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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - Ifes TÉCNICO EM QUÍMICA TIPOS DE CORROSÃO Disciplina: Corrosão VILA VELHA JULHO - 2018 1. Introdução A corrosão é um processo de deterioração de um material, geralmente metálico, e resulta da interação físico-química entre este e um meio corrosivo. Apesar da estreita relação com os metais, esse fenômeno ocorre em outros materiais, como concreto e polímeros orgânicos, entre outros (GUIMARÃES et. al, 2004). Depende da composição do material, bem como do meio corrosivo e das condições operacionais. O conhecimento dos fenômenos corrosivos e seu mecanismo é de fundamental importância para o mercado, visto que o comércio de metais, como matéria prima ou produto final, movimenta a economia. Um estudo da NACE (National Association of Corrosion Engineers – importante associação da área) estimou que apenas nos EUA são gastos por ano mais de 270 bilhões de dólares com corrosão. Esse processo pode ser classificado considerando a aparência ou forma do ataque corrosivo ou pela diferença entre as causas da corrosão e seus mecanismos, sendo os principais tipos de corrosão: uniforme, por placas, alveolar, puntiforme ou por pite, intergranular, intragranular, filiforme, por esfoliação, grafítica, dezincificação, empolamento por hidrogênio e corrosão em torno do cordão de solda. 2. Corrosão quanto à morfologia e à localização do ataque 2.1. Corrosão uniforme Também chamada corrosão generalizada (termo não muito usual), ocorre em toda a extensão da superfície, ocorrendo a perda uniforme de espessura. A corrosão uniforme é uma das mais fáceis de se controlar, visualizar, de se proteger e também é a mais comum. Figura 1 - Corrosão uniforme em chapa de carbono Fonte: GENTIL, 2007 2.2. Corrosão por placas A corrosão localiza-se em regiões da superfície metálica e não em toda a sua extensão, formando placas com escavações. É uma corrosão localizada, com formação de placas com escavações, devido aos descolamentos das mesmas, que se desprendem progressivamente. Geralmente, em metais passivados onde há película protetora formada inicialmente, se desprende por já estar muito espessa pela ação da gravidade. Figura 2 - Corrosão em placas Fonte: GENTIL, 2007 2.3. Corrosão alveolar Também é uma forma de corrosão localizada que ocorre na superfície metálica produzindo sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos, apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que o seu diâmetro. O alvéolo formado apresenta fundo arredondado e profundidade menor que o seu diâmetro. Figura 3 - Pontos de corrosão alveolar Fonte: GENTIL, 2007 2.4. Corrosão puntiforme ou pite Ocorre em pontos ou em pequenas áreas localizadas na superfície metálica produzindo pites, que são cavidades que apresentam o fundo em forma angulosa e profundidade geralmente maior que seu diâmetro. O processo de corrosão localizada também é chamada de pitting, do idioma inglês. Provavelmente é a forma mais destrutiva de corrosão, pois é muito difícil de ser identificada, uma vez que geralmente se forma embaixo da corrosão uniforme e também a perda percentual de peso da estrutura é muito pequena. Essa forma se diferencia da alveolar porque, diferente dos alvéolos, a profundidade da corrosão é maior do que o diâmetro da cratera formada. A presença de cloretos no ambiente a favorece o pitting. Para evitar, pode-se polir a superfície e acrescentar 2% de molibdênio. Para avaliar a intensidade de corrosão, considera-se o número de pites por área, o seu diâmetro e profundidade, com auxílio de um microscópio Figura 4 - Corrosão por pite Fonte: GENTIL, 2007 2.5. Corrosão intergranular Também chamada de intercristalina, processa-se entre os grãos da rede cristalina do material metálico, o qual perde as suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por esforços mecânicos, tendo-se então a corrosão sob tensão fraturante. Por exemplo, pode ocorrer por causa da variação da concentração dos elementos de liga na região. Aços com elementos de liga precipitados e menor concentração de elementos de liga nos contornos são chamados de sensitizados. Uma forma de evitar é adicionar titânio na liga para preferencialmente formar carbonetos de titânio e não com os elementos de liga que evitam a corrosão. Figura 5 - Corrosão intergranular Fonte: GENTIL, 2007 2.6. Corrosão transgranular Também chamada de transcristalina ou transgranular, ocorre nos grãos da rede cristalina do material metálico, o qual, perdendo suas propriedades mecânicas, poderá fraturar à menor solicitação mecânica, tendo-se também a corrosão sob tensão fraturante. O fenômeno se manifesta sob a forma de trincas que se propagam pelo interior dos grãos do material, como no caso da corrosão sob tensão de aços inoxidáveis austeníticos. Figura 6 - Corrosão transgranular Fonte: GENTIL, 2007 2.7. Corrosão filiforme A corrosão se processa sob a forma de finos filamentos, que se propagam em diferentes direções e são paralelos entre si. Ocorre geralmente em superfícies metálicas revestidas com tintas ou com metais, ocasionando o deslocamento do revestimento. O fato de os finos filamentos de corrosão não se cruzarem deve-se ao fato de que os produtos de corrosão formados possuem carga superficial positiva, logo se repelem. Este tipo de corrosão é observado comumente em ambientes com umidade relativa do ar igual ou superior