Formas de Corrosão - Capítulo 5

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Departamento de Metalurgia e Química CORROSÃO COR Capítulo 5 Formas de Corrosão Prof Fernando Castro de Oliveira FORMAS DE CORROSÃO A corrosão apresentase de diversas maneiras com características físicas e químicas diferentes A corrosão pode ocorrer sob diferentes formas e o conhecimento das mesmas é importante no estudo de um processo corrosivo A caracterização da forma de corrosão auxilia bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplicação das medidas adequadas de proteção FORMAS DE CORROSÃO Uniforme Em placas Alveolar Puntiforme pite Intergranular Transgranular Filiforme Por esfoliação Grafítica Dezincificação Empolamento por H2 Em torno de solda É a forma menos agressiva de corrosão O ataque neste caso se estende de forma homogênea sobre toda a superfície metálica em contato com o meio corrosivo Sua penetração média é igual em todos os pontos com a consequente diminuição de espessura 1 CORROSÃO UNIFORME A corrosão se processa em toda extensão da superfície ocorrendo perda uniforme de espessura 1 CORROSÃO UNIFORME A corrosão uniforme é uma forma de desgaste de mais fácil acompanhamento em especial quando se trata de corrosão em equipamentos ou instalações tendo em vista que a perda de espessura é aproximadamente a mesma em toda a superfície metálica É entretanto um tipo de corrosão importante do ponto de vista de desgaste podendo levar o equipamento ou instalação a falhas significativas limitando a sua vida útil A corrosão uniforme pode ser evitada com a inspeção regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o aço inoxidável Sua localização é uma das mais simplificadas e permite que problemas sejam evitados quando se existe serviços de manutenção preventiva 1 CORROSÃO UNIFORME Prevenção e Controle Dependendo do grau de deterioração da peça podese apenas realizar uma limpeza superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga Em corrosões avançadas devese optar pelo reforço ou substituição dos elementos danificados Corrosão uniforme em chapa de açocarbono 2 CORROSÃO POR PLACAS A corrosão se localiza em regiões da superfície metálica e não em toda sua extensão formando placas com escavações Produtos de corrosão se formam em placas e se desprendem progressivamente Comum em metais que formam películas inicialmente protetoras mas que ao se tornarem espessas fraturam e perdem aderência expondo o metal a novo ataque Corrosão em placas em tubo de açocarbono 3 CORROSÃO ALVEOLAR A corrosão se processa na superfície metálica produzindo sulcos semelhantes a alvéolos apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que seu diâmetro 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE A corrosão se processa em pontos localizadas na superfície metálica produzindo pites cavidades com o fundo em forma angulosa e profundidade maior que seu diâmetro Esta é uma forma extrema de ataque localizado que resulta em furos no metal Este tipo de ataque é uma das formas mais perigosas em que a corrosão podese apresentar Neste caso a quantidade de material afetado não guarda relação com a magnitude dos inconvenientes 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE Durante a corrosão o ataque se localiza em um ponto isolado da superfície metálica e se propaga até o interior do metal muitas vezes transpassando Ela causa a falha de um equipamento pela perfuração com a perda de apenas uma pequena quantidade de material 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE É sempre muito difícil de se detectar um pite devido a seu pequeno tamanho e porque ele está sempre coberto por produtos de corrosão Também é difícil de se estimar quantitativamente e comparar a extensão dos pites devido à grande variação em sua profundidade e número que pode ocorrer numa mesma condição 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE Ocorre em determinados pontos da superfície enquanto que o restante pode permanecer praticamente sem ataque em geral pela ação dos chamados íons halogenetos Cl Br I F e esta dissolução localizada da película gera uma área ativa que diante do restante passivado provoca uma corrosão muito intensa e localizada 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE No início a formação do pite é lenta porém uma vez formado há um processo autocatalítico que produz condições para um contínuo crescimento O processo de corrosão dentro de um pite produz as condições que são tanto estimulantes quanto necessárias para a contínua atividade do pite 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE Ela ocorre normalmente em locais expostos à meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente Pode ser ocasionada pela deposição concentrada de material nocivo ao aço por pilha de aeração diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltração e o alojamento de substâncias líquidas na peça 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE Prevenção e Controle Para se evitar esse ataque as peças não devem acumular substâncias na superfície e todos os depósitos encontrados devem ser removidos durante as manutenções A intervenção deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Devese efetuar a limpeza no local e se a estrutura não estiver comprometida podese cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE Fatores a serem considerados Número de pites por área densidade O diâmetro do pite A profundidade 4 CORROSÃO PUNTIFORME PITE 5 CORROSÃO INTERGRANULAR A corrosão se processa entre os grãos da rede cristalina do material metálico o qual perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por esforço mecânico tendo se então a corrosão sob tensão fraturante CTF 5 CORROSÃO INTERGRANULAR No caso da corrosão intergranular dos aços inoxidáveis a diferença na composição química se deve à formação de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanças dos contornos de grão em consequência da precipitação de carbonetos de