10- Corrosão sob tensão

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GRUPO DE ESTUDOS SOBRE FRATURA DE MATERIAIS 
DEMET/EM/UFOP
ENSAIOS DE CORROSÃO SOB TENSÃO
ENSAIOS MECÂNICOS 
DE MATERIAIS
CORROSÃO 
ASSOCIADA A 
SOLICITAÇÕES 
MECÂNICAS
CORROSÃO SOB 
FADIGA
CORROSÃO COM 
EROSÃO, 
CAVITAÇÃO, 
IMPINGIMENTO
CORROSÃO SOB 
ATRITO
FRAGILIZAÇÃO 
POR METAL 
LÍQUIDO
FRAGILIZAÇÃO 
PELO 
HIDROGÊNIO
FENDIMENTO 
POR ÁLCALI
CORROSÃO SOB 
TENSÃO
Ensaio de Corrosão sob Tensão
Ensaio de Corrosão sob Tensão : objetivo
O ensaio de corrosão sob tensão tem por
objetivo a determinação da vida do material
submetido a carregamento e a um ambiente
agressivo.
Caracterização do fenômeno
O tempo necessário para ocorrer corrosão sob tensão fraturante de
um dado material metálico depende de:
TENSÃO
CONCENTRAÇÃO 
OU NATUREZA 
DO MEIO 
CORROSIVO
TEMPERATURA
COMPOSIÇÃO 
E ESTRUTURA 
DO MATERIAL
C
S
T
CST
NUCLEAÇÃO 
DE TRINCA
PROPAGAÇÃO 
DE TRINCA
FRATURA
INTERGRANULAR
TRANSGRANULAR
Caracterização do fenômeno
A corrosão sob tensão faturante envolve as seguintes etapas:
Caracterização do fenômeno
Tipos de ensaios:
CST
ENSAIO A 
CARGA 
CONSTANTE
ENSAIO A 
DEFORMAÇÃO 
CONSTANTE
ENSAIO DE 
MECÂNICA DE 
FRATURA
A B
Forças
impulsoras
Tempo
Fratura do CP
tensionado
Eletroquímica
Mecânica
CP sem tensão
Transição
Início da CST
Propagação CST
C
X
Estágio I
Estágio II
Estágio III
K ou J
T
m
n
h
o
d
e
t
r
i
n
c
a
P
r
o
f
u
n
d
i
d
a
d
e
d
e
p
i
t
e
a
a
Figura 4.93 - Influência de fatores mecânicos e eletroquímicos na corrosão sob tensãoInfluência de fatores mecânicos e eletroquímicos na corrosão sob tensão.
Ensaio de Corrosão sob Tensão : equipamento 
GESFRAM
 
Célula de 
corrosão 
com CP 
Braço de 
carregamento 
Pesos 
LVDT 
 
 (a) (b) (c)
 
 (d) (e) (f)
Figura 4.95 - Corpos-de-prova trincados por corrosão sob tensão; (a,b,c) – sistema: aço inoxidável
austenítico AISI 304/soluções contendo cloretos (pH 0,0), temperatura ambiente; (d,e,f)
– sistema: aço inoxidável duplex 2205/soluções com 42% (peso) MgCl2 (143
o
C); CPs:
(a,b) tração liso; (c) tração com entalhe; (d) em U; (e) tração-compacto - C(T) -; (f) duplo
entalhe (TN-DCB)
Ensaio de corrosão sob tensão : determinação do tempo de 
falha
K
M
BB W a
f a W
n
6
1
2 32
( / )
Variação do fator de intensidade de tensão KI
em função do tempo de falha no ensaio de 
corrosão sob tensão para o metal titânio.
K
M
BB W a
f a W
n
6
1
2 32
( / )
Ensaio de corrosão sob tensão : determinação do 
tempo de falha
Variação do fator de intensidade de tensão KI com
o tempo de realização do ensaio de corrosão sob
tensão.
Corpo de prova C(T) modificado para
ensaio de corrosão com deslocamento
constante.
Ensaio de corrosão sob tensão : propagação de trinca
Esquema de uma curva de taxa de propagação de
trinca versus fator de intensidade de tensão na ponta
da trinca, ensaio de corrosão sob tensão.
Ensaio de corrosão sob tensão : propagação de trinca
Efeito do valor do fator K aplicado no material no tempo de fratura.
Aço inoxidável duplex, meio rico em cloretos.
da
dt
g K
Ensaio de corrosão sob tensão : propagação de trinca 
Crescimento de trinca por corrosão sob tensão transgranular. Aço inoxidável duplex,
meio rico em cloretos.
Ensaio de corrosão sob tensão : propagação de trinca 
 
Entalhe 
Pré-trinca por 
fadiga 
TCST 
Ruptura mecânica 
por tração 
 
Pré-trinca 
TCST 
Ruptura 
mecânica 
(tração) 
Macrofratografias de fratura por corrosão sob tensão 
(a) e (b). Microfratografias através de análise no 
MEV: (c) região de TCST (fratura completamente 
frágil), 2000X. (d) região final de fratura (fratura 
dúctil – presença de dimples), 1000X.