Tipos de corrosão

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Técnico em Química 
 
 
 
Aluna: Luana Gouvêa de Souza 
Aluna: Maria Eduarda da Silva Aguiar 
Aluno: Rafael Augusto dos Santos 
 
 
PRINCÍPIOS BÁSICOS DE CORROSÃO QUÍMICA EM ALTAS 
TEMPERATURAS 
CORROSÃO ASSOCIADA A SOLICITAÇÕES MECÂNICAS: 
Sobre fadiga e atrito 
 
 
 
 
 
 
Tatuí/SP 
2019 
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Sumário 
1.- Corrosão Química ............................................................................................................................... 3 
1.1- Fatores sociais ......................................................................................................................... 5 
1.2- Fatores Financeiros ................................................................................................................. 5 
1.3- Fatores Ecológicos ................................................................................................................... 5 
2.- Corrosão em alta temperatura .......................................................................................................... 5 
2.1- Enxofre e Gases Contendo Enxofre .............................................................................................. 7 
2.2- Carbono e Gases Contendo Carbono ........................................................................................... 7 
2.3- Hidrogênio .................................................................................................................................... 7 
2.4- Halogênios e Compostos Halogenados ........................................................................................ 8 
2.5- Vapor de água .............................................................................................................................. 8 
2.6- Nitrogênio e Amônia .................................................................................................................... 8 
2.7- Substâncias Fundidas ................................................................................................................... 9 
2.8- Cinzas ........................................................................................................................................... 9 
3.- Corrosão associada a solicitações mecânicas .................................................................................. 10 
4.- Corrosão sob Fadiga ......................................................................................................................... 11 
4.1- Ocorrência .................................................................................................................................. 12 
4.2- Mecanismo ................................................................................................................................. 13 
4.3- Proteção ..................................................................................................................................... 13 
5.- Corrosão sobre Atrito ....................................................................................................................... 13 
5.1- Mecanismo ................................................................................................................................. 14 
5.2- Proteção ..................................................................................................................................... 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1.- Corrosão Química 
A corrosão química acontece espontaneamente, ou seja, percorre por si 
mesma liberando energia livre, pode acontecer em condições normais do ambiente, 
não necessita de água, por conta disso é considerada seca. Nesse tipo de corrosão é 
utilizada um agente químico diretamente sobre o material, podendo ser um solvente 
ou um ácido. Na corrosão química não ocorre transferência de elétrons (FOGAÇA, 
2019). 
Pode acontecer diretamente entre o metal e o fluindo em contato, ou na 
dissolução do metal no fluido, em ambos os casos, ocorre de maneira rápida. 
(FOGAÇA, 2019). 
Alguns exemplos de corrosão química são: 
• “Ataque de metais, como níquel, 
por monóxido de carbono (CO), 
com formação de carbonila de 
níquel (Ni (CO4)) 
Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4 (50°C.1atm) 
• Ataque de metais como cobre, 
ferro e alumínio, por cloro em 
temperaturas elevadas. 
• Ataque de metais por solventes 
orgânicos na ausência de água. 
Mg+C2H5Br C2H5MgBr 
• Ataque de borracha por ozônio, 
havendo oxidação da borracha, 
com perda de elasticidade e se 
tornando quebradiça. 
• Deterioração de concreto por 
sulfato- ataque da massa de 
concreto. (BIRKS et al, 2006)”. 
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Figura 1- Sustentação de ponte de concreto corroída (Metacaulin) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2- Corrosão em concreto (FOGAÇA, 2019) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3- corrosão química em um metal (BORRELI) 
O processo de corrosão química normalmente acontece em alta temperatura, 
pois na temperatura ambiente não há energia para reação. A corrosão química é um 
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produto da era industrial, ocorre em equipamentos que trabalham aquecidos, como 
por exemplo: caldeiras, unidades de processo, fornos etc. (BIRKS, 2016) 
 
1.1- Fatores sociais 
A corrosão química pode resultar em acidentes (quando comprometida em 
lugares onde circulam pessoas) Exemplo: queda de pontes. Materiais que sofreram 
corrosão, podem perder sua eficiência, contaminar produtos e causar perdas no 
material. 
 
