
- exs: parafuso de Cu (cátodo) em contato com uma chapa de aço (ânodo) 
 
“Um dos fatores que influencia na corrosão galvânica é a diferença de ‘nobreza’ entre os 
materiais. Quanto maior a diferença, maior a corrosão. O meio também influencia na nobreza 
do material. Em um meio um metal pode ser mais nobre que outro. O meio deve ser sempre 
especificado para podermos identificar e calcular a corrosão. Como exemplo, até 65°C o Zn será 
oxidado e o Fe reduz. Acima de 65°C, a situação inverte. Evitar o contato de materiais com 
grande diferença de nobreza, seja por afastamento ou por isolamento.” 
 
Fatores que afetam a corrosão galvânica 
a) Diferença entre o potencial de equilíbrio reversível (Eco) – grau de nobreza – entre os 2 
elementos 
b) Relação entre a área do cátodo e do ânodo (Acat / Aand) 
Quanto maior for a relação Acat/Aand, maior será a dissolução do ânodo  A ÁREA DO ÂNODO 
DEVE SER A MAIOR POSSÍVEL 
c) Eletrólito 
Dependendo do eletrólito um metal pode ser mais nobre que o outro 
 
3.2- Corrosão aeração diferencial 
Ocorre quando o metal apresentado está 
em contato com diferentes concentrações 
de oxigênio. A região que está em contato 
com maior concentração de oxigênio é mais 
propensa a redução, atuando como cátodo. 
A região com menor concentração de 
oxigênio atua como ânodo, sofrendo 
oxidação. 
A presença de uma fenda agravará a 
corrosão por aeração diferencial, já que um 
eletrólito como a água pode ficar retido na fenda. 
“como precaução, devemos evitar a presença de fendas – resina no mercado; evitar a presença 
do acúmulo de água (inclinações, etc), de sujeira (assim como a água, a superfície por baixo da 
sujeira e da água terá menos O2, o que facilitará a corrosão” 
3.3- Corrosão localizada por pite 
Pite é uma cavidade que apresenta uma elevada relação profundidade /diâmetro 
É causado pela presença do H20 e dos íons halogênios I-, Cl-, Br- 
Mecanismo de formação do pite: (ver equações de formação) 
 
 
“A perda de massa é muito pequena. Seu grande problema é a formação e evolução rápida, o 
que provoca trincas. Além disso, o pite atua como fator concentrador de tensão, que diminui a 
RM do material. O aumento da temperatura favorece a formação do pite, pois favorece a 
cinética das reações químicas (difusões). Não podemos simplesmente avaliar pela perda de 
massa, pois é uma avaliação geral, enquanto que o pite é localizado. Evitar a presença de cloreto 
e de água para não ocorrer o pite (revestimentos protetores, revestimentos metálicos (filmes 
passivos de Ni e Cr)” 
 
Danos causados pelo pite: atua como fator concentrador de tensões e causa a perfuração da 
parede metálica. 
Medidas de proteção: Revestimento orgânico (epóxi) e inorgânicos (silicatos), revestimento de 
vidro, revestimento metálico aplicado ao aço, como o revestimento de níquel ou cromo; uso de 
ligas com elevado teor de cromo e nitrogênio (inox austenítico, aço duplex) 
3.4- Fragilização por hidrogênio – não é corrosão, mas causa 
“O hidrogênio penetra no metal e se difunde na forma atômica para o interior do material.” 
 
 É um fenômeno causado pela penetração no metal do H na forma atômica, que se 
difunde através do metal e promove a formação de gases que se expandem, como 
conseqüência elevam o estado de tensão do material e causam a presença de fissuras. 
Ver equações. 
Os gases que se expandem formam umadilatação localizada no metal, formando bolhas 
(tubulações) 
a) Situações nas quais, pode ocorrer o fornecimento de H na forma atômica, no aço 
 Decampagem em solução ácida 
 Soldagem por fusão 
 Eletrodeposição 
 Presença de H2S (não atuam apenas como fonte de H, mas também estabiliza o 
H na forma atômica) 
“Depende da temperatura e da concentração do hidrogênio. Quanto maior a temperatura, mais 
susceptível de fragilizar pois maior será a difusão. Ligas ferrosas com maior resistência à 
fragilização de Hidrogênio: aço austenitico – ocorre numa temperatura maior. Uma tensão 
presente também pode acelerar a fragilização” 
b) Medidas para evitar a fragilização de H: 
 Tratamento térmico para acelerar a difusão do H 
 Adição da solução propagilica, na solução de decampagem 
 Utilização de ligas ferroas contendo Cr e Mo, assim o aço inoxidável austenico é 
a liga ferrosa de maior resistência a fragilização 
 
