A Corrosão nos Materiais

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A C O R R O S Ã O N O S M A T E R I A I S
1– INTRODUÇÃO
1.1- A importância econômica e social da corrosão.
Para um leigo a corrosão não passa de um simples enferrujamento de uma peça ou estrutura
de aço e para combatê-la ele sabe que deve lançar mão da pintura ou de produtos oleosos. A
corrosão, no entanto, além do enferrujamento do aço pela ação da atmosfera engloba uma grande
variedade de outros tipos de deterioração de materiais por ação da própria atmosfera ou de outros
meios, como as águas naturais, o solo e os produtos químicos em geral. Esta deterioração pode
tomar diversas formas. Assim, por exemplo, no caso da corrosão atmosférica do aço ocorre um
ataque generalizado do metal com a conversão em óxidos e hidróxidos que passam a formar a
ferrugem. Em muitos casos têm-se ataque localizado, conhecido como corrosão por pite, em que,
num período bastante curto, um recipiente ou tubulação podem sofrer perfuração, ficando
inutilizados para o uso. Este tipo de ataque é muito comum em aços inoxidáveis e ligas de alumínio.
Na presença de tensões mecânicas pode-se ter um dos mais drásticos tipos de destruição de um
metal, conhecido como corrosão-sob-tensão. Neste caso, apesar das tensões solicitantes estarem
bem abaixo do limite de resistência, ocorre um trincamento do metal que pode conduzir à fratura e
conseqüente colapso da estrutura ou equipamento. Um dos exemplos mais conhecidos desse tipo de
falha em nosso país foi a queda da ponte sobre o rio Guaíba, no Rio Grande do Sul, dez dias após a
sua conclusão. A corrosão pode combinar-se com outras formas de deterioração de materiais,
acelerando o processo destrutivo, como ocorre nos casos de fadiga, erosão, cavitação e abrasão. Em
temperaturas elevadas a corrosão é, em geral, bastante intensa e ocorre através da interação com os
gases (oxidação), ou com sais e óxidos fundidos. A lista de tipos e formas com que a corrosão se
manifesta é bastante extensa e os mecanismos envolvidos são bastante complexos. A corrosão-sob-
tensão, apesar de ser um dos fenômenos mais intensamente investigados em corrosão, ainda está a
espera de um modelo que a explique. Do mesmo modo, apesar dos grandes avanços na tecnologia
de controle da corrosão, ainda se tem muitas formas de ataque de difícil diagnose e combate.
Verifica-se, assim, que a corrosão, sendo um processo destrutivo, causa danos a praticamente todos
os setores da atividade humana. Mesmo em áreas como a medicina, com os implantes metálicos, ou
odontologia, em que se usam ligas metálicas diversas na restauração dos dentes, os problemas de
corrosão são sérios. A corrosão, portanto, é importante tanto do ponto de vista econômico como
social.
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1.2- Definição da corrosão
A corrosão tem sido definida de forma bastante variada, muitas vezes enfocando apenas uma
peculiaridade do fenômeno. Assim, por exemplo, uma definição bastante popular é aquela que
afirma que a corrosão é o processo inverso da metalurgia extrativa, em que o metal retorna ao seu
estado original, ou seja, o minério do qual foi extraído. Trata-se, sem dúvida, de uma concepção
bastante limitada. Atualmente procura-se conceituar a corrosão de maneira bastante ampla. Assim, a
corrosão pode ser definida como a destruição ou inutilização para o uso de um material pela sua
interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra. Nesta definição o conceito
de corrosão é estendido a outros materiais além dos metais, tais como plásticos, concretos, materiais
cerâmicos, ficando excluída a madeira, para o qual o termo corrosão não é aplicado. Esta definição,
ao especificar a interação química ou eletroquímica com o meio, exclui os processos de desgaste e
deterioração por ação puramente mecânica, tais como o desgaste abrasivo ou a fratura mecânica. No
entanto, os casos em que, além da componente mecânica, tem-se também uma ação de natureza
química ou eletroquímica, mesmo parcial, são englobados pela corrosão. Finalmente, a corrosão
contempla desde os casos de destruição total do material até simples manchas de superfície que
inutilizam o material para uso por razões de ordem estética.
 
Figura 1.1- Principais tipos de corrosão nos materiais.
1.3- Importância econômica
As perdas econômicas causadas pela corrosão têm sido estimadas e em países desenvolvidos
ou não o custo é aproximadamente 3,5% do PIB o que representa no caso dos EUA o valor de US$
300bi. Basicamente são dois os tipos de custos devidos à corrosão: os diretos e os indiretos. Os
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custos diretos podem ser corretivos ou preventivos. Os custos diretos corretivos (Cdc) referem-se
aos custos de reparo ou recolocação das estruturas ou dos equipamentos corroídos, ou de seus
componentes, tais como, tubos de condensador de caldeira, canos de escapamento de automóvel,
canalizações hidráulicas, oleodutos enterrados, telhados metálicos, e outros. Os custos diretos
preventivos (Cdp) referem-se aos gastos com a prevenção pelo uso de materiais mais resistentes,
tais como, aços inoxidáveis, ligas de alumínio, proteção superficial como pinturas ou revestimentos
metálicos, proteção catódica, adição de inibidores na água e outros. O desconhecimento das
velocidades de corrosão não permite uma estimativa mais confiável da vida de um equipamento e
leva a um super dimensionamento dos seus componentes.
 Não menos importantes são os custos indiretos (Cin) da corrosão. O custo de interrupção de
uma unidade produtiva em termos de produção perdida pode ser muito maior do que o custo de
reparo do componente danificado pela corrosão. A perda de petróleo, gás ou água pela perfuração
de dutos, a diminuição da eficiência das caldeiras em razão dos produtos de corrosão acumulados
nos tubos, a diminuição da potência dos motores de combustão devido à corrosão dos anéis e das
paredes dos cilindros, a contaminação dos produtos alimentícios pela corrosão das latas, o aumento
de consumo de combustível em veículos a álcool devido à obstrução com produtos de corrosão dos
dutos do carburador, são exemplos de custos indiretos da corrosão.
O custo total (Ctot) da corrosão é, portanto, a soma dos custos acima, ou seja:
Ctot = Cdc + Cdp + Cin (1.1)
Os custos totais da corrosão podem ser diminuídos pela adoção de medidas preventivas de
corrosão, o que implica num aumento nos custos diretos preventivos (Cdp). No entanto, estas
medidas têm reflexos positivos sobre os outros dois tipos de custos (Cdc e Cin), diminuindo-os de
forma a provocar no final uma diminuição no valor de Ctot. As diversas estimativas dos custos da
corrosão feitas em vários países indicam que a corrosão custa anualmente aos países cerca de 3 a
4% do seu PIB e que aproximadamente 20% poderia ser evitado. Um fato que merece ser destacado
é o esforço de pesquisa e desenvolvimento conjunto que foi levado a cabo no Brasil pelo setor
produtivo e as entidades de pesquisa para viabilizar o carro a álcool. No início da década de 80 o
futuro do carro a álcool estava seriamente ameaçado pelos problemas de corrosão provocados pelo
combustível etílico no sistema de alimentação, principalmente no carburador. Tentativas de se
encontrar no exterior as soluções para estes problemas foram totalmente infrutíferas. Os esforços de
pesquisa e desenvolvimento locais foram compensados em 1982, culminando com o revestimento
do carburador com níquel químico, o que deu ao veículo a álcool condições de desempenho
competitivas com as do veículo a gasolina.
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2- O MECANISMO ELETROQUÍMICO
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%).
Uma reação é considerada eletroquímica se ela estiver associada à passagem de corrente
elétrica através de uma distância finita, maior do que a distância interatômica. A distância que a
corrente elétrica percorre na reação de corrosão eletroquímica pode variar bastante, como no caso
da corrosão por correntes de fuga de tubulações enterradas nas vizinhanças de uma estrada de ferro
eletrificada. Nas reações de oxidação não há eletrólito líquido e o movimento de íons ocorre através
da película de óxido metálico que se forma na superfície do metal. Este óxido funciona como um
eletrólito sólido e garante a natureza eletroquímica da reação.
2.1- Corrosão química e eletroquímica
É a deterioração de materiais geralmente metálicos por ação química ou eletroquímica do
meio ambiente, aliada ou não a esforços mecânicos. Ao se considerar o emprego de materiais na
construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à ação do meio
corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação
adequadas. A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como os aços
ou as ligas de cobre, por exemplo, ou não metálicos, como plásticos, cerâmicos ou concretos.
Dependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos podem ser
classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos de deterioração por corrosão: 
2.2- Os processos de corrosão eletroquímica 
São mais freqüentes na natureza e acontecem em grande maioria na temperatura ambiente
com formação de uma pilha ou célula de corrosão. O processo é acompanhado da circulação de
elétrons na superfície metálica. Em face da necessidade do eletrólito conter água líquida, a corrosão
eletroquímica é também denominada corrosão em meio aquoso. Os metais reagem com os
elementos não metálicos presentes no meio, O2, S, CO2, produzindo compostos semelhantes aos
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encontrados na natureza. Conclui-se, portanto, que nestes casos a corrosão corresponde ao inverso
dos processos metalúrgicos.
 Fe2O3 FeC
 Siderurgia
 Corrosão
 Minério Chapa de aço
Figura 2.1- Comparação: aspectos da transformação minério/metal osprodutos de corrosão
ocorrem com redução da energia mínima do composto.