1.2- Fatores Financeiros 
Quando ocorre a corrosão pode resultar em prejuízos financeiros, além da 
manutenção e meios investidos para proteger materiais. 
 
1.3- Fatores Ecológicos 
Materiais que sofreram corrosão podem chegar até rios e lagos e contaminar a 
água. 
 
2.- Corrosão em alta temperatura 
Segundo (BIRKS, 2016) 
“A corrosão em alta temperatura é a deterioração química 
de um material (tipicamente um metal) em condições de 
temperatura muito alta. Esta forma não-galvânica de corrosão 
pode ocorrer quando um metal é sujeito a um ambiente de alta 
temperatura contendo oxigênio, compostos de enxofre ou outros 
capazes de comportarem-se como oxidantes (ou ajudar a 
oxidação) do material em questão. Por exemplo, os materiais 
utilizados na indústria aeroespacial e na geração de energia, e 
até mesmo em motores de automóveis tem de resistir a longos 
períodos em alta temperatura nas quais poderão ser expostos a 
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uma atmosfera contendo produtos da combustão 
potencialmente altamente corrosivos.” 
Ocorre quando há aquecimento do material ao ar exposto a uma atmosfera 
altamente oxidante, como por exemplo: em ambientes de combustão com excesso de 
ar ou Oxigênio. (BIRKS, 2016) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4- Corrosão em alta temperatura em Bico Queimador (SLIDEPLAYER) 
Em turbinas a gás, a reação de oxidação é a forma de corrosão mais comum. 
A oxidação leva ao desenvolvimento de uma camada compacta de óxido sobre a 
superfície das ligas, podendo funcionar como uma barreira contra outras formas de 
corrosão tais como sulfetação, carbonetação, nitretação, corrosão por depósitos de 
cinzas e sais etc. Entretanto, as impurezas contidas no combustível como enxofre, 
cloro, metais alcalinos, vanádio etc., e os produtos gerados com a queima, 
principalmente o O2, N2, CO2 e H2O, podem afetar o comportamento da oxidação. 
(BIRKS, 2016) 
De acordo com (GENTIL, 1.996, p.125) 
“Além da importância do oxigênio como meio corrosivo, 
deve-se considerar também outros meios corrosivos em 
temperaturas elevadas. Daí a apresentação, em seguida, 
daqueles mais frequentemente encontrados”. 
 
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2.1- Enxofre e Gases Contendo Enxofre 
Quando o meio corrosivo apresenta Enxofre ou algum gás contendo-o, tem-se 
temperaturas elevadas as possíveis reações. Em relação ao Ferro: 
Fe+S FeS 
Fe+H2S FeS+ H2 
 O Enxofre em gases de forno pode resultar em oxidação intergranular do 
metal. Isso pode ocorrer principalmente,nos casos de Cobre e Níquel. Ligas que tem 
teor de Níquel maiores que 30% são muito sensíveis a presença de Enxofre sob 
temperaturas elevadas. (GENTIL, 1.996 p.125) 
Já Ligas de aço que apresentam Alumínio e Cromo são mais resistentes ao 
ataque de Enxofre, SO2 e H2S. (GENTIL, 1.996, p.125) 
 
2.2- Carbono e Gases Contendo Carbono 
Quando ligas de Ferro são aquecidas em atmosferas que apresentem 
hidrocarbonetos, acontecendo assimilação do carbono na superfície, Forma-se Fe3C, 
ocasionando a cementação. (GENTIL, 1.996, p.126) 
Se a temperatura for muito elevada, o Carbono se difunde para o interior de 
ligas, causa a precipitação dos carbonetos. Isso faz com que ocorra um 
enfraquecimento mecânico das ligas, diminuindo a resistência à corrosão, por conta 
da diminuição do teor de elementos protetores, ocasionando a corrosão. (GENTIL, 
1996, p.126) 
A Descarbonetação acontece em aços de baixa liga, na presença de 
temperaturas altas e em presença de agentes descarbonetantes H2, CO2.(GENTIL, 
1.996, p.126) 
“O monóxido de carbono, CO, pode formar com alguns 
metais, como Ni e Fe, carbonilas voláteis, o que ocasionará 
destruição do material. (GENTIL, 1.996, p.126)”. 
 
