Aula 1 - Corrosão

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CORROSÃO CORROSÃO 
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
Professor Ruy Alexandre Generoso
DEFINIÇÃO DE CORROSÃO
Consiste em uma perda efetiva de 
material por dissolução ou pela 
formação de uma incrustação pela ação 
química ou eletroquímica do meio, 
podendo estar ou não associado a 
esforços mecânicos.
DEFINIÇÃO DE CORROSÃO
Pode incidir sobre diversos tipos de 
materiais, sejam metálicos como os aços ou 
não metálicos, como plásticos, cerâmicas ou 
concreto.
Em polímeros os mecanismos e as 
conseqüências do processo são diferentes e 
por isso o termo mais empregado é
degradadegradaççãoão.
DEFINIÇÃO DE CORROSÃO
O processo de corrosão em materiais 
metálicos é uma reação de oxi-redução em 
que o metal é oxidado a partir da superfície.
O material que perde elO material que perde eléétrons sofre oxidatrons sofre oxidaçção.ão.
O material que ganha elO material que ganha eléétrons sofre redutrons sofre reduçção.ão.
DEFINIÇÃO DE CORROSÃO
DEFINIÇÃO DE CORROSÃO
Comumente chamada de “ferrugem”, 
quando encontrada nos metais como ferro e 
aço, a corrosão afeta não apenas o aspecto 
estético do material, como também sua 
resistência mecânica e vida útil.
Pode ser visto como o inverso do processo 
siderúrgico, ou seja, levando o metal 
retornar ao seu estado original através da 
oxidação.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Com exceção de alguns metais nobres, como o 
ouro, que pode ocorrer na sua forma elementar, 
os metais são quase sempre encontrados na 
natureza na forma de compostos: óxidos, 
sulfetos, etc. 
Isso significa que esses compostos são as formas 
mais estáveis para os respectivos elementos na 
natureza.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
A corrosão pode ser vista como a tendência 
ao retorno para um composto estável. 
Assim, por exemplo, quando uma peça de 
aço enferruja, o ferro, principal 
componente, está retornando à forma de 
óxido, que é o composto original do 
minério.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Custo;
Segurança;
Conservação de recursos.
ImplicaImplicaçções Importantesões Importantes
Quanto aos custos:Quanto aos custos:
Indústrias como a aeronáutica e 
automotiva gastam muito dinheiro na 
utilização de materiais mais 
resistentes à corrosão e no emprego 
de novas tecnologias;
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Quanto Quanto àà seguransegurançça:a:
Muitos componentes e estruturas 
podem estar suscetíveis a falhar por 
conseqüência de um processo de 
corrosão: caldeiras, submarinos, 
aeronaves, vasos de pressão, hélices 
de turbinas, pontes, etc.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Quanto Quanto àà conservaconservaçção dos recursos:ão dos recursos:
As reservas de metais e a quantidade 
de energia disponível em nosso planeta 
são limitadas.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Muita energia e insumos são gastos na cadeia 
produtiva, desde a extração do minério até a 
transformação do metal em algo utilizável. 
Tudo isso se perde na corrosão. 
As perdas por corrosão contribuem de forma 
significativa para a ineficiência dos processos 
produtivos como um todo.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
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.
CORROSÃO - INTRODUÇÃO
Na grande maioria dos casos, a adoção de 
processo preventivo anti-corrosão no início da 
utilização dos materiais, proporcionará um 
significativo aumento da vida útil da 
estrutura, além da economia de custos em um 
número menor de manutenções necessárias.
ENGENHARIA DE CORROSÃO
Aplicação de ciência e trabalho para prevenir ou 
controlar a corrosão de maneira econômica e segura
Princípios químicos e metalúrgicos
Propriedades mecânicas dos materiais
Natureza dos meios corrosivos
Disponibilidade de materiais
Processos de fabricação
Projeto
Ensaios de corrosão
ENGENHARIA DE CORROSÃO
Resistência Resistência àà CorrosãoCorrosão
Disponibilidade
Custo
Aparência
Resistência Mecânica
Processo de Fabricação
Material
ENGENHARIA DE CORROSÃO
Aspectos
Eletroquímicos
Aspectos 
Físico-Químicos
ResistênciaResistência
àà CorrosãoCorrosão
Aspectos
Metalúrgicos
Aspectos
Termodinâmicos
MEIOS DE CORROSÃO
O ar contém umidade, sais em suspensão, 
gases industriais, poeira, etc. O eletrólito 
constitui-se da água que condensa na 
superfície metálica, na presença de sais ou 
gases presentes no ambiente.
Outros constituintes como poeira e poluentes 
diversos podem acelerar o processo corrosivo.
AtmosferaAtmosfera
MEIOS DE CORROSÃO
Principais Parâmetros:
- materiais poluentes
- umidade relativa
- temperatura
- intensidade e direção dos ventos
- chuvas
- radiação 
AtmosferaAtmosfera
MEIOS DE CORROSÃO
Classificação:
- Rural
- Industrial
- Marinha
- Urbana
- Urbana - Industrial
- Outras combinações
AtmosferaAtmosfera
MEIOS DE CORROSÃO
Águas naturais: 
– Água salgada
– Água doce
Meios líquidos artificiais: 
– Produtos químicos em geral
Meio AquosoMeio Aquoso
MEIOS DE CORROSÃO
Águas naturais: 
– Água doce
Meio AquosoMeio Aquoso
Águas de rios, lagos e do subsolo. Estas águas podem 
conter sais minerais, eventualmente ácidos ou bases, 
resíduos industriais, bactérias, poluentes diversos e 
gases dissolvidos. O eletrólito constitui-se 
principalmente da água com sais dissolvidos. Os outros 
constituintes podem acelerar o processo corrosivo.