2.3- Os processos de corrosão química
Denominados por corrosão ou oxidação em altas temperaturas são menos freqüentes na
natureza. A denominada corrosão a quente é uma forma acelerada de oxidação em componentes e
equipamentos solicitados em altas temperaturas e submetidos ao efeito de certas impurezas oriundas
da combustão dos gases. A forma mais comum de corrosão a quente é a induzida por metais
alcalinos principalmente o sódio existente na queima do combustível. Análises realizadas mostram
que o sulfato de sódio quando se funde é o principal elemento agressor na superfície do metal das
turbinas movidas a gás. Nestas ligas, quanto maior o conteúdo de cromo maior a proteção contra a
oxidação. Para melhor proteção destes componentes podem ser feitos revestimentos com filmes de
Al2O3 reforçado com itrium. Corrosão ou oxidação em altas temperaturas também ocorrem nos
processos comuns de conformação à quente como forjamento e laminação.
 Após laminação Após exposição ao ar
Fe2O3
 Fe3O4 Fe3O4
 FeO FeO
 Fe Fe
Figura 2.2- Oxidação com a temperatura durante o processo de laminação.
2.4- Características do fenômeno e a difusão:
Os produtos da corrosão nos processos químicos formam-se por difusão no estado sólido
onde a movimentação dos íons se dá através da película do produto de corrosão e a velocidade
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cresce com o aumento da temperatura. O deslocamento pode ser dos ânions no sentido do metal,
dos cátions no sentido do meio ou simultânea. A difusão catiônica (cátions no sentido do meio) é
mais freqüente porque os íons metálicos são em geral menores que os ânions (especialmente o O-2)
e favorecem a passagem dos mesmos pela rede cristalina do óxido. Como se trata de difusão no
estado sólido, a corrosão é influenciada fundamentalmente pela temperatura, pelo gradiente de
concentração do metal e pelas leis de migração em face das imperfeições cristalinas.
A corrosão é um processo espontâneo. Mesmo materiais muito resistentes à corrosão são
destruídos em determinadas condições:
- ouro ou platina são atacados por água-régia;
- cobre em presença de soluções amoniacais.
- Cl2 + aço inoxidável (sem H2O) = não há corrosão
- Cl2 + aço inoxidável (com H2O) = há corrosão
Obs: Proteção do aço inoxidável: camada protetora do óxido de cromo (Cr2O3) aderente,
impermeável e uniforme.
- Cl2 + Titânio (sem H2O) = há corrosão
- Cl2 + Titânio (com H2O) = não há corrosão
Obs: meios corrosivos corpo humano é similar a uma solução 1% salina enquanto a água do mar
é similar a uma solução 3% salina.
3- SELEÇÃO DE MATERIAIS
Para selecionar os materiais é necessário um estudo conjuntural considerando o material, o
meio corrosivo e as condições operacionais. A eficiência é definida com base científica e trabalhos
experimentais.
Figura 3.1- Fatores que influenciam a escolha de um material resistente à corrosão.
Material
Existência Resistência Custo
Processo AparênciaTenacidade
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As reações de oxi-redução ocorrem, pois os produtos são mais estáveis que os reagentes e há
liberação de energia.
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
Zn + 2H+ Zn2+ + H2
Oxidação (reação anódica): Zn Zn2+ + 2e
Redução (reação catódica): 2H+ + 2e H2
3.1- Conceito da dupla camada elétrica.
A formação desta camada ocorre após a imersão do metal em uma solução eletrolítica. Há
uma diferença de potencial eletroquímico, entre as fases, provocada pela diferença de energia entre
o estado do íon na rede cristalina e o estado do íon livre na solução. Há uma movimentação
contínua de íons e moléculas polares da solução se orientando e sendo adsorvidas na superfície do
metal. Os íons livres da solução são adsorvidos ou solvatados (envolvidos por moléculas do
solvente).
Considere um metal puro imerso numa solução aquosa como cobre em sulfato de cobre
(CuSO4), como indicado na figura abaixo. Na superfície do metal irão ocorrer duas reações sendo
uma catódica e outra anódica. As reações são, respectivamente:
Cu+2 +2e → Cu (reação catódica)
Cu → Cu+2 + 2e (reação anódica)
Após certo tempo será atingido um equilíbrio entre estas reações com a taxa de redução
igual à taxa de oxidação. Neste momento pode-se representar a interface eletrodo/solução como a
estrutura de dupla camada onde se observam os dipolos (moléculas de água) adsorvidos na
superfície do metal bem como ânions adsorvidos, isto é, atraídos por interações químicas e não
elétricas. Também estão representados os cátions metálicos que encontram-se cercados por uma
bainha de solvatação.
 A primeira linha, traçada paralelamente à superfície do metal, representa o plano que corta a
região central das cargas dos dipolos. Este plano é denominado de Plano Interno de Helmholtz,
PIH. A segunda linha traçada representa o plano que corta a região central das cargas dos cátions
solvatados mais próximos da superfície do metal. Este plano é denominado de Plano Externo de
Helmholtz, PEH. A região compreendida entre o PEH e a superfície do metal é denominada de
Camada de Helmholtz ou simplesmente Camada Interna ou Compacta.
A região compreendida entre o PEH e a região em que a concentração de cátions solvatados
passa a ser constante, isto é, no seio da solução, é denominada de Camada Difusa. A maior
concentração dos cátions, nas proximidades da superfície do metal, deve-se ao fato da existência de
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forçasde atração de origem eletrostática entre a sua carga e a da superfície do metal. Porém, devido
à agitação térmica, quanto mais distante se está da superfície do metal, menor é a influência das
forças de atração e, conseqüentemente, mais uniformemente estes cátions estarão distribuídos. A
espessura da dupla camada elétrica é de 2 a 100 angstrons.
 
Figura 3.2 – Formação da dupla camada elétrica em um metal imerso em solução eletrolítica e o
potencial dos planos de Helmholtz.
O gráfico na Figura 3.2 mostra a diferença entre o potencial do metal, Ecu, e o potencial da
solução, Esol, que corresponde ao potencial em que a concentração de cátions se torna constante.
Esta diferença de potencial é que corresponde ao potencial do eletrodo e é representada pela
Equação de Nernst.
Podem ocorrer 3 casos:
1- potencial dos íons na rede cristalina é maior que o dos íons em solução e os mesmos passam para
a solução. Como os elétrons permanecem no metal, este fica negativo; o processo ocorre até que o
potencial dos íons no eletrodo seja igual aos dos íons na solução.
2- a situação inversa ocorre se o potencial dos íons na rede cristalina for menor que o dos íons em
solução; a situação final de equilíbrio é a mesma.
3- quando o potencial é igual não há transferência para a solução.
De uma forma simples, a dupla camada elétrica representa duas regiões onde o gradiente de
distribuição de cátions varia da superfície do metal até a concentração de equilíbrio no interior da
solução. Neste caso, a atração eletrostática é predominante na movimentação iônica da interface,
enquanto a agitação térmica é predominante na movimentação em regiões afastadas da interface.
3.2- Definições na eletroquímica
Eletrodo: considerando os estudos da corrosão é um material condutor com tendência a
receber (catodo) ou doar elétrons (anodo). 
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Reação eletroquímica: qualquer reação que possa ser dividida em duas ou mais reações
parciais de oxidação e redução. A corrosão eletroquímica é provocada pelo aparecimento de uma ou
mais pilhas ou elementos de corrosão funcionando como um circuito.
Reações catódicas e anódicas: ocorrem simultaneamente e à mesma velocidade sobre a
superfície do condutor. Os elétrons gerados na oxidação são consumidos na redução. 
Potencial do eletrodo padrão: indica o valor onde tem início a corrosão do elemento.
Existem tabelas construídas com os potenciais medidos nas condições ideais de temperatura e
pressão para um mol de íons do elemento em solução.
- Solução 1 Mol de íons do elemento; T = 25oC e P = 1 atm
- Eletrodo padrão de referência mais utilizado é o de hidrogênio
- A meia pilha de um metal tende a dar ou receber elétrons com relação à meia pilha
de hidrogênio. Metais com potenciais diferentes em contato formam uma pilha.
3.3- Pilhas Eletroquímicas
 
Figura 3.3- Desenho esquemático de uma pilha galvânica com eletrodos de cobre e zinco.
3.4- Fontes de Corrosão Eletroquímica.
Os materiais corroem, pois apresentam heterogeneidades macroscópicas e microscópicas
que podem gerar pilhas galvânicas. As classificadas de primárias são inerentes ao próprio material e
as secundárias ocorrem por causas aleatórias envolvendo extensas áreas do material, onde uma se
torna anódica e a outra catódica.
As fontes primárias são representadas pelas:
V
AR
2e2e
anod catodo
Zn2+(aq Cu2+(aqZn2+(aq Cu2+(aq
Zn
Zn
Cu
Cu
cátions
ânion
condução
solução
Célula
 membrana
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a- Impurezas das ligas metálicas
b- Contornos de grão e defeitos microestruturais ;
c- Porosidades e imperfeições.
As fontes secundárias são representadas pelas:
a- Correntes elétricas de fuga;
b- Contatos bimetálicos;
c- Diferenças de polimento;
d- Diferença do meio corrosivo por aeração ou imersão parcial
Alguns dos principais efeitos relacionados aos fatores acima são explicados a seguir:
3.4.1- Contornos de grão e defeitos microestruturais
A orientação e o tamanho dos grãos cristalinos são responsáveis por diferentes potenciais no
interior dos metais. Em geral o contorno é anódico.
3.4.2- Precipitação de carbonetos em cordões de solda
 sensitização dos aços inoxidáveis ocorre em razão dos carbonetos de cromo precipitados
nos contornos de grão, fato este que reduz o teor deste elemento na matriz com conseqüente
diminuição da resistência à corrosão. Para evitar o fenômeno titânio e nióbio, elementos com maior
afinidade pelo carbono, são adicionados ao aço. Os tratamentos térmicos de solubilização também
são utilizados para eliminar os carbonetos dos contornos.
3.4.3- Condições superficiais em peças usinadas rugosidade diminui a homogeneidade da
película e os riscos favorecem a formação de regiões anódicas.