2.3- Hidrogênio 
O Hidrogênio em temperaturas altas é um forte agente redutor. Mesmo em seu 
estado atômico, o Hidrogênio pode-se alastrar para o interior do metal. 
8 
 
São resistentes ao Hidrogênio, aços inoxidáveis, mesmo estando acima de 
538ºC, isso por conta do seu teor de Cromo. (GENTIL, 1.996, p.126) 
 
2.4- Halogênios e Compostos Halogenados 
A partir dos Halogênios se forma Halogenetos metálicos, os quais são voláteis 
em alta temperatura, sendo assim, não apresentam características protetoras. O 
ataque acontece principalmente sobre metal. Se houver uma película de óxido o 
ataque será pequeno. Portanto, a ação dos halogênios será menos intensa na 
atmosfera oxidante, sendo mais intensa na redutora. (GENTIL, 1.996, p.127) 
 Pode ocorrer aceleração da oxidação, se houver HCl no meio, pois essa 
substância ataca o óxido presente sobre o metal, desta maneira forma-se Cloreto de 
Alumínio e posteriormente o metal. (GENTIL, 1.996, p.127) 
O Cloro não é corrosivo quando está em temperatura ambiente, porém o 
aumento da temperatura resulta em oxidação e formação de cloretos. (GENTIL, 1.996, 
p.127) 
 
2.5- Vapor de água 
Quanto está em temperatura elevada, o vapor de água pode atacar alguns 
metais e formar óxidos e liberação de Hidrogênio, ocasionando danos. É possível que 
ocorra a reação em elevação da temperatura de vapor de água com hidrocarbonetos 
formando Hidrogênio e monóxido de carbono. (GENTIL, 1.996, p.128) 
 
2.6- Nitrogênio e Amônia 
Em oxidação dos metais, quando aquecidos ao ar, o Nitrogênio tem pouca 
influência, embora seja o componente mais abundante no ar. Isso acontece porque 
os nitretos dos metais apresentam pressão maior de dissociação do que pressão 
parcial do Nitrogênio. (GENTIL, 1.996, p.128) 
Segundo (GENTIL, 1.996, p.128) 
“O Nitrogênio, quando em presença de Hidrogênio, 
ocasiona a nitretação do aço quando aquecido acima de 
aproximadamente 425ºC. Forma uma camada fina, dura, em 
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aços contendo mais de 2% de Cr, e como não é profunda não 
ocasiona inconvenientes, a não ser em capas finas. 
A reação entre o Nitrogênio e os metais é usada em 
atmosferas redutoras para endurecimento superficial de aços 
(nitretação), usando-se como agente de nitretação a amônia. 
Para processamento de Amônia em temperaturas elevadas 
procura-se usar ligas resistentes para evitar a nitretação. São 
usadas ligas, contendo altos teores de Níquel: no processo de 
síntese para preparação de amônia usa-se no conversor uma 
liga de Níquel contendo 57% de Ni, 12% de Cr, 1,7% de W e o 
restante de Fe.” 
 
2.7- Substâncias Fundidas 
Algumas substâncias, em presença de elevadas temperaturas, fundem, 
ocasionando corrosão em recipientes de metal onde estão colocadas. Por conta de 
ser industrialmente usado, passa por vários banhos de sais fundidos, que são 
tratamentos térmicos. Em consequência disso, não se pode ter proteção pela camada 
de óxido, já que esta é retirada, e assim se solubiliza no sal fundido. (GENTIL, 1.996 
p.128) 
Se for um metal a substância fundida, pode acontecer uma dissolução física, 
formando uma liga do metal líquido em torno dos grãos do metal. (GENTIL, 1.996, 
p.129) 
 
