ATIVIDADE ESTRUTURADA 2 PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO

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MARILENE DOS SANTOS ARAUJO 
 
 
ATIVIDADE ESTRUTURADA 2 
PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO 
 
 
 
 
Prof. Antônio Claudio Gonçalves de Sá 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2018 
 
INTRODUÇÃO 
 
A proteção contra a corrosão é uma consideração essencial na seleção de um aço para 
uma aplicação estrutural específica. A corrosão pode reduzir a capacidade de carga de 
um componente pela redução do seu tamanho (seção transversal) ou por ataque 
localizado (pitting) que além de reduzir a seção transversal na região atacada pode 
aumentar a tensão iniciando a formação de trincas. 
Todas as medidas preventivas que impedem ou eliminam a corrosão irão aumentar a 
vida do componente e sua confiabilidade. 
Os fatores a considerar para a seleção do método de proteção são: 
 Condições ambientais 
 Custo 
 Grau de proteção necessário 
 Conseqüências de falha imprevista em serviço 
A proteção pode ser feita das seguintes formas: 
 Criação de uma barreira impermeável entre o aço e o meio corrosivo 
 Introduzindo uma substância que inibe a ação química da corrosão 
 Induzindo uma atividade galvânica que atua contra a atividade galvânica da 
corrosão 
A proteção contra a corrosão do ferro pode ser feita por utilização de ferro inoxidável 
no lugar do ferro metálico, por pinturas protetoras, como a de zarcão ou de estanho, e 
por meio de metais de sacrifício, que é a técnica utilizada na galvanoplastia, em que há 
proteção catódica, a corrosão de muitos metais, como o ferro, causa grandes prejuízos 
econômicos e sociais. 
A prata, o alumínio e o cobre não têm a sua corrosão muito intensa, porque ao se 
oxidarem eles naturalmente formam uma espécie de película protetora que impede que 
o restante do material sofra a corrosão. 
O ferro, no entanto, enferruja, formando Fe2O3. 3 H2O, que não é uma película de 
proteção. Pelo contrário, a ferrugem da superfície do metal vai se soltando e expondo 
continuamente o ferro metálico à condição ambiente. Desse modo, a corrosão 
prossegue até a total deterioração da peça. Assim, os cientistas, principalmente os 
químicos, desenvolveram métodos de proteção para o ferro e o aço, visto que não têm 
um processo de proteção natural 
 
Na imagem abaixo é possível ver qual é a constituição da película protetora em cada 
caso: 
 
 
 
Quais os processos de pintura que podem ser utilizados para proteger superfícies metálicas? 
A proteção contra a corrosão do ferro e de outros metais pode ser feita por meio do 
revestimento da peça com tintas, esmaltes, óxidos e outros metais 
Corrosão dos metais, foi mostrado o quanto de prejuízo econômico a oxidação dos 
metais, principalmente do ferro, causa para a sociedade em geral, bem como os perigos 
relacionados. Por isso, os cientistas passaram a desenvolver algumas técnicas eficazes 
para combater a corrosão dos metais, veja as principais: 
 
1- Proteção catódica 
Visto que a formação da ferrugem inicia-se em virtude da oxidação do ferro (Fe (s) → 
Fe2+ + 2 e-) em contato com o ar úmido, uma das técnicas de proteção do ferro consiste 
em reverter essa oxidação. Para tal, um eletrodo de sacrifício ou metal de sacrifício é 
colocado em contato com o objeto feito de ferro ou de aço. Esse metal deve possuir um 
potencial de oxidação maior que o do ferro para, assim, oxidar-se no lugar dele (daí o 
nome “eletrodo de sacrifício”), fornecendo elétrons para quaisquer íons Fe2+ que se 
formarem, voltando a ser ferro metálico. 
Para entender melhor, vejamos um exemplo: O magnésio possui potencial de redução 
menor que o do ferro, conforme mostra as suas semirreações de redução abaixo: 
Fe2+ + 2 e- → Fe(s) E0 = - 0,44 V 
Mg2+ + 2 e- → Mg(s) E0 = - 2,37 V 
Visto que seu potencial de redução é menor, a tendência do magnésio de oxidar-se é 
maior que a do ferro. Assim, liga-se uma peça de ferro a esse metal, formando uma piçja 
galvânica, em que o ferro é o cátodo e o magnésio funciona como ânodo. Isso significa 
que, em contato com o ar, o magnésio irá oxidar-se, e não o ferro: 
Mg(s) → Mg2+ + 2 e- 
Veja que a oxidação do magnésio fornece elétrons, que irão reduzir os íons Fe2+ a ferro 
metálico, impedindo assim que ele seja corroído: 
Fe2+ + 2 e- → Fe(s) 
Podem-se usar também outros metais, desde que tenham o potencial de redução menor 
que o do ferro, como o zinco (E0 = - 0,76 V). 
Essa técnica de proteção do ferro (e também do aço, que é uma liga metálica feita de 
aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5% a 17% de carbono e traços de silício, enxofre e 
fósforo) é muito aplicada em tanques para combustíveis, navios, oleodutos e 
tubulações. Geralmente, no caso dos navios, como mostrado abaixo, placas de zinco são 
colocadas diretamente em contato com o casco deles. Já no caso de tubulações, tanques 
de combustível e oleodutos, blocos de magnésio são conectados em vários pontos 
desses equipamentos. 
 