3.5- Corrosão sob tensão 
a) Presença do meio corrosivo e de uma tensão estática, sendo que o meio corrosivo 
interfere nas Propriedades Mecânicas do metal, e a solicitação mecânica interfere na 
resistência a corrosão. 
b) A tensão estática pode ser também uma tensão residual, que pode ser causada por uma 
deformação plástica, soldagem por fusão e por um Tratamento Térmico que resulte em 
uma transformação de fase que causa variação volumétrica. 
c) Medidas de proteção: 
 TT para alívio de tensões 
 Isolamento de região tensionada, através de um recozimento protetor. 
 Proteção Catódica 
 “Corrosão sob fadiga: meio corrosivo + tensão dinâmica. Pode ocorrer em tubulações 
que transportam fluidos de alta velocidade e causam trepidações. As principais tensões são 
causadas por deformações plásticas, transformações de fases e tensões residuais. A presença do 
estado de tensão acelera a corrosão do material. A corrosão diminui a RM do material, logo há 
uma sinergia entre os dois fatores.” 
 “Quanto temos o pite, ele concentra tensão e a propagação de trincas, diminuído a 
resistência mecânica do material. Além disso, quando temos um defeito no material e a corrosão 
ocorre na extremidade desse defeito, ela pode aumentar o comprimento da falha e diminui o 
raio da fratura, aumentando o Ke.” 
 “Ao aplicarmos uma carga no material, introduzimos nele uma energia interna. Com 
isso, diminuímos a energia necessária para que as reações ocorram nessa região. Podemos fazer 
um recozimento para aliviar as tensões residuais e diminuir a possibilidade de corrosão” 
3.6- Corrosão atmosférica 
“Corrosão atmosférica acontece quando o metal está numa atmosfera com um nível de umidade 
a partir 55%. Os agentes poluentes da atmosfera também aceleram a corrosão. Ocorre por 
conta da condensação do vapor d’água, que forma uma película de água, chamado de eletrólito. 
O Cl-, além de formar pite, favorecem a corrosão atmosférica porque servem de condutor, logo 
aceleram a cinética das reações químicas” 
“Existem 4 níveis de corrosão atmosférica, sendo do C1 ao C4. O C1 o mais fraco e o C4 mais 
forte. Um dos métodos de prevenção é o superdimensionamento das máquinas, mas precisamos 
saber em que atmosfera o material estará inserido. Outros tipos de prevenção podem ser 
estudados a partir da composição do material que iremos utilizar. Se diminuirmos a umidade da 
sala, diminuímos a corrosão atmosférica. IVC (inibidor volátil de corrosão), usado para proteger 
ligas ferrosas em um ambiente confinado, é um pó dentro de sachês, um é inibidor e outro é um 
material orgânico volátil. Com o tempo esse material orgânico volatiza com o inibidor e é 
depositado no material para proteger contra corrosão atmosférica. A peça tem que estar seca. 
Está sendo muito usado para proteger equipamentos eletrônicos da corrosão atmosférica. Antes 
da tubulação ser instalada na plataforma de petróleo, é comum dela já corroer. Para evitar isso, 
veda-se o material antes com esses inibidores.” 
a) É um tipo de corrosão uniforme que ocorre quando o metal é exposto em uma 
atmosfera com uma umidade relativa do ar acima de um certo valor, geralmente 55%. 
b) A corrosão ocorre devido a condensação do vapor de água, que se transforma em um 
filme superficial aquoso que atua como eletrólito 
c) A presença de poluentes como SO2, SO3, CO2, H2S, Cl- aceleram a corrosão atmosférica 
d) Medidas de proteção: tintas anticorrosivas (constituídas por um sistema, uma tinta de 
fundo que estará em contato com o metal, às vezes uma tinta intermediária, e uma que 
estará em contato com o ambiente agressivo. Não podemos usar epóxi num ambiente 
com UV, temos que usar poliuretano. O primer (primária) tem que ter uma boa 
aderência do metal, que dependerá da limpeza do metal (jateamento). Jateamento a 
branco tira quase todos os vestígios. O quase branco ainda mantêm alguns defeitos. Se o 
meio é bastante corrosivo, é melhor o jateamento branco ou quase branco. A tinta 
também tem que ser impermeável em todas as suas camadas. A tinta também tem que 
ter certa flexibilidade para resistir as variações do metal sem trincar. Numa atmosfera 
marinha, todas as camadas precisam ser excelentes por conta da agressão, já na rural 
basta ser boa – mais barata. Primeiro coloca o epóxi na ultima camada, depois o 
poliuretano pois ele é menos aderente), depósitos metálicos e cerâmicos. 
“Tintas anticorrosivas: primer ou tinta de fundo (deve apresentar aderência ao 
substrato, flexibilidade e certa impermeabilidade), tinta intermediária e tinta de 
acabamento (elevada impermeabilidade, resistência a degradação causada pelos raios 
solares e por meios aquosos)” 
“Depositos metálicos: proteção catódico – depósito é menos resisente a corrosão que o 
substrato (parte de baixo); ligas de Zn, ligas de Al, Zn-NI, Zn-Cd, Zn-Fe sofre substrato do 
aço. Vantagem: além do efeito barreira, apresentam a proteção catódico, AP provarem 
a redução da região do substrato em contato com o meio agressivo. Portanto continuam 
a proteger o substrato.” 
 
“Proteção anodica: o depósito é mais resistene que o substrato. Ex: depósitos de Ni, Cr, Ni-P, Fe-
Cr-Ni, sobre o substrato de aço. Vantagem: por apresentarem uma vida útil geralmente muito 
superior a proteção ao revestimeno anodico são mais adequados aos ambientes agressivos.”