Resumo matéria de corrosão

Prévia do material em texto

Corrosão
Cap 18 – metodos para o combate a corrosão
*Pode ser combatida mudando:
Projeto
Processo
Meio
Metal
Aplicando revestimento de proteção – Ex: Cromatização, galvanização, pintura.
*Para se ter uma ideia de qual método utilizar, precisa ser analisado algumas variáveis:
Metal
Meio
Mecanismos de corrosão 
E principalmente a parte econômica
*Qualquer meio de combate a corrosão só será utilizado se ela for economicamente viável, Então será analisado o custo do combate e se for viável ele será utilizado, Se não for viável, deixa corroendo e troca no futuro.
*Dessas variáveis a mais importante é o meio
Dentro desses métodos de combate temos as técnicas, e as técnicas são escolhidas de acordo com o meio Ex: Se o objetivo é purificar a agua, A técnica é a purificação da agua, não tem como eu colocar essa técnica no metal que esta corroendo pois não tem agua,
Outro ex: Proteção catódica, ela é utilizada em estruturas submersas, enterradas. 
Porque como está enterrada, tem a dificuldade de ficar tirando pra fazer a manutenção dessa estrutura e essa técnica é por tempo indeterminado. Independente do meio corrosivo que for e do metal, ela é de longa duração, você tem um custo pra fazer esse tipo de técnica ( retirar da onde esta, retirar do subterrâneo, desenterrar), como é de longa duração, não precisa ficar retirando toda hr, por isso, não é utilizado na atmosfera, pois é de fácil acesso e pode ser analisado a qualquer hr.
Um dos principais fatores que vão nortear qual a tecnica será utilizada é exatamente o meio
No livro 
Atmosfera 
(W) Submersa em Agua
(G) enterrado (terra)
**Modificação do processo (Processo de utilização, modificar o processo de trabalho, nesse caso é a proteção de maquinas e do meio onde se está sendo utilizado, não o produto final)
Projeto da estrutura (A,W,G)
Condições da superfície (AWG)
Proteção catódica (WG) (Como falado anteriormente)
**Modificação do Meio corrosivo 
Nessa técnica é utilizado os inibidores, são substancias químicas, São colocados no meio corrosivo, Porem é utilizado em formas especificas, pois não se pode utilizar inibidores na atmosfera, nem no oceano, Devem ser utilizados em ocasiões de controle, existem limitações que vão sendo buscados ate achar um que resolva)(WAG- em casos especiais)
Desaeração da agua (retirada de oxigênio da agua), se vc tem um meio aquoso e o que gera a sua corrosão é o meio aquoso, vc utiliza esse processo. (W)
Purificação do ar (Ar com sustâncias toxica que geram a corrosão) (A)
**Modificação do Metal
Adicionando elementos de liga (AWG)
Aumentando a pureza do metal (AWG) – menos utilizado pois vc deixa ele caro devido a pureza
Tratamento térmico (AWG)
** Revestimentos protetores( Vc aplicar um metal mais resistente do que o que vc tem, existem varias técnicas, galvanização cromatização, pintura de carro objetivo de proteger a corrosão )
Revestimentos inorgânicos (AWG)
Revestimentos metálicos (AWG)
Revestimentos orgânicos(AWG)
**Modificação do projeto(Vc tem uma tubulação, vc tem uma parte reta e tem uma parte com curva, na parte da curva, tem mais tendência de corrosão pois tem mais concentração de tensão, erosão, De acordo com isso vc pode reduzir o ângulo para diminuir as chances de se ter corrosão)
(na solda para economizar material é feito apenas alguns pingos e não um cordão inteiro, devido a isso, se tem mais chance de ter corrosão, pois Sofreu uma modificação de temperatura que pode gerar a corrosão, Forma uma pilha).
CAP 19 – Inibidores de corrosão
São produtos adicionados no meio corrosivo, necessariamente precisa de um eletrólito para colocar o inibidor.