cromo Átomos de cromo desta região difundemse para os contornos de grão formando carbonetos diminuindo a resistência à corrosão A formação desta zona empobrecida em cromo chamase sensitização porque torna o material sensível à corrosão intergranular 5 CORROSÃO INTERGRANULAR A exposição de um aço inoxidável sensitizado ao meio corrosivo não leva necessariamente à ocorrência da corrosão intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo ácido acético na temperatura ambiente soluções alcalinas como carbonato de sódio ou ainda água potável não causam corrosão intergranular Por outro lado diversos meios causam corrosão intergranular como ácidos acético à quente nítrico sulfúrico fosfórico crômico clorídrico cítrico fórmico lático oxálico maleico e graxos nitrato de amônia sulfato de amônia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 úmido 5 CORROSÃO INTERGRANULAR O exame metalográfico geralmente não é capaz de detectar a susceptibilidade à corrosão intergranular sendo necessária a realização de testes específicos para esta finalidade A prevenção da corrosão intergranular se faz empregandose aços inoxidáveis austeníticos com teor de carbono inferior a 003 ou aços contendo elementos como nióbio ou titânio que fixam o carbono não o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes aços devem ser tomados cuidados quanto à realização de tratamentos térmicos posteriores à soldagem os quais podem causar sensitização 5 CORROSÃO INTERGRANULAR Ligas de alumíniomagnésio contendo acima de 3 de magnésio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de grão Estes precipitados são corroídos porque são menos resistentes à corrosão do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumíniomagnésiozinco devido à formação do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumíniocobre os precipitados de CuAl2 são mais nobres que a matriz aparentemente agindo como catodos e acelerando a corrosão da região vizinha ao contorno de grão empobrecida em cobre Eliminandose os precipitados eliminase a causa da corrosão intergranular Entretanto no caso das ligas de alumínio mencionadas os precipitados são imprescindíveis para a elevação da resistência mecânica 5 CORROSÃO INTERGRANULAR 6 CORROSÃO TRANSGRANULAR A corrosão se processa nos grãos da rede cristalina do material metálico o qual perdendo suas propriedades mecânicas poderá fraturar à menor solicitação mecânica tendose também corrosão sob tensão fraturante CTF A corrosão se manifesta sob a forma de trincas que se propagam pelo interior dos grãos da rede cristalina do material metálico 6 CORROSÃO TRANSGRANULAR 7 CORROSÃO FILIFORME A corrosão se processa sob a forma de finos filamentos mas não profundos que se propagam em diferentes direções Ocorre geralmente em superfícies metálicas revestidas com tintas ocasionando o deslocamento do revestimento Tem sido observada mais frequentemente quando a umidade relativa do ar é maior que 85 e em revestimentos mais permeáveis à penetração de oxigênio e água ou apresentando falhas como riscos ou regiões com arestas Corrosão filiforme filamentos em torno do risco na chapa de açocarbono pintada 8 CORROSÃO POR ESFOLIAÇÃO A corrosão se processa de forma paralela à superfície metálica Ocorre em chapas ou componentes extrudados que tiveram seus grãos alongados e achatados criando condições para que inclusões ou segregações presentes no material sejam transformadas devido ao trabalho mecânico em plaquetas alongadas 8 CORROSÃO POR ESFOLIAÇÃO Tem sido observada mais frequentemente em ligas de alumínio O produto de corrosão volumoso ocasiona a separação das camadas contidas entre as regiões que sofrem a ação corrosiva e como consequência ocorre a desintegração do material em forma de placas paralelas à superfície Esfoliação em componente de liga de alumínio 9 CORROSÃO GRAFÍTICA A corrosão se processa no ferro fundido em temperatura ambiente e o ferro metálico é convertido em produtos de corrosão restando a grafite intacta Observase que a área corroída fica com aspecto escuro característico da grafite e esta pode ser facilmente retirada com espátula colocandoa sobre papel branco e atritandoa observase o risco preto devido à grafite Corrosão grafítica em componente de bomba centrífuga de ferro fundido parte escura área corroída devida à grafite 10 DEZINCIFICAÇÃO É a corrosão que ocorre em ligas de cobrezinco latões observandose o aparecimento de regiões com coloração avermelhada contrastando com característica coloração amarela dos latões Admitese que ocorra uma corrosão preferencial do zinco restando o cobre com sua característica cor avermelhada 10 DEZINCIFICAÇÃO Dezincificação em tubo de latão extremidade deteriorada com aparecimento de coloração ligeiramente avermelhada 11 EMPOLAMENTO POR HIDROGÊNIO O hidrogênio atômico penetra no material metálico e como tem pequeno volume atômico difundese rapidamente e em regiões com descontinuidade como inclusões e vazios ele se transforma em hidrogênio molecular H2 exercendo pressão e originando a formação de bolhas daí o nome de empolamento 11 EMPOLAMENTO POR HIDROGÊNIO O hidrogênio atômico penetra no material metálico e como tem pequeno volume atômico difundese rapidamente e em regiões com descontinuidade como inclusões e vazios ele se transforma em hidrogênio molecular H2 exercendo pressão e originando a formação de bolhas daí o nome de empolamento 11 EMPOLAMENTO POR HIDROGÊNIO Chapa de açocarbono com empolamento por hidrogênio 12 CORROSÃO EM TORNO DO CORDÃO DE SOLDA Forma de corrosão que se observa em torno de cordão de solda Ocorre em aços inoxidáveis nãoestabilizados ou com teores de carbono maiores maiores que 003 e a corrosão se processa intergranularmente 12 CORROSÃO EM TORNO DO CORDÃO DE SOLDA Forma de corrosão que se observa em torno de cordão de solda Ocorre em aços inoxidáveis nãoestabilizados ou com teores de carbono maiores maiores que 003 e a corrosão se processa intergranularmente 12 CORROSÃO EM TORNO DO CORDÃO DE SOLDA