Formas de Corrosão 1

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Contribuição dos Alunos de Mestrado em 2012
Adolfo Kalergis Nascimento
Bruno Diehl Neto
Pedro Henrique Moura Leal
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
1) Conforme a causa:
MEIOS 
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
2) Conforme o meio:
FORMA 
DE 
ATAQUE 
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
3) Conforme a forma de ataque:
	Esses três critérios de classificação das formas de corrosão estão estreitamente interligados. Por exemplo:
 
-Corrosão localizada por pite e filiforme pode ser observada tanto em meio aquoso quanto na atmosfera.
-Os danos pelo hidrogênio acontecem em meio aquoso e em altas temperaturas.
-A corrosão uniforme é observada em todos os meios.
-Distribuição de fases é causa de corrosão em solda e sob tensão.
 
A vantagem que vemos neste tipo de classificação das formas de corrosão é que ela permite uma visualização global de todos os fatores envolvidos nos processos de corrosão discrimidamente.
Contribuição dos Alunos de Mestrado em 2012
Adolfo Kalergis Nascimento
Bruno Diehl Neto
Pedro Henrique Moura Leal
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
1) Conforme a causa:
HETEROGENEIDADES DO MEIO
Heterogeneidades do Meio
Correntes de interferência
Causa: Potenciais externos
Natureza
Estáticas: Sistemas de proteção catódica
Dinâmicas: Sistemas de tração elétrica
Afetam tubulações submersas
Oleodutos, gasodutos, cabos telefônicos etc
Proteção
Conexão entre estruturas
Anodo de sacrifício
Revestimento
Heterogeneidades do Meio
Correntes de interferência
Técnicas de análise
Método de Wenner (ASTM G-57)
D.d.p entre estrutura interferida e interferente
Causa: Diferença de potencial entre metais dissimilares unidos
Série Galvânica
Corrosão intensa próxima ao acoplamento
Aspecto importante: Relação entre áreas
Favorecer relação área anódica /área catódica
Heterogeneidades do Meio
Acoplamento Galvânico
Técnicas de análise
Medida de corrente galvânica (ASTM G-71)
Série galvânica (ASTM G-82)
Wire-on-bolt (ASTM G-116)
Heterogeneidades do Meio
Acoplamento Galvânico
Proteção
Alterar projeto da junta
Mudança de materiais
Isolamento
Revestimento (na área catódica)
Causa: ΔT gera diferença de potencial
Criação de uma pilha termogalvânica
Recorrente em trocadores de calor
Heterogeneidades do Meio
Gradientes de Temperatura
Causa: Gradiente de concentração (iônica ou de gases) no eletrólito
Ocorrência: Superposição de superfícies
Metálica/metálica 
Metálica/não-metálica
 Presença de frestas (Corrosão por frestas) ou depósitos
Heterogeneidades do Meio
Concentração / Aeração Diferencial
Proteção
Eliminação de áreas estagnadas
Eliminar frestas
Seleção de materiais mais resistentes
Controle da agressividade do meio
Heterogeneidades do Meio
Concentração / Aeração Diferencial
Técnicas de análise
ASTM G-48
Temperatura crítica de crévice
Podem influenciar no processo de corrosão-erosão:
Velocidade do fluido;
Maior velocidade danifica o filme protetor do aço, aumentando a corrosão;
Densidade e viscosidade do fluido;
Concentração de partículas sólidas ou líquidas arrastadas;
Efeito parecido à velocidade do fluido.
Outros fatores como forma, composição, dureza, tamanho, etc. da partícula;
Pode ser mais ou menos efetivo para remoção do filme protetor.
Ângulo de impacto;
Materiais dúcteis, maior erosão em baixos ângulos;
Materiais frágeis, maior erosão em ângulo de 90°.
Presença de bolhas no líquido (cavitação).
Heterogeneidades do Meio
Fatores Hidrodinâmicos
Ensaios padrões de corrosão-erosão.