3.4.4- Processos de conformação mecânica região mais deformada é anódica.
3.4.5- Diferenças de forma em produtos estampados como calotas metálicas as superfícies
convexas apresentam menor sobretensão que as côncavas e são menos propensas à corrosão.
4- A CINÉTICA E A TERMODINÂMICA DA CORROSÃO
Os aspectos cinéticos que envolvem os fenômenos de corrosão são muito importantes, pois a
velocidade de corrosão, que depende da etapa mais lenta da reação de óxido-redução, influencia
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diretamente a resistência à corrosão dos componentes. Na Figura 4.1 é mostrada a seqüência das
reações de evolução de H2 na corrosão de um metal:
1a: difusão do íon dentro do banho até a superfície condutora;
2a: redução do íon na superfície condutora;
3a: difusão na superfície condutora e formação da molécula de H2;
4a: junção de diversas moléculas por difusão na superfície condutora formando a bolha de H2 que se
desprende.
A determinação da velocidade de corrosão por ensaios eletroquímicos abrange diversas
técnicas, tais como a resistência de polarização linear, extrapolação das retas de Tafel e
espectrometria de impedância eletroquímica.
Figura 4.1- Reação de evolução de H2 na corrosão de um metal.
4.1- Condições para ocorrer corrosão
Nos fenômenos de corrosão é importante a análise dos fatores termodinâmicos responsáveis
pelas informações sobre a espontaneidade da reação e dos cinéticos com asinformações sobre a
velocidade de reação. Quanto à espontaneidade define-se G como a variação ou capacidade da
energia livre disponível de um sistema para realizar trabalho. É importante lembrar que nas reações
químicas não ocorre transferência de cargas.
- reações químicas ocorrem empequenas distâncias;
- reações eletroquímicas  ocorrem em grandes distâncias: uma ou mais espécie perde ou ganha
elétrons. No metal ocorre a condução eletrônica e na solução a condução iônica.
H+
H+
H2
e
e
H
H
H2
H2
H2
H2
Bolha de H2
H+
H+1
1
2
3
3
2
4
metal solução
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4.2- Determinação da variação de energia livre
A determinação de G é realizada considerando a diferença entre a energia padrão dos
produtos menos a energia padrão dos reagentes. Considerando a reação A + B C + D teremos:
G = c G (C) + d G (D) - a G (A) - b G (B)
G = Go + RT ln k
k é a constante de equilíbrio da reação
Go é a energia livre de formação do composto:
Exemplo de aplicação:
Verificar se a reação Cu2O + ½ O2 2 CuO é espontânea:
Obs: No estado padrão G = Go (tabela de energia livre de formação dos compostos). É
necessária a utilização de tabelas apropriadas com os valores de Go dos elementos.
- óxido cuproso  Go (Cu2O) = -34,98 kcal/mol a 298K
- óxido cúprico  Go (CuO) = -30,40 kcal/mol a 298K
Go = 2Go (CuO) - Go (Cu2O) – ½ Go (O2)
Go = 2(-30,4) – (-34,98) – 0 = - 25,82 kcal/mol (reação espontânea)
O valor negativo de Go expressa a possibilidade de ocorrera reação e a quantidade da
energia liberada no processo mas não a velocidade. No caso da formação da água, embora o valor
de G298 = -237 kJ seja baixo a reação é lenta e só ocorrera rapidamente com o uso de platina
preta para ativar a reação.
H2 + ½ O2  H2O G298 = -237 kJ
4.3- Dedução da equação de Nernst:
Em uma reação eletroquímica considera-se a variação de energia eletroquímica Geq:
 Geq = G + qE onde qE é o trabalho elétrico = zFE
Então: Geq = G + zFE
 No equilíbrio Geq = 0 e G = -zFE (1)
Onde E é o potencial do eletrodo, z é o número de elétrons envolvidos na reação e F é a
constante de Faraday. Para concentrações iguais a um molar é possível a determinação do potencial
utilizando a tabela de potenciais de eletrodo padrão. Para concentrações diferentes de 1 molar o
cálculo do potencial reversível do eletrodo é feito utilizando a equação de Nernst.
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Considerando G = Go + RT ln k e usando (1) teremos:
E = Eo - (RT / zF) ln (a red / aox)
E = Eo – (0,0591 / z) log (a red / aox)
Onde:
R constante universal dos gases = 8,3 Joule K-1 mol –1
F = 96500 Coulomb (carga e . no Avogadro)
T = 298 K
Exercício de aplicação:
 Exemplo: Qual o potencial de eletrodo para cobre imerso em solução 0,001molar?
Cu Cu2+ + 2e
E = E0 – (0,0591 / z) log (a red / aox)
E = 0,337 – (0,0591 / 2) log (1 / 0,01)
E = 0,337 – 0,0296 log 100 = 0,277 V
Obs: com a diminuição da concentração também ocorre a diminui do potencial de redução. O
material ficará mais anódico.
 Exemplo: Determine a diferença de potencial em uma pilha de cádmio e níquel considerando que
as concentrações dos elementos são respectivamente 0,5 e 0,2 molar.
Reações: Cd2+ + 2e  Cd e Ni2++ 2e  Ni
Obs: Esta equação E = Eo – (0,0591/z) log (a red / aox) poderá ser escrita da seguinte forma: E =
Eo + (0,0591/z) log (aox)
Então: ENi = EoNi + (0,0591/z) log (0,2) = -0,25 + (0,0591/2) log (0,2) = -0,27 V
ECd = EoCd + (0,0591/z) log (0,5) = -0,40 + (0,0591 / 2) log (0,5) = -0,41 V
DDP = Ep – Ec = ENi - ECd = -0,27 + 0,41= 0,14 V
5- MORFOLOGIA DA CORROSÃO.
5.1- Característica morfológica da corrosão nos materiais:
Os materiais corroem com morfologias visíveis ou não, tais como as mostradas na Fig.5.1:
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- placas: regiões da superfície em forma de placas
- alveolar: sulcos ou escavações na superfície
- puntiforme (pite): pontos em pequenas áreas
- esfoliação: paralela à superfície (chapas)
- intergranular: seguindo os contornos de grão
- transgranular ou intragranular: atravessando os grãos
Figura 5.1- Morfologia dos diferentes tipos de corrosão.
Observação:
Apresentam características típicas a corrosão grafítica no ferro fundido cinzento onde há
deposição de ferro e a dezincificação em latões com o aumento da coloração avermelhada do
cobre.
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A corrosão intergranular pode ocorrer com ataque seletivo nos contornos de grão provocado
pelo fenômeno da sensitização nos aços inoxidáveis, em temperaturas superiores a 300 oC. É
comum durante o resfriamento da zona termicamente afetada após os processos de soldagem nos
inoxidáveis. O problema é reduzido com teor de carbono menor ou adicionando Ti ou Nb aos aços
para formar carbonetos estáveis. O tratamento térmico de solubilização é recomendável para
eliminar os carbonetos.
5.2- Classificação dos fenômenos de corrosão nos materiais.
Diferentes conceitos sobre perda de massa:
desgaste: perda de material de uma superfície sólida devido ao contato e movimento relativo a
outro sólido, líquido ou gás.
corrosão: deterioração progressiva por meio de reações químicas ou eletroquímicas com o meio.
Dependendo das características é possível definir os seguintes tipos de corrosão:
5.2.1- Uniforme: controlável e comum onde não é necessária muita preocupação com o processo.
São as corrosões típicas ocasionadas pela umidade ou outras formas onde o desgaste é uniforme e
de pequena intensidade.
5.2.2- Galvânica: metais dissimilares + eletrólito. Intensidade depende do par galvânico. Metais
passivados são menos influenciados.
5.2.3- Corrosão seletiva em ferros fundidos com a presença da grafite macia e escura.
 FeC + O2 + H2O Fe2O3.nH2O + C
- Dezincificação do latão: redução do teor de Zn e região com coloração avermelhada.
CuZn + H2 + Cl Zn(OH)2 (branco) + Cu avermelhado
5.2.4- Corrosão sob-tensão: carga estática trativa associada ao meio corrosivo. Causas: defeitos e
descontinuidades microestruturais. Ex: cabo de aço em atmosfera salina.
5.2.5- Corrosão-fadiga: esforços alternados de compressão e tração. Ex: carregamento cíclico
associada ao meio corrosivo. Similar à corrosão sob tensão com diferente solicitação. Em geral
ocorre fadiga e depois ruptura repentina. Ex: mola de amortecedor de carro em atmosfera salina.
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5.2.6- Corrosão-erosão: degradação associada ao efeito de jatos de partículas ou água provocam o
desgaste da camada passiva e provoca a corrosão da superfície do metal exposta. Os efeitos podem
ser diminuídos, mudando-se detalhes construtivos:
- curva fechada por curva suave, mudança da velocidade do escoamento, utilização de revestimento
de borracha. Ex: tubos de condensadores de cobre.
5.2.7- Corrosão-cavitação: degradação associada à implosão de bolhas em cavidades com aspecto
de favo de mel. Ocorre formação de bolhas em região de menor pressão durante a movimentação do
fluido, seguida por aumento de pressão e implosão que arranca partículas da superfície. Ex: hélices
de barcos ou turbinas hidráulicas. Os efeitos podem ser reduzidos usando materiais de maior dureza
superficial e diminuição da velocidade do fluido.
5.2.8- Corrosão por esfoliação: ocorre em geral durante os processos de laminação dos materiais
principalmente em chapas.
5.2.9- Corrosão filiforme: em geral ocorre nas superfícies pintadas com alteração do aspecto
superficial sem comprometer estrutura. Na indústria aeronáutica, automobilística e de
eletrodomésticos a aparência é importante.