2.8- Cinzas 
De acordo com (GENTIL, 1.996, p.129) 
“A queima de combustíveis nas turbinas aa gás, nos 
motores Diesel e nas caldeiras podem acarretar sérios 
problemas de corrosão. Certos óleos combustíveis residuais, 
quando queimados, produzem cinzas de alto poder corrosivo em 
temperaturas elevadas. Observa-se que suportes de fornos 
tubulares, de aço, mesmo contendo 25% Cr e 12% Ni, são 
fortemente atacados por cinzas contendo pentóxido de vanádio, 
V2O5, e sulfato de sódio, Na2SO4. O ataque é caracterizado pela 
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formação de grossa esfoliação com diminuição de espessura e 
eventual ruptura. Esse ataque é mais observado com óleos 
combustíveis residuais provenientes de certos petróleos, onde o 
vanádio ocorre sob a forma de compostos organometálicos, 
geralmente porfirinas dissolvidas, como nos casos dos petróleos 
originados da Venezuela (0,05-0,5% V), a África (0,002% V) e 
Golfo Pérsico (0,01% V). A cinza residual de tais óleos pode 
atingir teores em torno de 65%, ou mais, de V2O5, tornando-se 
altamente corrosiva.” 
 
Os óxidos são formados na superfície de metais quando o potencial do oxigênio 
no ambiente for maior que sua pressão parcial em equilíbrio com o óxido. A pressão 
parcial de oxigênio em equilíbrio com o óxido, convencionalmente conhecida como 
pressão de dissociação do óxido, pode ser determinada a partir da energia livre padrão 
de formação do óxido (BIRKS,2016). 
 
3.- Corrosão associada a solicitações mecânicas 
Esse tipo da corrosão está intimamente ligado à dois fatores: ação mecânica e 
um meio corrosivo (GENTIL, 1996). 
 Onde ambos em uma combinação simultânea fornecem um sistema propício 
para que esse tipo de corrosão agressiva se inicie, sem esses pré-requisitos, ainda 
sim a corrosão pode acontecer, entretanto não terá a mesma intensidade de corrosão 
comparada a solicitações mecânicas (GENTIL, 1996). 
Ao se tratar da proteção dos materiais, lidar com esse tipo de corrosão vem se 
tornando um grande desafio para companhia petrolífera brasileira (PETROBRAS), 
pois a mesma necessita de materiais destinados à exploração, produção e transporte 
de óleo e gás na região do pré-sal. Nessa região há elevadas tensões devidas as 
grandes profundidades no mar bem como pressões de surgências do óleo e do gás a 
ser extraído (GENTIL, 1996). 
Nessas situações a corrosão sob tensão como é denominada comumente, é 
estritamente definida como uma fratura de determinados materiais sob a ação de 
tensões de ambientes específicos, no caso referido o pré-sal, nesses casos nem a 
solicitação mecânica nem a corrosão ambiente isoladamente levaria à fratura. Vale 
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ressaltar que tal conceito não abarca todos os casos conhecidos envolvendo a 
interação entre ambiente e tensões, consequentemente só se deve ser adotado o 
conceito de corrosão sob tensão particularmente em casos onde há detecção de 
processos corrosivos, descartando-se fenômenos oriundos da natureza física que 
causem a vulnerabilidade dos metais (GENTIL, 1996). 
A vulnerabilidade das propriedades mecânicas resultados da fraturas ou 
rompimento desse material, podem ocasionar em sérios problemas ou até mesmos 
dar precedências para catástrofes, como por exemplo, vazamento de petróleo ou 
matérias contaminantes em tubulações, os impactos ambientais nessas situações 
seriam muito negativos, pois por exemplo no caso de vazamento de petróleo, o 
material seria despejado no mar exterminando toda a vida marinha que ali reside, e 
também seria levado pelas correntes marítimas para outras regiões do oceanos 
contaminandoáreas gigantescas da vida aquática, em relação ao prejuízo financeiro, 
seria ocasionado em grande parte pelo material perdido, pelos gastos dos reparos e 
pela contenção do material vazado no ambiente externo. Ocorrências desse tipo, já 
foram registrados ao decorrer da história, sendo ampliado para outros casos como 
quebra de componentes de aviões e até mesmos de reatores nucleares, por isso o 
estudo sobre a corrosão sob tensão é muito importante para química (GENTIL, 1996). 
Por fim, vale ressaltar que as fraturas registradas sob influência do meio, não 
pertence exclusivamente ao domínio de materiais metálicos, materiais como 
polietileno e termoplásticos estão sujeitos ao mesmo problema quando entram em 
contato com solventes orgânicos, e os náilons podem sofrer fraturas na presença de 
fenóis ou ácido fórmico (GENTIL, 1996). 
 