ASTM G 40 – Terminologias padrões para relacionadas ao desgaste e erosão;
ASTM G 73 – Prática padrão para ensaios de erosão por choque de partículas líquidas;
Guia para criação de ensaios e procedimentos de análises.
CP anexado a um disco rotatório e passa através de um jato de água.
ASTM G 76 – Práticas padrões para ensaios de erosão por choque (impingiment);
Impacto de um gás contendo partículas abrasivas;
Gráfico de perda de massa por tempo de ensaio.
ASTM G 32 - Método padrão de Erosão por Cavitação Vibratória;
Líquido é jogado em um CP que vibra em freqüência elevada;
Perda de massa por tempo.
Heterogeneidades do Meio
Fatores Hidrodinâmicos
HETEROGENEIDADES DO MATERIAL
 Região heterogênea devido a variação de orientação dos átomos.
 As heterogeneidades, por sua diferença de potencial possibilitam a formação das áreas anódica e catódica.
 De uma forma geral o contorno de grão funciona como uma área anódica. 
Partículas de fases diferentes se formam seletivamente
Pequenos cristais se formam em várias direções e ao final do processo de solidificação as extremidades dos grãos adjacentes se chocam dando origem aos contornos de grão.
Heterogeneidades do Material
Contorno de Grão
Como prevenir a corrosão intergranular?
 Tratamento térmico – dissolução dos carbonetos.
 Utilização de ligas de baixo teor de carbono
 Optar por aços estabilizados (Ti e Nb)
 Sensitização
ASTM A 262
Ensaio de Strauss
Heterogeneidades do Material
Contorno de Grão – Corrosão Intergranular
Ensaio de Strauss – ASTM A 262
 Submeter o corpo de prova a 72h, em solução em ebulição, contendo 1l de água, 100g de CuSO4 . 5H2O e 100ml de H2SO4.
 O Cu2+ age como oxidante atacando as áreas com decréscimo de cromo.
 Após o ataque as amostras são dobradas em torno de um mandril de 1,27cm e examinadas metalograficamente.
 Corrosão e fratura intergranular revelam a presença de sensitização.
Heterogeneidades do Material
Contorno de Grão – Corrosão Intergranular
 Variações no tratamento térmico ocasionam diferença de potencial.
 No caso de uma solda o aquecimento local resulta na modificação da natureza das fases presentes.
 Corrosão em faca:
Solubilidade em alta temperatura dos carbetos de Ti e Nb.
 Solução: 
Aquecer o material, após soldagem, a 1065ºC
Heterogeneidades do Material
Tratamentos Térmicos Diferenciados / Cordão de Solda
 Polimento da superfície metálica.
 Presença de escoriações e abrasões.
 Borda de superfícies metálicas.
 Diferença de formas.
 Deformações diferenciais.
Heterogeneidades do Material
Tratamentos mecânicos diferenciados
No anodo:
Fe  Fe2+ + 2e
K3Fe(CN)6 é bem sensível ao Fe2+ com o qual forma Fe3[Fe(CN)6]2 (resíduo azul)
No catodo:
H2O + ½ O2 + 2e  2OH-
Como há presença de fenolftaleína a coloração fica róseo-avermelhada.
FORMA 
DE 
ATAQUE 
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
3) Conforme a forma de ataque:
-Sob revestimentos
-Mecanismo de corrosão por frestas
CORROSÃO FILIFORME
DEZINCIFICAÇÃO
GRAFITIZAÇÃO
MEIOS 
FORMAS DE CORROSÃO
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
2) Conforme o meio:
Corrosão Atmosférica
Na maioria dos materiais esse tipo de corrosão forma uma camada de óxido metálico.
Essa camada de óxido metálico é formada pela deposição de água na superfície da metal, formando um filme → Mecanismo Eletroquímico 
Corrosão atmosférica em válvula gaveta exposta atmosfera marinha.
Guarda-corpo do Mirante do Cristo Redentor. Sofrendo corrosão Atmosférica.
Corrosão Atmosférica
Os produtos da corrosão serão formados pelo íons resultantes das reações anódicas e catódicas.