5.2.10- Fragilização por hidrogênio (empolamento). Os átomos de hidrogênio penetram nos
interstícios e na microestrutura como nas falhas de laminação provocando a fragilização com a
formação de bolhas e microtrincas. O tratamento térmico elimina o hidrogênio por difusão em
temperaturas acima de 250ºC. Ex: fragilização em dutos de transporte de água do mar:
tubo interno de monel (resistente à H2O do mar)
tubo externo de aço carbono (resistente aos amoniacais)
 água do mar derivado amoniacal
H+ difundiu através do aço carbono e formou H2 (gás) entre os tubos,
amassando o tubo interno.
Figura 5.2- Sistema de resfriamento com tubos de aço e liga de monel (Ni+Cu) em derivado de amônia
com H2O marinho.
Apostilas Ideal
 No derivado de amônia havia H2S que provocou a dissociação e passagem de H+ para o tubo
de aço por difusão com formação de H2. A pressão do hidrogênio gerou a deformação do tubo
interno.
6- CASOS ESPECIAIS DE CORROSÃO
6.1- Corrosão por Frestas:
A corrosão por frestas é uma forma de corrosão localizada usualmente associada às
condições de estagnação de eletrólitos em micro-ambientes onde há impedimento ou dificuldade à
difusão de espécies químicas. Podem ocorrer em parafusos, arruelas, materiais de isolação,
depósitos superficiais, películas de tinta descoladas, rebites, etc. A solução dentro da fresta fica
desoxigenada devido à corrosão inicial, que consome, através do processo catódico, o oxigênio em
solução: O2 + 2H2O + 4e  4OH- .
A velocidade de difusão do oxigênio para dentro da fresta não é suficientemente rápida para
repor o oxigênio consumido no processo catódico. O processo catódico se move para fora da fresta,
onde o oxigênio é abundante.Há separação das regiões anódicas e catódicas. Os íons ferrosos são
formados dentro da fresta (Fe  Fe++ + 2e-) e as hidroxilas nas regiões oxigenadas.
Os íons ferrosos sofrem hidrólise (Fe++ + H2O  Fe(OH)+ + H+) e diminuem o pH dentro
da fresta. Devido ao fluxo de corrente e fenômenos de transporte de massa, íons agressivos (p.ex.,
cloretos) migram sob influência do campo eletrostático para dentro da fresta, e lá se concentram,
causando grande alteração das condições químicas.
Figura 5.3- Modelo mostrando as características da corrosão por frestas.
Apostilas Ideal
Outro fator a ser considerado é a razão de áreas entre as regiões catódicas (externas e
amplas) e a região anódica (de pequena área), agravando o processo.
 Figura 5.4 – Exemplo típico de estrutura onde pode ocorrer a corrosão por frestas.
6.2- Corrosão microbiológica
O que caracteriza a corrosão microbiológica são os “biofoulings” formados por aglomeração
de depósitos biológicos sobre a superfície de um equipamento. É comum nos tanques de
combustíveis, cascos de embarcações e gasodutos. O prejuízo com a corrosão foi estimado em U$
300 bilhões (4,2% do PÏB) no USA em 1993. Um terço deste valor poderia ser evitado com o uso
de materiais mais resistentes. Nos anos 70 no UK, 20% do valor gasto com a corrosão foi causado
por “biofoulings” onde 50% foi relacionado às tubulações enterradas.
Definições:
 - incrustações são depósitos cristalinos duros.
- sedimentações são depósitos de materiais em suspensão que aderem na superfície
metálica: óleo e óxidos metálicos.
- biocidas: são agentes que eliminam ou inibem o crescimento das colônias de
microorganismos. O cloro, ozônio, bromo, aldeídos e acroleína.
- “foulings” são caracterizados por aglomeração de depósitos sólidos
- “biofoulings” são caracterizados por aglomeração de depósitos biológicos
- biofilmes são constituídos por células imobilizadas sobre um substrato constituindo um
material polimérico extracelular (MPE). A formação do filme modifica o molhamento e a
distribuição de cargas na superfície sólida facilitando a aderência de microorganismos por forças
físicas e interações eletrostáticas. Os principais microorganismos responsáveis pela corrosão
microbiológica estão apresentados na Tabela 5.1,
Apostilas Ideal
Tabela 6.1- Características dos microorganismos com relação ao tipo de membrana.
Tipos Características Membrana nuclear
algas fotossintéticos tem
fungos não fotossintéticos não tem
bactéria não fotossintéticos não tem
As bactérias redutoras de sulfato (BRS) e compostos de enxofre podem ser responsáveis por
2 fenômenos:
- o sulfato é utilizado como fonte de enxofre e é reduzido a sulfeto orgânico (redução
assimiladora de sulfatos).
- o sulfato atua como receptor de elétrons na respiração anaeróbica que produz hidrogênio
sulfetado (redução desassimiladora de sulfatos).
É importante relatar que nunca foi detectado biocorrosão em ligas de titânio. Após 800 horas
em água do mar foi observada cobertura total de biofouling sem ataque na superfície. Com
velocidade do fluxo pequena usa-se cloro como biocida. Quanto à resistência ao fouling: titânio >
aço inoxidável > alumínio > latão > liga Cu-Ni > cobre (Videla, H.A. – Biocorrosion of nonferrous
metal surfaces in biofouling and corrosion in industrial water system - 1994).
6.2.1- Efeitos da proteção catódica em ambiente marítimo
Esta proteção em ambiente marítimo aumenta localmente o pH por meio da produção de
íons hidroxila. O aumento da alcalinidade reduz a solubilidade dos compostos com cálcio e
magnésio favorecendo a precipitação de sais calcários que geram polarização por concentração e
reduzem a corrente para polarização. A combinação destes biofilmes com depósitos calcários atua
como barreira para densidades de corrente alta, mas prejudica nas baixas. A proteção catódica inibe
microorganismos aeróbicos, mas favorece as bactérias redutoras de sulfato (BRS). As condições
ambientais adequadas para BRS: 20 a 50 oC e pH entre 4,5 a 9,0 na presença de C, N e P. Isto é
explicado pelo aumento do hidrogênio na superfície metálica.
Tabela 6.2- Alumínio em sistema com H2O mais combustível após 15 dias de incubação com 
microorganismos.
Microorganismos pH Epite (V)
calomelano
Fração hidro
carbonetos (%)
Membrana nuclear
meio estéril 7,0 0,01 100 -
pseudomonas 5,75 -0,29 96,2 acidifica o meio
Serratia marcescens 6,50 0,42 94,8 degrada cadeia comb.
Apostilas Ideal
6.3- A característica do mecanismo de corrosão por pite:
 A corrosão por pite em ligas metálicas pode ocorrer associada à alveolar ou em placa. Em
geral os íons cloretos são os principais responsáveis pela corrosão por pite, onde a perda de material
é maior na profundidade do que na superfície. Inicialmente há formação de cloretos tais como
FeCl2, CrCl2, NiCl2. A presença de H2O favorece localmente a formação de ácido clorídrico com
aumento da agressividade do meio e a hidrólise do cloreto. A movimentação do íon Cl- na camada
passiva tem o efeito de aumentar a condutividade iônica para equilibrar com o íon Fe2+formação
e hidrólise sucessiva do cloreto provoca a característica autocatalítica do fenômeno.
a- interior do pite: Fe Fe2+ + 2e. O excesso de carga positiva favorece a migração de Cl- para
compensação aumento de FeCl2
b- hidrólise do FeCl2  FeCl2 + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ + 2Cl- 
c-aumento da concentração de íons H+ diminui pH com a formação de HCl
d- HCl corrosão com nova formação de FeCl2
Obs: como o oxigênio tem pouca solubilidade em solução aquosa salina, não ocorre a reação
H2 + ½ O2 2 OH-, mas sim 2 H+ + 2e = H2
O íon sulfeto tem o mesmo efeito que o cloro nas inclusões com o manganês, onde ocorre a
seguinte reação: MnS + 2H+ Mn2+ + H2S
- o H2S dissocia em íons S2- ou HS- acelera corrosão.
Obs: pequenas quantidades de cobre favorecem a formação de Cu2S e reduz a atividade dos íons
S2- e HS-.
7- AÇOS E LIGAS UTILIZADOS EM AMBIENTES CORROSIVOS
7.1- Aços patináveis (0,5Cu, 1,0Cr, Ni):
Os aços de baixa liga, alta resistência mecânica resistentes à corrosão atmosférica
conhecidos como aços patináveis podem desenvolver, sob condições favoráveis, uma película de
óxidos durável e aderente chamada de pátina. Esta camada atua de modo eficiente na redução da
velocidade de corrosão quando expostas ao ar. A formação da pátina protetora é função de vários
fatores tais como os parâmetros climáticos e níveis de poluição do local onde a estrutura está
exposta. De modo geral, a velocidade de corrosão destes aços é estabilizada na maior parte das
Apostilas Ideal
atmosferas após três ou quatro anos de exposição. Uma condição importante para a formação da
pátina protetora é a existência de períodos de umedecimento e secagem alternados. Em áreas
abrigadas da chuva, a pátina marrom escura avermelhada não é normalmente obtida e a superfície
metálica fica recoberta por uma camada de ferrugem de coloração marrom amarelada, mais
compacta e aderente do que aquela formada sobre o aço carbono comum na mesma condição. A
pátina não é plenamente desenvolvida em ambientes marinhos agressivos, onde a velocidade de
corrosão pode ser bastante alta. Isto é especialmente válido quando a estrutura se encontra próxima
da praia e também para superfícies abrigadas da chuva, onde o acúmulo de cloretos não promove o
ataque. A experiência prática sueca mostra que, a partir de 1 km da praia, a deposição de cloretos já
não afeta de modo significativo a formação da pátina. Sabe-se há mais de 80 anos, por exemplo, que
a adição de pequenas quantidades de cobre, fósforo e outros elementos proporcionam um efeito
benéfico sobre os aços, reduzindo a velocidade em que são corroídos, quando expostos ao ar. Mas o
grande estímulo ao emprego de aços enriquecidoscom esses elementos – chamados aços de baixa
liga – foi dado pela companhia norte-americana United States Steel Corporation que, no início da
década de 1930, desenvolveu um aço cujo nome comercial era Cor-Ten. O aço Cor-Ten foi
desenvolvido originalmente para a 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 XIX já se conhecessem as influências benéficas do cobre e do
fósforo. Em 1958, o arquiteto norte americano Eero Saarinen utilizou-o na construção do edifício
administrativo da Deere & Company, em Moline, no estado de Illinois. 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. A partir 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 até 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, A-606 e A-709, que especificam limites de composição química e propriedades mecânicas,
estes aços tem sido utilizados no mundo todo na construção de edifícios como a estrutura da
catedral de Brasília e do edifício-sede da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais (ABM),
em São Paulo.