Esses inibidores podem ser orgânicos (natural) e inorgânicos ( Sintético)
TIPOS:
*Oxidante ( Ele age oxidando) e
 *Não oxidante
Catódicos e anódicos
*Anódicos – reprimem as reações anódicas
*Catódicos – reprimem as reações catódicas
Então vc coloca a substancia no meio corrosivo e ele vai agir na área determinada dele (Anodica ou catódica)
*Se for um inibidor de adsorção, ele pode criar uma película de proteção (É adicionado no inibidor e vai criar uma película)
Diferença de absorção e adsorção é que adsorção é na superfície e absorção é como se fosse uma esponja 
**São classificados quanto a composição e ao comportamento.
Se for composição (orgânicos e inorgânicos)
Comportamento (de que formas eles vão agir)
CAP 21 – Preparação do Revestimento
Não se pode pegar uma peça corroída e revestir, por isso precisa antes de revestir qualquer material, é preciso prepara-la.
O tratamento é o revestimento, antes de revestir precisa tratar, por isso é pré-tratamento de superfície.
Existem dois grupos de pre-tratamento, 
****Pre-tratamento mecânico 
 (o tipo da técnica será escolhida de acordo com a impureza que se tem presente no material) É feita por abrasão(algum material atritará no Abrasivo escolhido)
Lixamento (mais utilizado)- Manual ou por maquina (depende do material)
( Independente se for manual ou por maquina o que faz remover o que vc quer é a lixa, É o grão da lixa, é classificada pela sua granulometria (o tamanho do grão na lixa)(grana é o numero da lixa, quanto menor a grana-maior o grão, maior a grana, menor o grão).
(São utilizados diferentes tipos de lixa para que uma lixa tire o risco da lixa anterior, aumentando o numero dela) (o grão é feito de carbeto de cilício e oxido de alumínio)
Lixamento é utilizado para a retirada de oxido, corrosão, carepa.
A diferença do manual para o de maquina é aumentar a agilidade, o tempo mas a técnica é a mesma.
Para polir, é utilizado uma pasta de Alumina ou de diamante utilizado posterior ao lixamento( depende do caso)
Polimento tbm é um tipo de tratamento contra a corrosão, pois quanto mais rugoso o material, mais chances de corroer, mais polida, mais resistente.
Jateamento (utilizado, por exemplo, para tratar um casco de navio). Utilizado para estruturas de médio e grande porte, uso industrial. Era utilizado com areia, mas não é mais utilizado pois era prejudicial a saúde, com o tempo a inalação da poeira é prejudicial, na atualidade é usado o Hidrojateamento utilizado com agua em alta pressão, Temos também a granalha de aço que são mini lascas 
O jateamento além de se retirar a carepa e outras impurezas é utilizado para se adquirir rugosidade.
O grau de retirada da sujidade depende do que vc quer Se é uma carepa.
Tamboreamento ou vibração – utilizado em porcas e arruelas é utilizada em peças pequenas para remoção de oxidação é uma bacia (tambor) É acoplada a uma base giratória e vibratória, é colocado as peça e colocado o abrasivo e com a vibração é retirado à oxidação. 
****Pre-tratamento químico é utilizado São utilizados substancias química – Acidas, alcalinas e solventes.
Decapagem Químicas ( também é utilizado para a retirada de óxidos, corrosão e carepas)(também não tem a função de retirar graxa 
*Decapagem acida 
É utilizado o acido sulfúrico, acido clorídrico e acido nítrico.
O clorídrico possui algumas limitações, ele tem a desvantagem de emitir vapor (volatiza muito rápido) e é toxico. Por isso não é utilizado em temperatura ambiente.
O sulfúrico é mais barato, porem mais fraco, Precisa ser aquecido para aumentar o resultado.
O Nítrico, ele é mais utilizado na passivação do aço inox ou do alumínio, ele cria uma camada passiva, ele cria uma película, ele tbm é utilizado na limpeza do titânio.
 *Decapagem alcalinas
 (metais pesados – Decapagem Acida, Metais leves – Decapagem alcalina)
Ela é feita com Hidróxidos em metais macios, metais leves. 
Hidróxido de Potássio
Hidróxido de sódio
A decapagem alcalina ela não é muito rápida, por isso ela é feita com uma técnica que é colocada corrente elétrica junto, no meio, chamado decapagem eletrolítica.