4.- Corrosão sob Fadiga 
O metal é submetido a solicitações mecânicas alternadas ou cíclicas pode 
ocasionar uma fratura por fadiga (GENTIL, 1996). 
Originando uma pequena trinca num ponto específico onde há determinadas 
tensões, penetrando de forma gradativa no metal, perpendicularmente à tensão. 
Depois de um tempo ou milhões de ciclos, a região sob efeito dessa tensão fica 
fragilizada, tornando se incapaz de resistir a carga aplicada, consequentemente, surge 
uma fratura de fácil reconhecimento, no início da trinca o aspecto é liso, pois há a um 
atrito entre as faces sucessivas da trinca em cada ciclo, já na segunda região é a área 
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de aspecto rugoso, fibroso ou cristalino, nesse lugar ocorre a fratura repentina 
(GENTIL, 1996). 
Cada metal resiste a determinadas tensões máximas de tração que pode ser 
aplicada alternadamente e indefinidamente sem causar ruptura, ou seja, o limite de 
fadiga, se a tensão alternada for maior que o limite de fadiga, o metal será rompido 
após um número de ciclos (GENTIL, 1996). 
O limite de fadiga foi registrado após testes com aços na atmosfera, tendo em 
vista que que certo metais não-ferrosos não o apresenta. Se o material estiver sujeito 
a esforços cíclicos em um meio capaz de atacar quimicamente ou eletroquimicamente 
o material exposto, observa-se condições para a implantação da corrosão sob fadiga. 
Apenas metais que possuem uma camada protetora estão sujeitos a esse tipo de 
ataque, no caso um óxido que produza resistência a um meio que tenderia atacar o 
metal (GENTIL, 1996). 
 
De acordo com (GENTIL, 1996) 
4.1- Ocorrência 
• Tubulação de equipamento de perfuração de poços; 
• Tubulações transportando vapores ou líquidos, de temperaturas 
variáveis; 
• Trocadores ou permutadores; 
• Diversos tipos de vasos de pressão. 
 
 
Figura 5: Corrosão sobre fadiga ocasionada nos painéis de alumínio de 
um avião comercial. (Fonte: Aloha, 1997.) 
 
13 
 
4.2- Mecanismo 
• Concentração de tensões nos locais de entalhes ou pites 
formados pelo meio corrosivo; 
• Fendas na superfície do metal; 
• A superfície limpa do metal, no ápice de tais fissuras produzidas 
durante 
• Os ciclos de tensões, se torna a área anódica da pilha galvânica; 
• Ruptura das películas; 
• A aeração diferencial, regiões mais solicitadas do fundo das 
fendas se tornam mais fortemente anódicas. 
 
4.3- Proteção 
Existem inúmeros métodos para reduzir a corrosão sob fadiga: 
• Proteção catódica quando o meio é aquoso; 
• Uso de inibidores, adicionando 200 ppm de Na2Cr2O7 em água 
potável; 
• Revestimentos metálicos anódicos ou de sacrifício, por meio da 
eletrodeposição de zinco, Cádmio, estanho, chumbo cobre ou 
prata no aço, como forma de impedir a ação do meio corrosivo; 
• Películas não-metálicas pigmentadas com pó de zinco, contendo 
pigmentos inibidores, como cromato de zinco; 
• Jateamento na superfície do metal ou meios capazes de 
introduzir 
esforços de compressão na superfície metálica, outros meios 
capazes de introduzir esforços de compreensão na superfície 
metálica, como nitretação superficial; 
• Alteração do projeto, eliminando áreas de concentração de 
tensões.” 
 