 De uma forma geral, existem várias teorias para explicar a resistência à corrosão:
- admite-se que há destruição da carepa com formação de película rica em cromo e cobre.
- o SO2 favorece a formação da goetita (composto formado na superfície do aço) FeOOH
Apostilas Ideal
- o cobre forma Cu2S (sulfato de cobre insolúvel) que reduz a atividade dos íons HS- e S2- e evita o
ataque dos aços em atmosfera industrial.
- Obs: para melhorar a resistência à corrosão em caso de névoa salina ou atmosfera industrial deve
ser usada camada de tinta para proteção.
7.2- Aços galvanizados
A CSN, Usiminas e Arcelor Veja do Sul fabricam 2500 toneladas/ano com mais de 70%
destinados à indústria automotiva. A pureza do zinco chega a 99,99% e depende do monitoramento
dos processos de hidrometalurgia, eletrólise e fundição. As chapas em geral de aços IF para
indústria automobilística apresentam larguras de 1860mm. Em geral o produto utilizado na
galvanização é uma liga de zinco-alumínio (0,3; 5,0 e 10%Al) e zinco-alumínio-antimônio. O banho
de zinco deve ter um controle rigoroso da composição química, atmosfera do forno e temperatura
para evitar a oxidação da superfície do aço e a formação de fases Sn-Fe que comprometem a
aderência do revestimento.
Nas reações entre o CO2 e o óxido de zinco ocorre a formação do carbonato insolúvel
3Zn(OH)2.ZnCO3. O Zn tem a característica de proteger anodicamente o aço. Como a camada pode
ser atacada pelos sulfatos existentes na atmosfera industrial a maior resistência à corrosão ocorre na
atmosfera marinha.
7.2.1- A linha de galvanização da empresa Vega do Sul.
A finalidade do processo é o revestimento da superfície da bobina laminada a frio com uma
fina camada de zinco para proteger o aço contra a corrosão. Para a indústria automobilística a
proteção contra a corrosão das carrocerias é um importante diferencial competitivo, por ter garantia
de 12 anos. Na Vega do Sul as bobinas laminadas a frio passam por uma seção de limpeza da
superfície, para na seqüência, serem submetidas a um processo de recozimento contínuo. Após o
recozimento, a chapa é mergulhada em um banho de zinco fundido de elevada pureza. Terminado o
revestimento, a bobina passa pelo processo de encruamento para ajustar as propriedades mecânicas,
melhorar a planicidade e a textura superficial do produto. A cromatização também pode ser
utilizada para aumentar a resistência à corrosão da bobina de aço.
Apostilas Ideal
Figura 7.1- Linha de Galvanização de Vega do Sul.
7.3- Os aços inoxidáveis
Os aços inoxidáveis foram descobertos por acaso em 1912 quando o inglês Harry Brearly
fazia observações microestruturais em uma liga Fe-Cr (13 %) e verificou que a amostra resistia a
vários reagentes utilizados na preparação metalográfica. Os aços classificados como inoxidáveis
têm resistência à corrosão superior à dos aços comuns, são inertes em muitos meios agressivos e são
atacados de forma significativamente mais lenta do que os aços comuns. Estas ligas ferrosas contêm
no mínimo 11 % de cromo, responsável pela formação de uma película de óxido Cr2O3 sobre a
superfície do material, impermeável e insolúvel em meios corrosivos usuais. As principais
características dos aços inoxidáveis são a resistência à corrosão em diferentes temperaturas e boas
propriedades mecânicas. Outros elementos podem estar presentes, como o níquel, molibdênio,
nióbio e titânio, em proporções que caracterizam a estrutura, propriedades mecânicas e o
comportamento final em serviço. Os aços inoxidáveis são classificados de acordo com a estrutura
cristalina predominante na liga à temperatura ambiente em austeníticos, ferríticos; martensíticos,
duplex (austeno-ferríticos) e endurecíveis por precipitação.
7.3.1- Aços inoxidáveis martensíticos São 
São aços com teores de cromo na faixa de 11 a 18%. São magnéticos e podem ser
endurecidos por têmpera (a dureza pode atingir 57 HRC). Alguns podem conter níquel, mas o teor é
baixo em comparação com os austeníticos.
Apostilas Ideal
7.3.2- Aços inoxidáveis ferríticos
Em relação aos martensíticos, o teor de cromo é em geral maior e o de carbono, menor. Isso
faz as estruturas sempre ferríticas e, portanto, não são endurecidos por têmpera.
7.3.3- Aços inoxidáveis austeníticos
São os inoxidáveis mais usados quando o principal requisito é a resistência à corrosão. As
propriedades comuns do grupo são: não magnéticos, não temperáveis e a dureza aumenta
significativamente com a deformação a frio. Os aços inoxidáveis austeníticos são essencialmente
ligas ternárias ferro-cromo-níquel, contendo 16 a 25% Cr e 7 a 20% Ni. A presença de níquel
permite que a estrutura CFC se mantenha à temperatura ambiente independente do processo de
conformação e tratamentos térmicos. A elevada capacidade de deformação dos aços inoxidáveis
austeníticos deve-se a esta estrutura cristalina.
 Da mesma maneira que o cromo, elementos como o molibdênio, silício, titânio e nióbio
estabilizam a ferrita, ao passo que o níquel, carbono, nitrogênio e manganês contribuem fortemente
para a estabilidade da austenita. Ao serem adicionados, o titânio e o nióbio competem com o cromo
para formar carbonetos (TiC e NbC), minimizando a sensitização. A adição de molibdênio (2 a 4 %)
e de cobre (1,5 %) aumenta a resistência à corrosão causada por ácido sulfúrico, ácidos orgânicos e
cloretos em geral. O teor de carbono também deve ser baixo (0,08 % ou menos) para evitar a
formação excessiva de carbonetos de cromo que provoca sensitização. O nitrogênio aumenta as
propriedades mecânicas, porém, se for muito alto provoca formação excessiva de nitretos (Cr2N e
outros) que reduzem a tenacidade e fragilizam o material.
Quando da utilização dos aços inoxidáveis é importante evitar concentração de cloretos
acima de 100ppm ou 100 mg/l. Para teor de cloreto elevado recomenda-se ligas de Ni-Mo. O
brometo e o iodeto também provocam corrosão, mas em menor escala, pois o tamanho dos íons é
maior e a penetração na camada de Cr2O3 é mais difícil. Exemplos de corrosão catastrófica em aços
inox 304 (18Cr8Ni):
- queda da cobertura em piscina térmica.Causa: parafuso de inox em atmosfera de cloro.
- navio transportando nafta: lavagem dos tanques com água do mar provocou corrosão por
pite.
7.4- As ligas de níquel
Aproximadamente 12% do níquel consumido é empregado na fabricação de superligas com
30% a 75% do elemento e até 30% de cromo, endurecidas por solução sólida e por precipitação. As
ligas endurecidas por precipitação contêm alumínio, titânio ou nióbio, para causar a formação de
Apostilas Ideal
uma segunda fase após tratamento térmico. As ligas à base de níquel apresentam vantagens
tecnológicas como resistência mecânica, resistência à corrosão, fluência, tenacidade e estabilidade
metalúrgica em altas temperaturas. O níquel, por sua vez, promove a formação e estabilização da
austenita, levando a um aumento considerável na resistência mecânica. Quanto à usinagem, a
presença deste elemento é prejudicial em razão da ductilidade. As superligas de níquel foram
desenvolvidas para aplicações especiais onde se exige grande resistência mecânica em temperaturas
elevadas. 
As superligas de níquel são utilizadas em altas temperaturas, como em turbinas de jatos,
motores de veículos espaciais em geral, reatores nucleares, submarinos, componentes de fornos e
bombas e válvulas industriais, usinas termoelétricas e equipamentos petroquímicos. Ainda não
foram encontrados materiais com melhor combinação quando as propriedades requeridas são
elevadas resistência mecânica, à fadiga e à fluência, além da resistência à corrosão e capacidade de
operar continuamente em elevadas temperaturas. As ligas à base de níquel possuem características
que as tornam interessantes para a confecção de palhetas de turbina aeronáuticas, que operam em
condições de elevados esforços mecânicos, temperatura e ambiente corrosivo.
 
Figura 7.2 Uma turbina, cujas palhetas estão submetidas a altas temperaturas e tensões, devido às
forças centrífuga e vibracional. Danos causados por cavitação em uma Turbina Francis.
7.5- As ligas de titânio
O titânio possui uma densidade razoavelmente baixa (massa específica da ordem de 4,5
g/cm3), um elevado ponto de fusão (1668 °C) e um bom módulo de elasticidade (107 GPa). O
titânio é um metal não-ferroso que ganhou importância estratégica por apresentar boa resistência
mecânica, que é aumentada pela adição de elementos de liga e tratamentos térmicos ou
termomecânicos, e a alta resistência à corrosão, conferida pela formação da camada de óxido TiO2
aderente e protetora. As ligas são resistentes com valores de limite de à tração de 1400 MPa em
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temperatura ambiente, além de possuírem boa ductilidade, boa usinabilidade e forjabilidade.