É colocado o eletrólito com o decapante ( hidróxido) e coloca a corrente que causa a agitação das moléculas e que gera o desprendimento, essa corrente ela age como uma esponja 
O metal é geralmente colocado no catodo e o hidrogênio formado desprende as sujidadesou reduz as camadas de óxidos existentes na superfície metálica, tendo-se a limpeza eletrolítica catódica, quando o metal é colocado no anodo, Limpeza eletrolítica anódica 
* Solvente
É utilizado para a retirada de Óleo e graxa
Solvente alcalino - produto utilizado é o Hidróxido de sódio, A diferença dela pra decapagem é que na decapagem, a concentração é maior e nos solventes é uma solução ou seja uma mistura, não é o hidróxido puro 
Dependendo do PH ele vai determinar se é pesado, médio ou leve.
Solvente Orgânico – produtos: cetona, álcoois. 
CAP 22 Revestimentos metálicos
Principal finalidade: Aumentar à resistência a corrosão
**Existem 2 formas de revestir o metal,
 O Primeiro é formando uma película Em cima do material, ele forma uma camada passiva de oxidação, inerente dele, ou seja, em contato com um meio, o material forma uma película e essa película é mais resistente que o próprio material. (formação de película), pode ser de óxidos, hidróxidos ou compostos, A maioria dos casos são óxidos. Os materiais que sofre essa ação são: Alumínio, Cromo, Níquel. 
Essa forma é feita em locais não aerados, com baixo oxigênio pois o oxido so forma na presença de oxigênio, então nesses locais, é usado desse revestimento para estimular a formação da película: Estanho, zinco e cádmio.
As propriedades que a película não pode ter: Não pode ser porosa, não pode ser volátil, 
Deve ser: Aderente, continua impermeável.
A qualidade do revestimento metálico será dependida dessas propriedades 
Ele pode ser revestido anodinamente ou catodicamente tomando o cuidado de que a peça não tenha abrasão 
Uma pequena área anodica perante uma uma grande área catódica, terá uma corrosão altamente severa no ponto anodico, Quando se tem um anodo revestido com catodo , irá corroer apenas o catodo revestido, porem se tiver alguma falha e o anodo for exposto, irá corroer severamente.
Transcrevendo do livro pq ela falou que cai na prova!!!!!!
Revestimento catódico, em relação ao material revestido, deve ser perfeitamente livres de falhas porque, em presença de eletrólitos, forma-se uma pilha galvânica, ocorrendo rápida corrosão do material revestido, principalmente se existir pequena área anodica para uma grande área catódica. Como exemplo de revestimento catódico em relação ao aço-carbono tem-se estanho, cobre, níquel,prata,aço inoxidável e cromo
Revestimento anodico, em relação ao material revestido, não apresenta o problema do caso anterior, pois se houver pequenas falhas no revestimento, o metal do revestimento será o anodo da pilha, formada em presença de um eletrólito protegendo assim catodicamente o material metálico base.
VOLTANDO
Primeiro tipo de revestimento metálico 
Cladização 
É o processo que é pego o material que vc quer que seja revestido, junto com o material que vc quer colocar como revestimento e coloca junto no trem de laminação, geralmente é feito em chapa, com a temperatura elevada e com alta pressão, irá formar o revestimento.
O produto formado é o Clad
Alclad é quando o revestimento é feito pelo alumínio, a soma da resistência da corrosão, da leveza do material faz com que ele seja bastante utilizado.
Imersão a quente
É mergulhado o material no metal em estado liquido, A técnica mais utilizada é o zinco chamado de galvanização, Tem tbm o alumínio chamado aluminização.
A espessura é determinada pelo tempo imergido 
Galvanização a frio é feito em pó, spray ou similar. 
Aspersão térmica
Usando-se uma pistola com uma chama oxiacetilênica( Solda) É carregada com um fio do material que é pra ser revestido, Através dessa chama esse material vai se fundir ao material.
Plasma é o processo para materiais metálicos de pontos de fusão elevados 
Eletrodeposição
Deposição utilizando eletricidade 
Vantagens: É utilizado o pó (sal do metal) em sais de banho, é mergulhado o metal, liga a eletricidade, o metal é ligado no anodo ou no catodo e polo positivo e negativo se atrai e vão se juntando ao metal.