 
 
2 – Revestimentos: 
No cotidiano, é muito comum o uso do zarcão para revestir peças metálicas, tais como 
portões, grades, janelas, entre outros. O zarcão é uma tinta constituída de uma 
suspensão oleosa de tetróxido de chumbo (Pb3O4), que adere bem ao metal porque é 
um óxido insolúvel. Sua função é simplesmente impedir o contato do ferro com o 
oxigênio do ar. Se essa película protetora for riscada ou sofrer desgaste com o tempo, o 
ferro irá se oxidar, por isso a necessidade de manutenção constante. 
 
 
Quando se necessita de uma proteção mais eficaz, podem-se usar revestimentos de 
polímeros. Outro exemplo são as folhas de flandres, isto é, as latas usadas como 
embalagens, que são constituídas de uma lâmina de aço coberta de estanho na parte do 
interior da lata. 
O estanho é mais resistente à corrosão que o aço, ou seja, é menos reativo que o ferro, e ele 
ainda é revestido por outra camada de um óxido ou de um polímero, porque o ácido cítrico 
dos alimentos pode atacar o estanho 
Alguns óxidos, como o óxido de crômio (III) e o óxido de ferro (III), são usados para 
revestir peças metálicas e fornecem proteção porque são impermeáveis ao oxigênio e à 
água. 
A galvanoplastia ou eletrodeposição metálica é uma técnica em que se reveste uma 
peça metálica com outro metal mais nobre, que é menos reativo e menos propenso à 
corrosão. Isso é feito por se colocar a peça que se deseja revestir como cátodo (polo 
negativo) em um circuito de eletrólise. Abaixo temos um esquema de uma douração, 
isto é, uma galvanoplastia em que se reveste um objeto metálico de ouro. Veja que no 
ânodo o ouro sofre oxidação, formando os íons Au3+ que migram para o cátodo, 
cobrindo a peça metálica: 
 
 
 
O que deve ser evitado, para que um sistema de pintura tenha um bom desempenho? 
 
Galvanização e pintura adequadas podem evitar a corrosão das estruturas metálicas, 
O preparo de superfície constitui uma etapa importantíssima na execução da pintura, e 
está diretamente ligada ao seu bom desempenho. O preparo de superfície é realizado 
com dois objetivos principais: 
Limpeza superficial: Trata-se da remoção da superfície de materiais que possam impedir 
o contato direto da tinta com o aço, tais como pós diversos, gorduras, óleos, 
combustíveis, graxas, ferrugem, carepa de laminação, resíduos de tintas, suor e outros. 
O nível requerido de limpeza superficial variará de acordo com as restrições 
operacionais existentes, do tempo e dos métodos disponíveis para a limpeza, do tipo de 
superfície presente e do sistema de pintura escolhido, uma vez que uma vez que as 
tintas possuem diferentes graus de aderência sobre as superfícies metálicas. 
Ancoragem mecânica: O aumento da rugosidade superficial proporciona um aumento 
da superfície de contato entre o metal e a tinta, contribuindo, desse modo, para o 
aumento da aderência. O perfil de rugosidade especificado está ligado à espessura da 
camadaseca. A carepa de laminação é um contaminante muito especial, cujo efeito 
danoso é muitas vezes ignorado, razão pela qual trataremos desse assunto com algum 
detalhe. 
O aquecimento do aço carbono a temperaturas situadas entre 575 C e 1370 C provoca 
a formação de uma camada de óxidos denominada carepa de laminação Esta película é 
formada por três camadas de óxidos sobrepostas: wustita (FeO), magnetita (Fe O ) e 
hematita (Fe O ). 3 4 2 3 Placas, tarugos, blocos, chapas, vergalhões e Perfis são 
laminados em temperaturas próximas o de 1000 C. A carepa formada é uma película 
cinza-azulada, muito dura, aderente e lisa, que recobre completamente o aço, e cuja 
espessura média pode variar de 10 mm a 1000 mm. Este revestimento natural é, para 
muitos, sinal da existência de um ótimo revestimento de base para a pintura. 
Infelizmente esta é uma falsa idéia muito disseminada no meio técnico. Devido ao fato 
da carepa possuir coeficiente de dilatação diferente daquele do aço, ela acaba se 
trincando durante os ciclos naturais de aquecimento e resfriamento, permitindo a 
penetração de água, oxigênio e contaminantes variados. A presença de eletrólitos causa 
a formação de uma pilha, onde o aço é oxidado e a reação de redução do oxigênio 
acontece sobre a carepa. Depois de algum tempo de ataque, a ferrugem progride por 
baixo da carepa, expulsando-a da superfície do aço. 
A pintura é o principal meio de proteção das estruturas metálicas. Tintas são suspensões 
homogêneas de partículas sólidas (pigmentos) dispersas em um líquido (conhecido 
como veículo), em presença de componentes em menores proporções, chamados de 
aditivos. Os pigmentos são pós orgânicos ou inorgânicos finamente divididos 
(aproximadamente 5 mm de diâmetro). Em suspensão na tinta líquida, são aglomerados 
pela resina após a secagem, formando uma camada uniforme sobre o substrato. Os 
pigmentos promovem a cor, opacidade, coesão e inibição do processo corrosivo, e 
também a consistência, a dureza e resistência da película. 
 