MEIOS DE CORROSÃO
Águas naturais: 
– Água salgada
Meio AquosoMeio Aquoso
Águas do mar. Estas águas contêm uma quantidade 
apreciável de sais. Uma análise da água do mar 
apresenta em média os seguintes constituintes em 
gramas por litro de água:
MEIOS DE CORROSÃO
Meio AquosoMeio Aquoso
MEIOS DE CORROSÃO
Meios líquidos artificiais 
– Produtos químicos
Meio AquosoMeio Aquoso
Os produtos químicos, desde que em contato 
com água ou com umidade e formem um 
eletrólito, podem provocar corrosão 
eletroquímica
MEIOS DE CORROSÃO
Principais Parâmetros:
– gases dissolvidos
– sais dissolvidos
– material orgânico
– bactérias e algas
– sólidos em suspensão
– pH e temperatura
– velocidade da água
Meio AquosoMeio Aquoso
MEIOS DE CORROSÃO
Os solos contêm umidade, sais minerais e 
bactérias. Alguns solos apresentam também, 
características ácidas ou básicas. O eletrólito 
constitui-se principalmente da água com 
sais dissolvidos.
SolosSolos
MEIOS DE CORROSÃO
Principais Parâmetros:
– aeração, umidade e pH
– microorganismos
– condições climáticas
– heterogeneidades do solo
– presença de sais, água e gases
– resistividade elétrica
SolosSolos
As reações anódica e catódica são reações 
parciais
Ambas reações acontecem simultaneamente e 
à mesma velocidade sobre a superfície do 
metal: não há acúmulo de carga elétrica 
Qualquer reação que pode ser dividida em 
dois processos parciais de oxidação e redução 
é denominada reação eletroquímica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Região que cede elétrons 
(dissolução do metal - corrosão) 
� reação anódica
Condutor eletrônico 
Região que consome elétrons 
� reação catódica
Condutor iônico: eletrólito
Metal sofrendo corrosão consiste:Metal sofrendo corrosão consiste:
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Heterogeneidades Primárias:
São inerentes ao material
• Impurezas no metal
• Ligas
• Vértices e arestas de cristais
• Pontos de ruptura de filmes 
protetores
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Fontes de Corrosão EletroquFontes deCorrosão Eletroquíímicamica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
Heterogeneidades Primárias:
São inerentes ao material
• Impurezas no metal
• Ligas
• Vértices e arestas de cristais
• Pontos de ruptura de filmes 
protetores
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
Heterogeneidades Secundárias:
Não inerentes ao material
• Correntes elétricas de fuga
• Contatos bimetálicos
• Diferenças no meio corrosivo 
(aeração, concentração)
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
Heterogeneidades Secundárias:
Não inerentes ao material
• Correntes elétricas de fuga
• Contatos bimetálicos
• Diferenças no meio corrosivo 
(aeração, concentração)
Fontes de Corrosão EletroquFontes de Corrosão Eletroquíímicamica
MECANISMO ELETROQUÍMICO DA CORROSÃO
CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Interpreta as propriedades dos Interpreta as propriedades dos 
materiais em termos das interamateriais em termos das interaçções ões 
entre entre áátomos e moltomos e molééculas que culas que 
constituem o todo do material.constituem o todo do material.
InterpretaInterpretaçção parcial do ão parcial do 
comportamento do materialcomportamento do material
CIÊNCIA DA SUPERFÍCIE
AssociaAssociaçção de um defeito em escala ão de um defeito em escala 
atômica na superfatômica na superfíície causado por cie causado por 
uma reauma reaçção de superfão de superfíície e uma cie e uma 
tensão aplicada ou residual.tensão aplicada ou residual.
Permite explicar falhas inesperadas Permite explicar falhas inesperadas 
atravatravéés da associas da associaçção com eventos ão com eventos 
que se dão na superfque se dão na superfííciecie
CIÊNCIA DA SUPERFÍCIE
INTERFACESINTERFACES
Metal: Constituído de partículas carregadas 
positivas e negativas balanceadas 
entre si � condutor eletrônico
Filme de umidade: moléculas de água, 
oxigênio e hidrogênio 
� condutor iônico
Interface entre um condutor eletrônico e 
um condutor iônico
CIÊNCIA DA SUPERFÍCIE
Independentemente da forma como 
ocorre, sempre que há uma interfaceinterface,,
ocorre o carregamento de ambos os lados 
desta interface, e o desenvolvimento de 
uma diferença de potencial através da 
INTERFASE. 
Esse carregamento ocorre antes que as 
cargas nas duas fases sejam iguais em 
magnitude mas de sinais opostos.
CIÊNCIA DA SUPERFÍCIE
Todas as interfaces são eletrificadas e as 
superfícies têm excesso de carga. 
Esse excesso de carga é que afeta as 
propriedades de superfície dos materiais 
fazendo-as desviar daquelas 
determinadas para o material como um 
todo.
CIÊNCIA DA SUPERFÍCIE
Eletroquímica é a ciência que estuda as 
conseqüências da transferência de cargas 
elétricas de uma fase para outra.
A ciência eletroquímica estuda, 
principalmente, a situação superficial, 
particularmente aquelas resultantes das 
propriedades elétricas da interfase.