Revestimento fino e livre de poros – características do processo
Cementação
É colocado o material que quer revestir dentro de um tambor, junto com o revestimento fundido ou em pó e com a alta temperatura e alta pressão, ele é ‘’grudado no material’’(difusão).
Sherardização – É feito com zinco
Deposição em fase gasosa
A substancia esta volatizada e condensa no metal a partir da queda de temperatura 
Redução Química
CAP 23 – revestimentos não metálicos inorgânicos 
Os mais utilizados são: 
Esmaltes vitrosos, Vidros, Porcelanas e cimentos ,Óxidos(pode ser além de metais,podem ser usados em compósitos), Carbetos, Nitretos , Boretos, Silicietos
 (Não precisa saber o que é cada um, só onde é usado)
Técnicas
*Anodização
Obtenção de uma camada de oxido de alumínio (material), formando a alumina, a espessura é diretamente proporcional ao tempo de Exposição, quanto mais tempo exposto, mais grossa, porem o alumínio é um material muito resistente, então ele não precisa de uma camada espessa, uma camada fina e aderente já resolve.
Para aumentar o trabalho, usa-se o processo com eletricidade (processo eletrolítico)
*Cromatização
O metal vai ser banhado no acido crômico ou cromato (sal do cromo)
*Fosfatização
É utilizada como anti corrosão feita antes da pintura em carro, Usado com ferro, zinco, 
CAP 24- REVESTIMENTOS NÃO METALICOS ORGANICOS- TINTAS E POLIMEROS 
As tintas têm como objetivo o revestimento metálico (proteção anticorrosivo), Além de ter o objetivo de impermeabilizar as superfícies ( É importante pq faz uma película no material), outro objetivo é a retenção de calor (mais escuro, mais calor ela puxa)
A parte de pintura tbm serve para dar ou não rugosidade a superfície
Quanto menos rugoso o material, menos tendência de ter corrosão.
Existe vários tipos de tinta, porem independente disso, as tintas tem componentes principais, o mais importante é o veículo que é a resina (geralmente), É a parte principal, é o que da a consistência da tinta, a resistência.
Existem diferentes resinas: Alquídica, Vinílica, Acrílica,Epóxi, 
*O segundo componente da tinta é o solvente
Ele é responsável por dissolver a resina 
Existe um processo para se pintar, chamada de esquema de pintura, onde se deve limpar a peça, não deixando nenhuma impureza.
É definida a partir da matéria, a pintura industrial, a propriedade mais importante é a proteção anticorrosiva.
A tinta tem o veiculo (resina), tem o solvente e tem os aditivos 
Esses aditivos Concluem a tinta, Existem os aditivos anticorrosivos, de pigmentos, antinata
Esses aditivos tendem a dar às características a tinta
***Voltando ao esquema de pintura (cai na prova)
É importante saber como foi a preparação do material e o grau da limpeza, logo após é dado uma mão de tinta primer(zarcão – produto), intermediária e de acabamento,Se deve olhar a espessura da camada, vai depender do que está sendo revestido (quanto mais espesso, vc tem uma maior impermeabilização, maior resistência, porem pode trincar se for muito espesso), o intervalo das demãos é importante, segue uma norma. Deve se olhar o tempo pra manutenção do que está sendo revestido e os procedimentos( normas de limpeza da superfície, norma de espessura) – ESQUEMA DE PINTURA
*Tinta primer ou de fundo tem o objetivo anticorrosivo, Contem a maioria dos pigmentos anticorrosivos, em geral elas são foscas, e ela tem uma maior concentração volumétrica , ela dá aderência extra para aderir no material e dar aderência as próximas tintas.
*Tinta intermediárias tem o objetivo de aumentar a espessura, e melhorar as características de proteção da barreira.