No caso da corrosão do Ferro e suas ligas, a ferrugem apresenta coloração escura na parte inferior, devido a presença da Magnetita (Fe3O4). Já na parte superior a coloração a coloração é alaranjada ou castanho-avermelhado, devido a presença Fe2O3 .nH2O.
Coloração característica da corrosão atmosférica do ferro e suas ligas(3).
Corrosão Atmosférica
Fatores que influenciam a Corrosão Atmosférica :
Umidade Relativa;
Substância Poluentes;
Gases;
Material particulado.
pH;
Kombi sofrendo processo de corrosão atmosférica.
Corrosão Atmosférica
Tipos de atmosferas:
Marinha
Rica em sais, principalmente NaCl;
Altos valores de umidade.
Rural
Grande influência dos fatores climáticos (ventos, chuvas,temperatura média alta).
Industrial
Rica em compostos de enxofre;
Rica em material particulado;
Rica em óxidos de nitrogênio.
Corrosão em concreto armado
cimento + areia + agregados  concreto
componentes do cimento:
3CaO.SiO2 42 a 60%
2CaO.SiO2 14 a 35%
3CaO.Al2O3 6 a 13%
4CaO.Al2O3.Fe2O3 5 a 10%
2(3CaO.SiO2) + 6H2O  3CaO.2SiO.3H2O + 3Ca(OH)2
O concreto protege a armadura sob dois aspectos:
Físico  proporcionada pelo cobrimento
Químico  elevado pH na solução aquosa presente nos poros do concreto
A corrosão pode estar associadas a fatores:
Mecânicos  vibrações e erosão
Físicos  variações de temperatura
Biológicos  bactérias
Químicos  ácidos e bases
Na armadura  ação eletroquímica
 No concreto  ação química
	-Integridade física
	-pH
Fatores aceleradores de corrosão:
Carbonatação:
Ca(OH)2 + CO2(ar)  CaCO3 + H2O
CaCO3 + H2O + CO2  Ca(HCO3)2
Ácidos:
Ca(OH)2 + 2H+  Ca2+ + 2H2O
3CaO.2SiO2.3H2O + 6H+  3Ca2+ + 2SiO2 + 6H2O
Fe + 2H+  Fe2+ + H2
Bases:
3CaO.Al2O3 + 6NaOH + 6H2O  2Na3Al(OH)6 +3 Ca(OH)2
SiO2 + 2NaOH  Na2 SiO3 + H2O
- Sais
1- Sais de Amônia.
2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + 2H2O + CaCl2
2- Sais de Magnésio.
Mg+2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + Ca+2
3- Sais Hidrolisáveis.
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3HCl
4- Sais cujas as partes aniônicas contêm íons sulfatos.
Ca(OH)2 + SO4-2 +2H2O = CaSO4.2H2O + 2OH-
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4.2H2O
3CaSO4.2H2O + 3CaO.Al2O3.6H2O + 19H2O = 
3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O 
(Sulfaluminato de Cálcio).
Ação de água do mar – lixiviação e expansão
5- Sais de Cloreto
CaCl2 - Acelera a pega
3CaO.Al2O3.10H2O
Máximo de 2% para concreto armado.
Máximo de 0,03% para concreto protendido.
Água do Mar.
MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4
NaCl
HCO3- + Ca(OH)2= CaCO3 + H2O + OH-
PROTEÇÃO
1-Fórmula dos cimentos ou argamassa.
	-Cimento resistente a sulfato. C3A < 8%
	-Cimento resistente a cloreto C3A teor elevado
2-Revestimento com material polimérico
3-Proteção catódica por corrente impressa
Concreto seco: Resistividade = 100000 ohm.cm
4-Inibidores de corrosão. Ex: NaNO3
Segundo CHIAVERINI, “ferro fundido é a liga ferro-carbono-silício, de teores de carbono geralmente acima de 2,0%, em quantidade superior à que pode ser retida em solução sólida na austenita, de modo a resultar carbono parcialmente livre, na forma de veios ou lamelas de grafita”.