Embora exista em grande quantidade na crosta terrestre (é o nono metal mais abundante), tem como
desvantagem o seu elevado custo de extração e preparação em razão da alta reatividade. As
propriedades mais importantes são a resistência à corrosão em água do mar e soluções de cloretos,
aos hipocloritos, ao cloro úmido e ácido nítrico. O titânio comercialmente puro e as ligas
monofásicas alfa apresentam as melhores características de resistência à corrosão e soldabilidade.
As ligas de titânio são utilizadas em componentes de turbinas a gás, vasos de pressão
aeroespaciais; componentes estruturais na indústria aeronáutica, automobilística naval, como
palhetas de turbinas a vapor, conectores, eixos de transmissão e demais componentes submetidos a
grandes variações de temperatura. Outra característica importante é a biocompatibilidade que
permite a fabricação de componentes para implantes e próteses, pois apresentam melhor
osteointegração (integração ao tecido ósseo) e menor risco de alergia e reações adversas com o
organismo com relação a outros materiais metálicos.
 
Figura 7.3- Próteses para implantes ósseos. Figura 7.4- Serpentina em titânio para resfriador.
8- CONTROLE DA CORROSÃO
Vários são os fatores que favorecem a corrosão:
- Escolha imprópria de materiais: é necessário o uso de ligas adequadas.
- Projetos com tensões residuais maiores que as previstas: evitar ângulo de 90o.
- Mudança brusca de secção nos processos de usinagem e defeitos de soldagem,
 - Contato galvânico: evitar pilhas ou ter a área anódica >> catódica
- Manutenção inadequada e mudanças inesperadas no ambiente (temperatura, velocidade e aeração)
e condições de operação diferentes às do projeto.
- Não usar revestimentos ou filmes protetores.
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8.1- Aspectos importantes para solucionar os problemas da corrosão
- analisar as causas do fenômeno e as falhas nos procedimentos de manutenção e proteção;
- facilitar o acesso às áreas que devem ser inspecionadas;
- avaliar os custos de prevenção e manutenção;
- avaliar os mecanismos de ação prevendo efeitos colaterais tais como em sistemas de resfriamento
com cobre acoplado ao aço onde é necessário ouso de dois inibidores:
a- a amina protege o aço, porém ataca o cobre;
b- o FeSO4 na água de resfriamento protege o cobre e reduz a erosão e corrosão por pite dos
condensadores;
- uso de aços patináveis revestidos com pintura e aços galvanizados  camada protetora que reduz
a corrosão em atmosfera industrial.
8.2- Películas protetoras
Os revestimentos de proteção, tais como os inibidores anódicos, catódicos, por adsorção,
além de diversos revestimentos inorgânicos e filmes protetores, atuam formando uma barreira à
troca de íons. Estes inibidores, que conferem proteção adicional e prolongam a vida do material,
dependem da natureza química, das forças de coesão e adesão, da espessura e permeabilidade da
película. A seguir são apresentadas as características importantes:
- volatilidade: as protetoras devem ser não voláteis;
- resistividade elétrica: as películas de maior resistividade elétrica oferecem maior dificuldade à
difusão iônica e logicamente são mais protetoras;
- impermeabilidade da rede cristalina: quanto mais compacta a rede cristalina maior será a
dificuldade para a difusão e, portanto, mais protetora;
- porosidade: quanto mais porosa menos protetora é a película;
- aderência: as películas mais finas são, de modo geral, mais aderentes quando a rede cristalina do
produto de corrosão é semelhante à do metal
- refratariedade: o filme não deve degradar com o aumento da temperatura;
- plasticidade: as películas devem ser dúcteis para melhorar a resistência à deformação quando
tensionadas;
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8.3- A relação de Pilling e Bedworth (1923)
Estes dois pesquisadores formularam relações empíricas entre o volume do óxido e do
metal obtidos em diversos materiais oxidados.
Para a película é formada sob compressão podendo ser protetora;
Para a película é formada sob tração, é porosa e não protetora.
Tabela 8.1- Relação de Pillinge Bedworth e a razão dos volumes para diversos óxidos metálicos.
Relação de Pillinge Bedworth
METAL ÓXIDO RELAÇÃO
K K2O 0,41
Na Na2O2 0,57
Ca CaO 0,64
Mg MgO 0,79
Al Al2O3 1,275
Pb PbO 1,29
Sn SnO2 1,34
Zn ZnO 1,58
Ni NiO 1,60
Cu Cu2O 1,71
Cr Cr2O2 2,03
Fe Fe2O3 2,16
Mo MoO3 3,3
W WO3 3,6
Das propriedades mencionadas e da relação de Pilling e Bedworth podem ser tiradas as
seguintes conclusões relacionadas às películas protetoras:
K, Na, Ca, Mg formam películas porosas não protetoras, que apresentam crescimento linear.
Fe, Ni, Cu formam películas compactas, porém fraturam e perdem aderência com facilidade
apresentando um crescimento parabólico.
Al e Cr formam películas compactas, aderentes, plásticas, impermeáveis, logo são muito protetoras
apresentando um crescimento logarítmico.
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O W e Mo formam películas compactas, porém são voláteis e apresentam crescimento linear.
8.4- O conceito da passivação dos metais
Um material é considerado passivadoquando há a formação de um filme aderente na
superfície com espessura suficiente para diminuir a velocidade de corrosão em torno de 104 a 106
vezes. O comportamento do ferro em ácido sulfúrico H2SO4 apresenta duas características:
- ferro imerso em H2SO4 concentrado  forma FeSO4 insolúvel
- ferro imerso em H2SO4 diluído  é mais ionizado pela água e forma FeSO4 solúvel
Considera-se a passivação como a modificação do potencial de um eletrodo no sentido de
menor atividade (mais catódico ou mais nobre) devido à formação de uma película de produto de
corrosão. Esta película é denominada película passivante. Os metais e ligas metálicas formadores de
películas protetoras como cromo, níquel, titânio, aço inoxidável e monel (Ni+Cu) se passivam
especialmente na atmosfera; chumbo se passiva na presença de ácido sulfúrico; o ferro que se
passiva na presença de ácido nítrico concentrado e não se passiva na presença de ácido nítrico
diluído. A maioria dos metais e ligas passivam-se na presença de meios básicos, com exceção dos
metais anfóteros Al, Zn, Pb, Sn e Sb.
 
8.5- Polarização
Polarização é a modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de
concentração, sobrevoltagem de um gás ou variação de resistência ôhmica. Caso não houvesse o
efeito do fenômeno da polarização a corrente entre anodo e catodo seria muito mais elevada, à
semelhança de um quase curto circuito. Isto se daria porque as resistências elétricas do metal e do
eletrólito são muito baixas, restando apenas as resistências de contato dos eletrodos. Os fenômenos
de polarização promovem a aproximação dos potenciais das áreas anódicas e catódicas e produzem
aumento na resistência ôhmica do circuito, limitando a velocidade do processo corrosivo. Graças à
existência deste fenômeno as taxas de corrosão observadas na prática são substancialmente
inferiores àquelas que ocorreriam se as pilha de corrosão funcionassem ativamente em todas as
condições dos processos corrosivos.
Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por polarização nas
áreas anódicas diz-se que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização anódica. Se controladas
predominantemente por polarização nas áreas catódicas diz-se que o eletrodo está sob o efeito de
uma polarização catódica. No caso de controle pelo aumento de resistência de contato das áreas
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anódicas e catódicas diz-se que a reação é controlada ohmicamente. De modo geral tem-se um
controle misto das reações de corrosão. As formas de polarização são basicamente três:
8.5.1 - Polarização por concentração
Ocorre freqüentemente em eletrólitos parados ou com pouco movimento. O efeito de
polarização resulta no aumento de concentração de íons do metal em torno da área anódica
(baixando o seu potencial na tabela de potenciais) e a rarefação de íons H+ ao redor da área catódica.
Se houver movimento do eletrólito ambas as situações não acontecem.
8.5.2 - Polarização por ativação
Ocorre devido a sobrevoltagem de gases ao redor dos eletrodos. Os casos mais importantes
no estudo da corrosão são aqueles em que há liberação de H2 ao redor do catodo ou do O2 ao redor
do anodo. A liberação de H2 no catodo é denominada polarização catódica e assume particular
importância como fator de controle dos processos corrosivos. Em eletrólitos pouco aerados o H2
liberado e absorvido na área catódica provoca uma sobretensão ou sobrevoltagem do hidrogênio
capaz de reduzir sensivelmente a agressividade do meio. Por este fato a corrosão do aço é
desprezível na presença de água doce ou salgada, totalmente desaerada. A sobrevoltagem do
hidrogênio foi estudada por Tafel que estabeleceu a seguinte equação:
 =  log i / io
Onde  é a sobrevoltagem de hidrogênio em V;
 em V e io em A/cm2 são constantes que dependem do metal e do meio;
i é a densidade de corrente aplicada que provoca a sobrevoltagem  em A/cm2;
Figura 8.1- Curva de TAFEL e a sobrevoltagem em função da densidade de corrente.
Apostilas Ideal
8.5.3 - Polarização ôhmica
Ocorre devido a precipitação de compostos que se tornam insolúveis com a elevação do pH
ao redor da área catódica. Estes compostos são principalmente carbonatos e hidróxidos que formam
um revestimento natural sobre as áreas catódicas, principalmente carbonato de cálcio e hidróxido de
magnésio.
