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Ciência dos Materiais – ULBRA Canoas
Lista 4 – Corrosão – 29 de abril de 2020
Fernanda S. Miranda
1. Qual a diferença existente entre corrosão química e corrosão eletroquímica?
A corrosão química há interação direta entre o metal e o meio corrosivo, ausência de água líquida e temperaturas, em geral elevadas; já na corrosão eletroquímica, há formação de uma pilha, com circulação de elétrons na superfície metálica, necessariamente presença de água no estado líquido.
2. Em uma fábrica foi feita uma tubulação de ferro contendo juntas (ligação entre tubos de ferro) feitas de cobre. Nessa tubulação passa uma solução aquosa. Esta empresa está sofrendo de problemas de corrosão na tubulação. Imagine que você foi chamado para resolver o problema. Explique por que está ocorrendo corrosão, quais as partes da tubulação mais afetadas.
Problema de corrosão galvânica. Dentre as várias soluções teríamos que isolar as juntas ou trocá-las por um material anódico ao aço – carbono, como alumínio ou zinco. Lembrar que, no seu diagnóstico tem que levar em consideração que o cobre pode também sofrer a ação do meio e se oxidar. Como temos um fluxo de líquido podemos ter a deposição de cobre ao longo da tubulação de aço o que formaria micropilhas galvânicas.
3. Tem-se uma placa de aço galvanizada (recoberta com zinco). Por que o ferro não será corroído, mesmo que a sua superfície não esteja completamente revestida?
A camada de zinco atua como um anodo e protege o ferro subjacente, mesmo que a superfície não esteja completamente revestida, pois o ferro exposto é o catodo, consequentemente, não é corroído e a corrosão ocorre na superfície do zinco. Enquanto houver zinco, o ferro exposto estará protegido.
4. Tem-se uma chapa de ferro ou aço revestido de estanho. Por que o estanho fornece proteção somente se a superfície do metal estiver completamente revestida?
Caso a cobertura da superfície for perfurada, a camada de estanho torna-se o catodo em relação ao ferro, que assim passa a atuar como anodo. O par galvânico resultante produz corrosão no ferro. Com uma pequena área anódica deve fornecer elétrons para uma grande superfície catódica, resulta em uma corrosão localizada muito rápida.
5. Por que um acúmulo de ferrugem ou crostas de óxidos provoca uma corrosão por pite em uma placa de ferro ou de outro metal?
O acúmulo de ferrugem ou crostas de óxidos restringe o acesso de oxigênio e estabelece um ânodo. Este promove um acúmulo maior ainda. O resultado é um orifício localizado (pite) devido a uma corrosão não uniforme e a vida útil do produto fica reduzida numa escala maior que aquela que seria indicada exclusivamente pela perda de peso.
6. O que é passivação? Por que metais passivados são sujeitos à corrosão quando riscados?
A passivação ocorre sempre que o metal contido entra em contato com o oxigênio presente no ar. Esta reação química forma uma camada passiva de óxido que oferece proteção à superfície do metal. Alguns metais e ligas tendem a tornar-se passivos devido à formação de uma película fina e aderente de óxido ou outro composto insolúvel nas suas superfícies. A passivação faz com que esses materiais funcionem como áreas catódicas.
7. Explique como funciona uma pilha de concentração iônica diferencial.
A diferença de concentração ocasionará, então, uma diferença de potencial e a formação de uma pilha de concentração iônica com a corrosão na parte externa da fresta, pois esta funciona como ânodo da pilha formada.
8. Que tipo de corrosão ocorre em tubulações parcialmente enterradas?
Corrosão por aeração diferencial. As regiões mais atacadas são aquelas que ficam pouco abaixo do solo.
9. O que é corrosão grafítica?
É o processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferro nodular.A grafite é um material mais catódico que o ferro. Sendo assim, os veios ou nódulos da grafite do ferro fundido agem como área catódica e o ferro como área anódica (corrosão).Ferro fundido = liga de ferro-carbono com teores de carbono acima de 2,06%.Ferro fundido cinzento = ferro fundido com grafite lamelar formada durante a solidificação.Ferro fundido dútil ou nodular = ferro fundido com grafite esférica na microestrutura.
10. O que é dezincificação?
A dezincificação é uma forma de corrosão seletiva que ocorre nas ligas de latão com mais de 15% de zinco. Essa corrosão consiste na migração do zinco, ficando a liga reduzida a um material esponjoso, constituído de cobre quase puro e sem qualquer resistência mecânica.
11. Explique por que placas de aço justapostas por rebites de cobre sofrem corrosão muito atenuada nas placas de aço quando imersas em água do mar, porém se as placas fossem de cobre e os rebites de aço, a taxa de corrosão dos rebites de aço (área anódica) seria acentuadamente perigosa, pois poderia provocar a ruptura desses rebites.
Quando chapas de aço justaposto por rebites de cobre são imersas em água do mar, eletrólito por natureza, este penetrará pelas frestas existentes entre as próprias chapas e entre as chapas e os rebites de cobre. Portanto, devido à diferença de potencial eletroquímico entre o cobre e o ferro ser evidente, haverá corrosão do ferro (maior potencial de oxidação) nas regiões ao redor dos rebites, com uma grande área anódica cedendo elétrons para uma pequena área catódica. Logo, no caso de inverterem-se as posições (chapa de cobre e rebites de aço), teremos o mesmo tipo de corrosão, devido às mesmas causas, porém com oxidação acentuada dos rebites de aço, agora com a exposição de uma pequena área anódica cedendo elétrons para uma grande área catódica, o que gera corrosão muito mais intensa que no caso anterior.