*Tintas de acabamento tem a função de conferir a resistência química ao revestimento 
***Veículo fixo ou não volátil (resina)
É o constituinte ligante os aglomerante das partículas de pigmento e o responsável direto pela continuidade e formação da película de tinta. (pode ter uma ou mais resinas)
*** Solventes
São substâncias puras empregadas tanto para auxiliar na fabricação das tintas 9 (Pq a resina é a parte consistente,então precisa do solvente pra solubilizar) e no auxilio da viscosidade(depende da tinta, uma tinta pode ser mais viscosa ou mais densa).(ajuda na cura da tinta) 
Você tem a tinta liquida, aplica na superfície, esse solvente volatiliza, que cura, faz a polimerização da tinta na superfície
*** Aditivos
São componentes complementares da tinta 
Eles são presentes em pequenas quantidades ( O maior é o veiculo fixo ,Depois vem o solvente)
*Secantes – Reduz o tempo de secagem 
*Antissedimentares – Reduzem a tendência de sedimentação dos pigmentos, impedindo assim, que se forme um sedimento duro e compacto.
*Antinata – É detectado a abrir a lata, quando se observa uma película cobrindo a superfície. 
*plastificantes – Melhora a flexibilidade da tinta. ( Normalmente é utilizado solvente para isso, mas não é recomendado, então usa-se esse adtivo). 
*Nivelantes - Ele serve pra dar um espalhamento melhor a tinta na superfície. (Maleável )
*Antiespumantes – Evita a formação de espuma na fabricação e aplicação.
*Agentes tixotrópicos – Agem na espessura da tinta (evita a tinta escorrer depois de aplicada).
*Antifungos – Prevenir a deterioração por fungos da tinta dentro da embalagem.
*** Pigmentos
 Ele faz parte da composição, ele não é diluído, de forma sólida no meio da tinta.
É utilizado dependendo da necessidade, colocasse um aditivo e pode colocar um pigmento
Exemplos: anticorrosivos, opacidade coloridos (cor a tinta foscas).
**Mecanismos de secagem
Entende-se por mecanismos de secagem, a formação de uma película sólida com propriedades desejadas.
A tinta seca, não significa que ela está curada, cada tinta tem o seu tempo de cura, determinada pela reação química que acontece ( a cura ocorre através de uma reação química que ocorre com todos esses ingredientes).
A tinta na embalagem é uma coisa, quando é aplicada começa um processo de reações químicas, essa cura efetiva só se da após essas reações terminarem.
***Tintas que formam a película por oxidação
A tinta forma a cura por oxidação, a película quando aplicada, em contato com o oxigênio ela seca, esse mecanismo é a oxidação. (a secagem é feita tanto pela volatização do solvente quanto pela oxidação).
O outro tipo de mecanismo é a polimerização
A polimerização é determinada por causa do tipo de veiculo utilizado (polímero).
Usa elementos químicos da resina, eles se desagregam e formam uma nova reação química.
A polimerização se da pela nova cadeia de reação entre os polímeros da resina.
(Resina é o produto, para ter polimerização essa resina é feita de polímero, então a reação química dos polímeros é a polimerização)
Diferente da oxidação, a polimerização, a secagem é feita tanto pelo solvente (volátil) e pelo aumento da viscosidade do veículo fixo. Pot life – vida útil da mistura 
(polimerização se da por dois componentes, tipo durepox, depois de um tempo já não serve mais)
Polimerização térmica – película ocorre por calor.
MECANISMOS BASICOS DE PROTEÇÃO
As tintas podem proteger de 3 formas: 
Barreiras (como escudo),total impermeabilização 
Inibição anódica (Como passivação anódica, Se a película tem uma proteção de inibição anódica, ele vai passivar o material, vai aplicar a tinta, e a tinta vai formar uma camada passivadora no material), a peicula cria uma nova película
 
Eletroquímico Proteção catódica (anodo de sacrifício, ele aplica a película, ela se desgasta e aplica outra película)
Processo de pinturas (técnicas)
Imersão – imergir a peça na tinta
Aspersão – utilizado com pistola e ar comprimido
Trincha – exemplo de pincel usado no meio industrial (desvantagem de não ficar homogêneo e gastar muito)
Rolo – 
CAP 25 – PROTEÇÃO CATÓDICA
É mais utilizado em estruturas submersas e enterradas porque geralmente locais de difícil acesso então quando não se tem como revestir ou utilizar outra técnica, é utilizdo a proteção catódica 
A proteção catódica (anodo de sacrifício), para que se tenha, é preciso ter eletrólito 
Estruturas submersas e enterradas tem a presença de agua, então para ter proteção catódica, tem que ter o eletrólito.