a 85% e ambientes suscetíveis à penetração de oxigênio e água. Figura 7 - filamentos em torno de um risco em uma chapa de aço carbono pintada. Fonte: GENTIL, 2007 2.8. Esfoliação Processa-se em diferentes camadas e o produto de corrosão, formado entre a estrutura de grãos alongados, separa as camadas ocasionando o inchamento do material metálico. Ocorre em chapas ou componentes que sofreram achatamento mecânico, criando condições para a ação corrosiva. O material é desintegrado na forma de placas paralelas à superfície. Figura 8 - Corrosão por esfoliação em tubo de aço carbono Fonte: GENTIL, 2007 2.9. Grafitização Essa forma de corrosão é do tipo seletiva. Ocorre em ferro fundido cinzento em temperatura ambiente, usados para água, esgoto e drenagem. O ferro metálico (ânodo) é transformado em produtos de corrosão resultando o grafite (cátodo) intacto. A área corroída fica com um aspecto escuro, típico do grafite, que pode ser facilmente retirada com uma espátula. Figura 9 - processo de grafitização Fonte: GENTIL, 2007 2.10. Dezincificação Ocorre principalmente em em ligas de latão (Cobre-Zinco), sendo intensificada em meio ácido. Assim como a corrosão grafítica, é um processo de corrosão seletiva, onde o Zn é oxidado preferencialmente, resultando em resíduos de cobre e outros produtos de corrosão. A cor da peça torna-se avermelhada, contrastando com a cor original da liga, amarelada. O zinco é lixiviado para fora da liga de cobre, deixando-a enfraquecida e porosa, suscetível a ataques. Figura 10 - processo de dezincificação Fonte:GENTIL, 2007 2.11. Empolamento pelo hidrogênio Ocorre a invasão de hidrogênio atômico no material metálico e como tem pequeno volume atômico, é difundido rapidamente e, em regiões com descontinuidades, como inclusões e vazios, combina-se com outro átomo de hidrogênio produzindo hidrogênio molecular (H2), que por possuir maior volume, irá causar o empolamento do material, formando “bolhas”. Na figura 11 é poss´viel visualizar uma placa metálica com empolamento. Figura 11 - empolamento por hidrogênio Fonte: GENTIL, 2007 2.12. Corrosão em torno do cordão de solda Após a solda de algum material, tem-se a formação de corrosão em torno da solda e não propriamente sobre ela. Isto se deve ao fato do surgimento de regiões onde há elétrons que ficaram sob uma certa tensão devido à solda. Ocorre a poucos milímetros do local onde foi aplicada a solda e é mais comum em aços inox não estabilizados ou com teores de carbono inferiores a 0,03 %. O processo se dá de forma intergranular. Figura 12 - Corrosão em tubulação de aço inoxidável em torno de cordão de solda Fonte: GENTIL, 2007 3. Estudo de caso O estudo de caso selecionado para o presente trabalho trata-se da corrosão de tubulação de água, parcialmente enterrada, sob asfalto de betume (GENTIL, 2007). As tubulações que conduzem a água após o seu tratamento chamam-se adutoras. Essa condição cria um tipo de corrosão chamada de aeração diferencial. No caso do objeto de estudo, a corrosão caracteriza-se por localizar-se na parte externa da tubulação, como exemplifica a figura x, de forma longitudinal, com falhas no revestimento. Figura 13 - Corrosão de adutora por aeração diferencial Fonte: CESAN, 2011 Esse tipo de corrosão apresenta como região catódica a área mais aerada, com maior concentração de oxigênio, e como região anódica tem-se a área mais abaixo do solo, com menor presença de O2. As reações que ocorrem são as mesmas que ocorrem no fenômeno da gota salina, por se tratar do mesmo mecanismo de corrosão. A figura x ilustra o mecanismo da gota salina e corrosão do ferro por aeração diferencial. Figura 14 - Corrosão do ferro por aeração diferencial e reações da gota salina Fonte: PANONNI, 2011 Uma possível solução para o problema seria a cobertura total da tubulação, diminuindo seu contato com o meio aerado. Ou a aplicação de uma proteção sobre o revestimento da tubulação, podendo ser um metal de sacrifício ou um revestimento com feltro betumado ou plástico retrátil. 4. Conclusão A corrosão não é um processo isolado ou independente. Os diversos tipos de corrosão estão interligados e dependem das variações das condições do meio ambiente em que ocorrem, considerando fatores bióticos e abióticos, como ação de microrganismos, temperatura, pH, composição da água, da atmosfera e do solo, dentre outros. Processos corrosivos localizados são mais agressivos em relação aos demais. A compreensão desses mecanismos facilita o entendimento e aplicação do conhecimento acerca dos processos corrosivos no dia a dia, bem como a prevenção e análise de situações problema. 5. Referências Bibliográficas ● GENTIL, Vicente. CORROSÃO. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 360 p. v. único. ● MERÇON, Fábio; GUIMARÃES, Pedro Ivo Canesso; MAINIER, Fernando Benedito. Corrosão: Um exemplo usual de fenômeno químico. Química Nova na Escola, [S.l.], p. 1-4, abr. 2004. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc19/a04.pdf>. Acesso em: 10 jun. 2018. ● ENGENHEIRO DE MATERIAIS. Metais. As Formas de Corrosão. 2017. Disponível em: <http://engenheirodemateriais.com.br/2017/04/26/as-formas-de-corrosao/>. Acesso em: 30 jun. 2018. ● INSTITUTO DE MATERIAIS NÃO FERROSOS - ICZ. Corrosão. Corrosão: Conceito e Formas de Corrosão. 2017. Disponível em: <http://www.icz.org.br/corrosao.php>. Acesso em: 30 jun. 2018.
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