 
 
Cite alguns exemplos de tratamentos de proteção em revestimentos de alta espessura. 
Procure uma oficia de pintura de veículos e pergunte aos técnicos o que significa 
pintura ou revestimento de alta espessura. Com a resposta obtida faça suas 
observações 
Os revestimentos metálicos, além da finalidade decorativa, de resistência, de função 
elétrica e endurecimento superficial, servem para imprimir resistência ao processo 
corrosivo. 
O chumbo, o estanho, o zinco e o cádmio, são resistentes aos ácidos em meio não 
aerado. É preciso que haja boa aderência e impermeabilidade da película e os 
revestimentos que possuem função catódica não devem formar pilhas galvânicas, como 
no caso do aço-carbono revestido com Sn – Cu – Pb – Ag e aço inoxidável, caso tenha 
função anódica. Esse revestimento protege o metal de base, sendo o ânodo da pilha, 
fato esse comum entre o aço-carbono e o ferro revestido com zinco e cádmio. 
Os processos de aplicação com suas respectivas técnicas protetoras são: 
 a) Cladização – também chamado de cladeamento, é feito por laminação conjunta a 
quente com chapa de metal base e metal de revestimento, ou então pelo processo de 
explosão. É muito comum o uso dessa técnica em aço-carbono e aço inoxidável ou em 
alumínio metálico com chapa de alumínio. 
 b) Imersão a quente – muito utilizado no revestimento do aço com estanho, cobre, 
alumínio ou zinco. Imerge-se o material metálico em um banho do metal de 
revestimento fundido. O nome dos processos se deve ao tipo de revestimento: 
aluminização, estanhagem, copperweld, galvanização ou zincagem. 
OBSERVAÇÕES: 
Ao se utilizarem metais nos revestimentos anticorrosivos, a ação protetora se explica 
pela formação de películas protetoras de óxidos, hidróxidos e outros compostos que 
reagem com os oxidantes do meio corrosivo, desde que ocorram formações de óxidos 
aderentes. Os mais comuns são o alumínio, o cromo, o níquel e o zinco. É preciso que 
haja boa aderência e impermeabilidade da película e os revestimentos que possuem 
função catódica não devem formar pilhas galvânicas, como no caso do aço-carbono 
revestido com Sn – Cu – Pb – Ag e aço inoxidável, caso tenha função anódica. Esse 
revestimento protege o metal de base, sendo o ânodo da pilha, fato esse comum entre 
o aço-carbono e o e o ferro revestido com zinco e cádmio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
 https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/protecao-dos-metais-contra-
corrosao.htm 
 http://www.cursoscbca.com.br/moodle/arquivos/pdfs/Sist_Estrut_Mod8_bibli
ografia/Manual_Protecao_Corrosao_Incendio.pdf 
 Livro de corrosão, terceira edição, Vicente Gentil, Editora LTC (Livros Técnicos e 
Científicos Editora S.A), Rio de Janeiro, Brasil, 1996. 
 http://redeetec.mec.gov.br/images/stories/pdf/eixo_ctrl_proc_indust/tec_met
al/corr_trat_superf/161012_corr_trat_superf.pdf 
 Apostila do Curso de formação de operadores de refinaria, Química Aplicada-
Corrosão, Luiz Antonio Ferreira 
 Aços e Ligas. Disponível em: Acessado em: https://biomania.com.br/ 
19/11/2018.