Com essa técnica, tem uma proteção por tempo indeterminado 
Ao longo da tubulação existem áreas anódicas e catódicas devido a heterogeneidade do material formando uma pilha, então coloca-se anodo de sacrifício que ele vai corroer em prol daquela pilha formada.
Ao invés de ter a corrente passando do anodo pro catodo como é na pilha, Quando se coloca o anodo de sacrifício o anodo da pilha vai trabalhar como catodo, então os dois vao trabalhar como catodo e o anodo de sacrifício ele que vai pedir a corrente impulsionada pelos catodos.
A taxa de corrosão depende da intensidade da corrente que flui no sistema.
No livro:
Definição de proteção catódica: Proteger catodicamente uma estrutura significa eliminar por processo artificial(anodo de sacrificil), as áreas anódicas da superfície do metal fazendo com que toda a estrutura adquira comportamento catódico. Como consequência, o fluxo de corrente elétrica anodo/ catodo deixa de existir e a corrosão é totalmente eliminada.
*Oque é proteger catodicamente? Significa eliminar artificialmente as áreas anódicas da pilha.
Sistemas de proteção catódica
Mecanismos que esse anodo vai funcionar
**Proteção catódica Galvânica:
 É a mais comum. O fluxo se da pelo diferencial elétrico, o anodo potencial mais negativo, o catodo mais positivo ( como na pilha galvânica). Quanto mais estiverem distantes os potenciais elétricos, maior a ddp entre eles.
Os materiais utilizados, como anodo galvânico são: magnésio(agua doce), zinco(agua do mar) ou alumínio(mar).
Não pode ocorrer variação da corrente, pois se variar o anodo não funciona (ele vai passivar)
**Proteção catódica por corrente impressa
A corrente é impressa, É colocado uma corrente é forçada uma corrente para que aquele anodo corroa. Porque as vezes a própria corrente da pilha não é suficiente, então se coloca uma corrente suficiente para deteriorar o anodo de sacrifício
É colocado um retificador que transforma alternada em contínua.
A vantagem desse processo é que vc determina a corrente que quer sair, não tendo variação 
A diferença da galvânica para impressa é que na galvânica o processo é natural, processo eletroquímico que ocorre espontaneamente, na impressa é controlado pois se regula o que quer.
CAP 26 – PROTEÇÃO ANÓDICA
Ela vai passivar o material que tende a corroer. Ele torna a película mais protetora que o normal 
*As premissas para se ter a proteção anódica:
O material deve apresentar a transição ativo/ passivo (Tem que ter essa transição, O material tem que passivar)
Nesse caso não se pode ter nenhuma falha na película, deve ser constante e homogênea. Se tiver alguma falha, Se terá uma pequena área anódica perante uma grande área catódica que ai vai corroer muito mais. 
Para se usar a proteção anodica deve-se estabelecer e manter o potencial passivo em todo o material metálico, para que isso ocorra, é necessário o emprego de um instrumento que proporcione corrente adequada para passivar o metal e deixa-lo na faixa do potencial de passivação. Isto se consegue usando-se instrumentos como o potenciostato que mantem automaticamente o potencial de passivação. (Manter o equilíbrio da passivação). (Ele proporciona uma corrente adequada para passivação coerente em todo o processo).
A proteção anódica ela É utilizada em meios altamente agressivos/corrosivo (acido sulfúrico, por exemplo).
Os metais que são utilizados: Ferro, Níquel, Cromo, Titânio e suas respectivas ligas.
Qual é a principal vantagem da proteção anódica e da catódica? (Diferença entre eles e qual é o melhor entre eles e pq)
A catódica A premissa é que tem que esta enterrado mas pode-se fazem em qualquer metal , a anódica são metais específicos pq tem que passivar. (a Catódica é mais utilizada).