8.6- As curvas de polarização 
As modificações no potencial de eletrodo resultante da polarização provocam mudanças no
valor deste potencial fazendo com que o potencial anódico desloque no sentido catódico e vice-
versa. A determinação experimental da curva de polarização de um material em um eletrólito pode
ser feita por dois métodos distintos:
8.6.1- Método galvanostático
O método mais simples, e também o mais antigo, é o galvanostático, que é caracterizado
pelo fato de ter como variável de controle a intensidade da corrente que circula no sistema, a qual é
variada por meio de uma resistência.
8.6.2- Método potenciostático 
Este método apresenta como variante o método potenciocinético caracterizado pelo fato de
ter como variável de controle o potencial e não a intensidade da corrente, como no modo
galvanostático. A célula de polarização é semelhante à anterior, porém a aparelhagem requerida é
diferente. O potencial do metal em relação ao eletrodo de referência é variado por meio do
potenciostato no sentido anódico ou catódico. Para cada valor do potencial imposto, o sistema
demanda uma corrente suprida pelo próprio potenciostato. A curva de polarização catódica que se
obtém é semelhante à do método galvanostático, porém a anódica para metais que apresentam a
transição ativo/passivo, tem aspecto completamente diferente. Curvas deste tipo não poderiam ser
obtidas pelo método galvanostático.
 
 8.2- Potencial anódico e catódico. 8.3- Curva de polarização anódica e catódica.
Apostilas Ideal
Os fenômenos de polarização assumem grande importância na cinética dos processos de
corrosão eletroquímica e muito particularmente para a proteção catódica de uma estrutura. É
também muito importante para a técnica da proteção anódica porque, neste caso, o fundamento da
técnica consiste em se aplicar um potencial anódico à estrutura, levando-a ao campo de passividade,
onde a corrente de corrosão é muito mais baixa. Esta técnica não elimina a corrosão e só é possível
de ser aplicada em materiais que apresentam a transição ativo/passivo. As curvas de polarização são
também denominadas diagramas E (potencial de eletrodo) / (corrente) ou diagrama de Evans
apresentados como o resultado da extrapolação dos trechos retos das curvas de polarização.
Figura 8.4- Curva de polarização anódica para metal que apresenta transição ativa/passiva.
8.7- Velocidade de corrosão
A velocidade da corrosão é dada pela massa de material desgastado, em uma certa área,
durante um certo tempo, ou seja, pela taxa de corrosão. A taxa de corrosão pode ser representada
pela massa desgastada por unidade de área na unidade de tempo. A massa deteriorada pode ser
calculada pela equação de Faraday:
m = - e.i.t
m = massa desgastada, em g;
e = equivalente eletroquímico do metal;
i = corrente de corrosão, em A;
t = tempo em que se observou o processo em segundos;
Apostilas Ideal
A corrente i de corrosão é, portanto, um fator fundamental na maior ou menor intensidade
do processo corrosivo e o seu valor pode ser variável ao longo do processo corrosivo. A corrente de
corrosão depende fundamentalmente de dois fatores:
 DV = diferença de potencial entre áreas anódicas e catódicas;
 R = resistência de contato das áreas anódicas e catódicas;
A diferença de potencial DV pode ser influenciada pela resistividade do eletrólito, pela
superfície de contato das áreas anódicas e catódicas e também pelos fenômenos de polarização epassivação. A velocidade de corrosão pode ser alterada por outros fatores que serão tratados no item
seguinte e que influenciam de modo direto ou indireto na polarização ou na passivação. O controle
da velocidade de corrosão pode se processar na área anódica ou na área catódica, no primeiro caso
diz-se que a reação de corrosão é controlada anodicamente e no segundo caso catodicamente.
Quando o controle se dá anódica e catodicamente diz-se que o controle é misto.
8.7.1- Fatores importantes na velocidade de corrosão
Alguns fatores influenciam a velocidade de corrosão, principalmente porque atuam nos
fenômenos de polarização e passivação.
a- aeração do meio corrosivo: o oxigênio funciona como controlador dos processos
corrosivos. Portanto, na pressão atmosférica a velocidade de corrosão aumenta com o acréscimo da
taxa de oxigênio dissolvido. Isto ocorre por ser o oxigênio um elemento despolarizante e que
desloca a curva de polarização catódica no sentido de maior corrente de corrosão;
b- pH de eletrólito: a maioria dos metais passivam-se em meios básicos (exceção para os
metais anfóteros). Portanto, as taxas de corrosão aumentam com a diminuição do pH;
c- temperatura: o aumento de temperatura acelera, de modo geral, as reações químicas. Da
mesma forma também em corrosão as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura.
Com a elevação da temperatura diminui-se a resistividade do eletrólito e aumenta-se a velocidade
de corrosão;
d- efeito da velocidade: a velocidade relativa, superfície metálica-eletrólito, atua na taxa de
desgaste de três formas: para velocidades baixas há uma ação despolarizante intensa que se reduz à
medida que a velocidade se aproxima de 8 m/s (para o aço em contato com água do mar). A partir
desta velocidade as taxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades
diante de um movimento turbulento que causa uma ação erosiva.
Apostilas Ideal
 
Figura 8.5- Efeito do pH na velocidade de corrosão e o efeito da velocidade relativa do metal/eletrólito
na corrosão do aço em água do mar.
8.8- Os fundamentos do Diagrama de Evans e a região passivada
A proteção pode ser feita utilizando a polarização catódica que mantém os valores de
potencial abaixo do potencial de equilíbrio padrão Eo do metal. A determinação destes valores é
realizada por meio de ensaios de corrosão ExI e curvas transformadas para log IxE em um
potenciostato-galvanostato. Na figura abaixo é observado o modelo PG 39A acoplado a um
microcomputador para aquisição e levantamento de dados. As informações são válidas para cada
condição do meio e tipo de material.
 
Figura 8.6– Montagem do sistema para ensaio de polarização linear com célula eletroquímica e
potenciostato-galvanostato PG 39A acoplado ao computador.
Apostilas Ideal
Figura 8.7- Curva de polarização clássica e os valores do Diagrama de Evans.
Neste diagrama podem ser observados os valores da corrente máxima de corrosã, a corrente
de passivação, o potencial de Flade (Ef), p potencial de pite ou pitting (Ep) e as regiões onde o
material é imune, ativo, passivo e transpassivo (acima do potencial de pite).
Figura 8.8- Curva de polarização para o aço austeno-ferrítico SEW 410 em solução de NaCl 1,0%.
8.9- O Diagrama de Pourbaix
É utilizado para determinar as condições de passivação do metal com relação ao pH e o
potencial aplicado em soluções aquosas. É construído utilizando os valores obtidos por meio da
equação de Nernst. As retas paralelas estão inclinadas com relação ao eixo das abcissas com
coeficiente angular = -0,059V/pH. As características representadas no diagrama são apresentadas
abaixo:
Apostilas Ideal
a- condições de equilíbrio p/ reações eletroquímicas entre o metal e o meio ( T, P, atividade,
solubilidade, potencial de eletrodo da interface metal/H2O)
b- estabilidade em função do pH e potencial
c- regiões definidas com pH> 7 (alcalino) e pH < 7 (ácido)
d- reações eletroquímicas importantes:
Linha a: 2H+ + 2e  H2  decomposição da H2O por redução e liberação de H2
Linha b: 2H2O  O2 + 4H+ + 4e  água se decompõe por oxidação e gera O2
8.9.1- Conceitos fundamentais sobre o Diagrama de Pourbaix
Estes diagramas indicam que existe una tendência termodinâmica de imunidade à corrosão,
dissolução do material ou formação de um óxido protetor nas CNTP. Neste caso, se o óxido é
estável e insolúvel consideramos que a região está passivada termodinamicamente. Os diagramas de
Pourbaix consistem de linhas horizontais, verticais e oblíquas.
- as horizontais correspondem à reações que não dependem do pH, tais como um metal que se oxida
perdendo dois elétrons: Me Me2+ + 2e
- as linhas verticais correspondem às reações que dependem do pH mas são independentes do
potencial tais como: Me2+ + 2H2O  Me(OH)2 + 2H+
- as linhas inclinadas se relacionam com reações com troca de elétrons e mudança de pH:
 Me + 2H2O  Me(OH)2 + 2H++ 2e
As regiões termodinamicamente estáveis são mostradas com os diferentes produtos de
corrosão. A zona Me é a de imunidade à corrosão, as zonas Me2 + e (MeO2)–2 as regiões de corrosão
e a zona Me(OH)2 onde os produtos formados são insolúveis e passivam o material. A estabilidade
termodinâmica da água é limitada pelas linhas tracejadas a e b.
- Ex: No diagrama de Pourbaix para o Cobre é possível identificar os seguintes compostos:
- gases: H2 e O2;
Regiões de imunidade região do cobre;
Regiões passivas formação de espécies sólidas insolúveis: Cu2O e CuO;
Regiões de corrosão espécies solúveis com formação de íons Cu+, Cu++, HCuO2-, CuO2--;
- Cu Cu++ + 2e (cátion)
- Cu + 2H2O CuO2-- + 4H+ + 2e (anion)
- Cu2O + 3H2O 2 CuO2-- + 6H+ + 2e (anion)
Apostilas Ideal
Figura 8.9- Diagrama de Pourbaix para o cobre.
9- O USO INDUSTRIAL DA ÁGUA E A CORROSÃO
9.1- Equipamentos e características de corrosão.