5.- Corrosão sobre Atrito 
Ocorrem em situações em que duas superfícies se encontram em contato e 
sob carga, sendo que um precisa ser necessariamente metálica, ao serem submetidas 
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a pequenos deslizamentos relativos, por vibrações, essas superfícies sofrem uma 
corrosão sob ação da fricção ou pelo atrito, onde a interface do metal se encontra 
carregada. Esse tipo de corrosão é responsável pelo descoramento do metal, 
originando produtos conhecidos como pulverulentos de corrosão, e em algumas 
ocasiões, os pites. Esses por sua vez servem como base para formação de fraturas 
por fadiga. Essa corrosão ocorre em larga escala sobre metais suscetíveis ao 
fenômeno. Podemos citar como exemplos: Rolamentos de esferas e mancais, 
implantes cirúrgicos e em contatos elétricos. Esses componentes acabam que 
perdendo seu tamanho inicial, bem como a resistência a fadiga (GENTIL, 1996). 
 
 
5.1- Mecanismo 
Está associado ao desgaste mecânico com ausência de ambiente corrosivo 
(GENTIL, 1996). 
Dois materiais só entram em contatos em determinados pontos (Picos de 
rugosidade), ao se locomoverem, os pontos de rugosidade são cisalhados, formando 
novas superfícies metálicas cobertas de oxigênio ou outro agente corrosivo, assim 
forma se um ciclo em que no próximo contato entre as superfícies, o oxigênio é 
retirado ou sofre uma reação com o metal para formar óxido, que por sua vez é 
arrastado, formando novamente uma superfície limpa. Com os acúmulos desses 
óxidos há o favorecimento de desgastes, como exemplo, podemos citar o alumínio e 
Figura 6: corrosão por atrito de um poste e fios que balançam ao vento e se desgastam 
contra o poste. (Fonte: NASA, Corrosion Engineering Laboratory, 2018) 
15 
 
o aço inoxidável quando há formação de Óxidos abrasivos, tais como Al2O3 e Cr3O3 e 
pela adsorção de oxigênio por esses metais (GENTIL, 1996). 
 
Segundo (GENTIL, 1996): 
5.2- Proteção 
• Combinações de metais moles 
com metais duros, impedindo 
assim os deslizamentos das 
superfícies e contendo a presença 
de ar; 
• Produzindo superfícies de contato 
de maneira em que os 
deslizamentos sejam evitados; 
• Aplicando lubrificantes, óleos com 
baixa viscosidade, individualmente 
ou combinados para potencializar 
a ação da lubrificação; 
• Usar juntas elastômeros ou 
matérias de baixo coeficiente de 
atrito, como borrachas, teflon. “ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
Bibliografia 
ALOHA. Aircraft accident report aloha airlines, flight 243 boeing 737-200, 
n7371i, near maui, hawaii april 28, 1988. Disponível em: 
<http://www.aloha.net/~icarus/>. Acesso em 27 de abril de 2019, 09:00 horas. 
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27 de abril, 12:00 horas. 
BORRELI, Fernanda, 2018. “Corrosão” Disponível em 
<https://slideplayer.com.br/slide>. Acesso em 29 de abril de 2019, 13:00 horas. 
FOGAÇA, Jeniffer. “Tipos de corrosão”, 2019. Disponível em 
<https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tipos-corrosao.htm>. Acesso em 4 de maio 
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GENTIL, Vicente. Corrosão. 3ª Ed. UFRJ. Rio de Janeiro – RJ. 1996. Acesso 
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METACAULIM, “Metacaulim hp ultra”. Disponível em 
<http://www.metacaulim.com.br/impermeabilizantes-metacaulim-hp-ultra.html>. 
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<https://opintorconsultoria.com/o-que-e-corrosao-quimica>.Acesso em 27 de abril, 
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https://slideplayer.com.br/slide
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tipos-corrosao.htm
http://www.metacaulim.com.br/impermeabilizantes-metacaulim-hp-ultra.html
https://opintorconsultoria.com/o-que-e-corrosao-quimica%3e.Acesso