A água é utilizada em sistemas de refrigeração ou de geração de vapor como trocadores de
calor e caldeiras onde há uma grande preocupação com a ação das impurezas como sais dissolvidos,
carbonatos e bicarbonatos de sódio e cálcio, fosfatos, óxidos, etc. Nos equipamentos de evaporação
haverá a deposição de sais na superfície. É necessário considerar a possibilidade da ação combinada
de solicitações mecânicas como no caso dos materiais metálicos em contato com líquidos em
movimento. A corrosão será acelerada pela ação conjunta dos fatores químicos e mecânicos tais
como na erosão, turbulência e cavitação. Os sais dissolvidos podem agir acelerando ou retardando a
velocidade do processo corrosivo. Um dos casos comuns é a utilização da soda cáustica na água
das caldeiras para aumentar o valor do pH. O cloreto de sódio é um eletrólito forte que aumenta a
corrosão do ferro na temperatura ambiente com a taxa de corrosão crescendo até a concentração
de 3% e decrescendo depois. Isto pode ser explicado, pois a solubilidade do oxigênio na água
decresce com o aumento da concentração de NaCl e portanto o ferro corrói mais rapidamente em
Apostilas Ideal
soluções diluídas de NaCl. O oxigênio é um fator de controle do processo corrosivo, pois acelera no
caso de agir como despolarizante na área catódica ou é fundamental para proteção de materiais
metálicos quando forma os óxidos Al2O3 nas ligas de alumínio ou Cr2O3 nos aços inoxidáveis.
9.2- O fouling
O fouling é um aglomerado de materiais, onde o ligante normalmente é a biomassa ou um
aglutinado de sólidos suspensos que entram no sistema, levados pela água nas torres de
refrigeração. O fouling dificulta a transferência de calor, restringe o fluxo de água no sistema,
promove a formação de pilhas de aeração diferencial e o desenvolvimento de bactérias anaeróbias
redutoras de sulfato. A seguir são apresentadas figuras representativas de corrosão emtubulações.
Figura 9.1- Carcaça de caldeira com corrosão localizada devido à presença de oxigênio.
 Figura 9.2- Tubo de caldeira com incrustações de óxido férrico.
Apostilas Ideal
Figura 9.3- Tubo de superaquecedor com corrosão por oxigênio.
Figura 9.4- Corrosão por bactérias redutoras de sulfato em tubos de aço inoxidável.
9.3- Os inibidores da corrosão.
Os inibidores são substâncias que usadas em concentrações adequadas inibem ou eliminam a
corrosão. Devem ser consideradas:
- as causas da corrosão
- custo benefício da utilização e vida útil do equipamento
- mecanismos de ação para evitar efeitos secundários como no caso do (CrO4)-2
- evitar efeitos tóxicos como nitrito de sódio para aço em água potável.
9.3.1- Classificação:
- quanto à composição: orgânicos e inorgânicos
- quanto ao comportamento: oxidantes, não oxidantes, anódicos, catódicos e de adsorção.
Apostilas Ideal
Os mais importantes inibidores estão considerados a seguir:
9.3.1.a- Anódicos: produtos adicionados no sistema que reagem com o produto de corrosão e
formam um filme aderente e insolúvel na superfície do metal: hidróxidos, carbonatos, silicatos,
fosfatos e boratos. São utilizados geralmente na concentração de 5 a 10 ppm com agitação
adequada para homogeneizar a camada de proteção da superfície.
Ex: CO3-2 + 2H2O C
Em seguida: Men+ + n OH- en
Exemplos de aplicação:
 a- Indústria petrolífera normas técnicas internacionais feitas para regiões com grande variação
de temperatura estabeleceram o uso de aços ao níquel (9% Ni) com valores ótimos de tenacidade.
No Brasil é raro ocorrer invernos rigorosos e pode ser usado o aço carbono associado à adição de
carbonato de sódio para diminuir o efeito da corrosão pelo H2S e ácidos orgânicos. Esta
substituição proporciona grande redução nos custos de produção.
bCromato para proteção do Fe: formação de filme de Fe2O3 e cromato de ferro insolúvel na
superfície do metal.
- Característica: anódico, oxidante e inorgânico
- Vantagens: menor custo, fácil aplicação e eficiência
- Desvantagens: tóxico e poluente redução de Cr (VI) para Cr (III) com o uso de redutores como
sulfato ferroso (FeSO4) e dióxido de enxofre para precipitação final sob a forma de hidróxido.
9.3.1.b- Catódicos: compostos insolúveis* envolvem a área catódica e inibem a difusão de O2 e
condução de elétrons. Menor dificuldade para homogeneizar. Ex: sulfatos de Zn, Mg e Ni formam
hidróxidos insolúveis do composto adicionado. Ex: Zn (OH)2. Sal de zinco é o mais usual em
tratamento de água e sistema de resfriamento.
*Observar diferença entre as películas formadas pelo inibidor anódico e o catódico.
9.3.1.c- Inibidores de adsorção películas protetoras orgânicas fortemente polares formam
camadas com O2, N e S (aminas e aldeídos) e interferem nas reações eletroquímicas. São fatores
importantes responsáveis pela proteção da superfície. São importantes os valores da concentração,
característica do substrato para adsorção e a temperatura da solução.
Exemplos de aplicação com inibidores de adsorção para diferentes temperaturas:
a- ciclohexilamina: proteção para temperaturas até 32oC
b- ácido esteárico: proteção para temperaturas até 88oC
Apostilas Ideal
c- Indústria do petróleo  uso de aminas (C6H11NH2) que formam filmes protetores e impedem o
contato do CO2, H2O e H2S nos gasodutos.
d- Caldeiras  adição de inibidores voláteis para evitar CO2
e- Peças usinadas  óleo diluído em água, graxas, solventes
Obs: É muito interessante verificar que o mesmo inibidor pode ter comportamento anódico e
catódico conforme o tipo de material a ser protegido. No caso da Tetrasulfoftalocianina de cobre
(II) foi observado que em meio de HCl 16%, apresenta caráter de inibidor anódico para o aço
ABNT 1010 e de inibidor catódico para o aço ASTM A606-2.
(GUEDES, I.C. e AOKI, I. V. Estudo eletroquímico da Tetrasulfoftalocianina de cobre (II) como
inibidor de corrosão para os aços ABNT 1010 e ASTM A606-2 em meio de HCl 16%, 22° –
Congresso Brasileiro de Corrosão, Salvador – BA, Ago. 2002.)
10- TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE
10.1- Oxidação do alumínio e a anodização:
Apesar da aparente estabilidade, o alumínio é um metal muito reativo. A resistência à ação
atmosférica deve-se a uma fina camada de óxido, formada naturalmente sobre a superfície pela ação
do oxigênio do ar. No entanto, esta camada formada pelo ar com uma espessura de 0,05
micrômetros (µm) a 0,1 mm não proporciona a devida proteção contra os agentes atmosféricos e os
ciclos normais de limpeza, ocasionando, com o passar do tempo, o enegrecimento da superfície. Por
esse motivo é necessário um processo que proporcione, além de um acabamento uniforme, uma
proteção mais duradoura. Para que isto aconteça podemos fazer uso, além da pintura, do processo
químico ou de anodização para aumento da camada.
10.1.1- Método químico: imersão do alumínio em banhos usando soluções de cromatos e
dicromatos em presença de carbonatos alcalinos a quente espessura da película = 1 a 2 µm com
boa aderência e elasticidade razoável  base para pintura de ligas aeronáuticas.
10.1.2- Método eletrolítico (anodização): uso de soluções eletrolíticas com ácido crômico ou
oxálico formam película de 20 a 40 µm com boa aderência e boa elasticidade na superfície da liga
de alumínio colocada como anodo. A reação de óxido-redução característica é apresentada abaixo:
2Al + 3 H2O Al2O3 + 6 H+ + 6e
Apostilas Ideal
10.1.3- Características do processo de anodização
Várias aplicações são possíveis com este importante processo de tratamento do alumínio e
de outros metais no campo arquitetônico e decorativo como a anodização em peças submetidas aos
desgastes por abrasão ou em aplicações de anodização brilhante para uso como refletores. Em geral
é utilizada uma solução de ácido sulfúrico como eletrólito, ácido crômico para componentes
aeronáuticos; ácido bórico para capacitores eletrolíticos ou ainda ácido oxálico. A coloração da
camada pode ser obtida pela impregnação ou absorção por imersão em corantes orgânicos ou sais
metálicos de estanho, cobre, níquel, cobalto e outros. A selagem realizada posteriormente pode ser
feita com o uso de água na temperatura de ebulição ou soluções de dicromato de potássio para
aumentar a resistência da camada pelo fechamento dos poros do filme. Na Figura 10.1 é mostrado o
fluxograma característico do processo:
Figura 10.1- Fluxograma das etapas do processo de anodização.
(1) Enganchamento: fixar as peças nas gancheiras;
(2) Desengraxe: remover gorduras, óleos, óxidos e resíduos contaminantes da superfície das peças;
(3) Fosqueamento: promover um acabamento acetinado homogêneo por meio de uma solução de
hidróxido de sódio, normalmente quente;
(4) Neutralização: neutralizar os resíduos alcalinos da solução anterior e dissolver os compostos
formados nas reações de fosqueamento;
(5) Anodização: submeter o componente ao processo eletrolítico para formação de uma película
decorativa e protetora uniforme de óxido de alumínio na superfície.
(6) Coloração: impregnação ou abosorção por imersão em corantes orgânicos ou sais metálicos;
Apostilas Ideal
Figura 10.2- Visão geral do setor de anodização da Anobril, em São Paulo (SP).
10.1.4- Classe das camadas anódicas
Esta classificação é usada para fins arquitetônicos em função da agressividade do meio
ambiente e é normalizada pela NBR 12609 (Anodização para Fins Arquitetônicos) que adota a
tabela mostrada abaixo. Para fins arquitetônicos, a camada anódica mínima deve ser de 11 µm.
Tabela 10.1- Espessura normalizada conforme a NBR 12609.
10.2- A cromatização
Pode ser realizada em meio básico ou ácido com formação de uma película com 0,01 a 1
µm. É utilizada para proteção de ligas de Al, Zn, Cu,