Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.1
5. Corrosão Intergranular
Corrosão localizada na zona ou na vizinhança dos limites de grãoEm geral os limitres de grão (zonas intercristalinas) têm energia mais alta e por isso são ligeiramentemais reactivos. Composição também pode variarnos limites de grão.Regra geral não constitui um problema grave. A excepção mais comum é a dos:Aços inoxidáveis austeníticos: AISI 304 (18-8) 0,06 - 0,08% CFormação de Cr23C6 (carbonetos de Cr), insolúveis no ferro a T elevada (450ºC- 800ºC)Vizinhança dos cordões de soldadura - zonaafectada termicamente
Corrosion Atlas, During, Elsevier
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5. Corrosão Intergranular
Aço inox 304
Comportamento inox ocorre em ligas de FeCr, para teores de Cr acima de ~13%.
Formação de uma pilha entre a zona empobrecida em Cr (que deixa de ter o comportamento inox) e a restante superfície.
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5. Efeito térmico na soldadura
Durante a soldadura, o tempo de permanência na gama de temperaturas “perigosa” é maior a uma certa distância do cordão de soldadura do que na zona mais quente ‣ precipitação dos carbonetos de Cr nessa zona.
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5. Corrosão Intergranular
Vizinhança dos cordões de soldadura - zona afectadatermicamente.
Prevenção:1. Usar aços com baixo teor de C (< 0,02%) - aços xxxL(304L)2. Adição de estabilizantes (Ta, Ti…)
grande afinidade para o C, formando carbonetos3. Realização de tratamentos térmicos (dissolução dos
carbonetos) seguidos de arrefecimento rápido
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6. Corrosão Selectiva
Dissolução selectiva de um componente (menos nobre) numa liga.Ex: - Desaluminificação
- Descobaltificação
-Dezincificação dos latões (70 Cu 30 Zn)liga toma cor avermelhada (Cu)
Mecanismos propostos:1. Dissolução simples do Zn por efeito galvânico2. Dissolução conjunta seguida de re-deposição do Cu
Dimensões globais da peça mantêm-se.Zona atacada torna-se porosa, permeável e frágil.Normalmente associada à existência de fase rica em Zn
-Grafitização dos aços (corrosão grafítica), em ferros fundidos cinzentos (2-4% C)
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6. Corrosão Selectiva
em camadas localizada Alto teor Zn baixo teor ZnMeios ácidos alcalinos/ neutros
Corrosion Atlas, During, Elsevier
Prevenção:- Remoção do Oxigénio (apesar de poder ocorrer na sua ausência)- Utilização de ligas com baixo teor de Zn (ex: 15%)- Cuproníquel (70 - 90% Cu, 30 - 10% Ni)- Adição de outros elementos de liga: Sn, As, Sb, P…
ex: Liga de almirantado (70Cu 30Zn 1Sn)- Evitar meios estagnados
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos7. Corrosão-Erosão
Corrosão- Erosão:
Corrosão provocada/ acelerada por movimento relativo metal/fluido
aumentar corrosão (remoção de óxidos da superfície, efeito abrasivo…)
Movimentodiminuir a corrosão (caso da corrosão em meiosestagnantes; ex: picadas)
Estrangulamentos, cotovelos, ejectores de vapor...
Agravada pela presença de partículas sólidasMais comum em metais de baixa dureza
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos7. Corrosão-Erosão
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos8. Corrosão - Cavitação
Devida ao colapso de bolhas gasosas formadas por abaixamento dapressão abaixo da pressão de vaporHélices de navios, turbinas hidráulicas a vapor, bombas hidráulicasColapso → onda de choque → destruição local do filme
Prevenção: Aumento da pressãoDiminuição da velocidadeInibidores de corrosão
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos9. Corrosão sob Tensão (stress corrosion cracking)
Fractura de um metal provocadapelo efeito conjugado de um meio corrosivo e de tensões de tracção.
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Corrosão sob tensão
Acção conjunta tensão + processo de dissolução (sinergia)
Grave em aços estruturaiscom comportamento activo-passivo
(aços inox, estruturas de betão, ligas de Al)
Velocidade aumenta com o tempo.
velocidade
profundidade
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos9. Corrosão sob Tensão
Paredes da fissura: catódicasFrente da fissura: anódica
Fissuração (ramificada):IntergranularTransgranular
Prevenção:- Baixar a tensão mecânica aplicada- Aplicar tratamentos térmicos- Evitar espécies agressivas (ex: Cl- nos aços inox)- Aplicação de um potencial catódico (Protecção catódica)- Uso de inibidores de corrosão- O aço macio (mais dúctil) resiste melhor do que o aço inox
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos10. Corrosão sob Fadiga
Provocado por tensões cíclicas + meio corrosivo.
A fractura é transgranular e nãoramificada.Difere da fractura por fadiga pelapresença de produtos de corrosão.Corrosão sob fadiga: suporta menosciclos para a mesma tensão.
tensãotensão
Corrosão sob fadiga
fadiga
Nº ciclos até fracturaNº ciclos até fractura
FerrososNão-ferrosos
Limite de fadiga
fadiga
Corrosão sob fadiga
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos10. Corrosão sob Fadiga
Prevenção:
- Uso de metais / ligas com boa resistência à fadiga
- Tratamentos térmicos (diminuir tensões internas)
- Aplicação de tensões de compressão
- Inibidores de Corrosão
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Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos11. Corrosão com Fricção
antes depois
Superfícies em contacto sob carga, com vibração intensa ( motores, carris de caminho-de-ferro, conjuntos metálicos aparafusados…)Soldadura nos pontos de contacto, com destaque e oxidação
Prevenção:- Lubrificação- Fosfatação das superfícies
(acção lubrificante e protectora do fosfato)- Diminuição da carga- Aumento da dureza das superfícies.
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12. Corrosão Biológica
Deterioração de um metal como consequência da actividade de organismos vivos.Microorganismos: anaeróbios / aeróbios
a. Bactérias redutoras de sulfatos (H2 : r. catódica , celulose, açucares…):
SO42- + 4 H2 → S2- + 4 H2O
↓sulfuretos de ferro (acelera a r. anódica)Existem em solos compactos ou saturados de água
b. Bactérias oxidantes de S:
2S + 3O2 + 2H2O → 2 H2SO4campos petrolíferos, industriais, podem viver com pH mto baixo
(a) e (b) actuam em ciclos; tubagens enterradas
c. Bactérias do ferro:
Fe2+ → Fe(OH)2 ou Fe(OH)3 (tubérculos na superfície do aço)
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Corrosão Exfoliante
alumínio www.corrosion-doctors.org
Corrosão exfoliante numa aeronave
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Efeito do Hidrogénio
1. Empolamentos (blistering): difusão de H atómico através do metal com acumulação em vazios no interior do metal, seguida de deformação do metal
2. Fragilização (embrittlement): formação de hidretos (Ti, Fe, aços), com perda de ductilidade e aumento da fragilidade
3. Descarburização: perda de carbono no aço; altas temperaturas, com humidade
4. Ataque químico: altas temperaturas; reacção do hidrogénio com um componente da liga
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Efeito do Hidrogénio / Empolamento
ar
electrólito
Tanques, industria petrolíferaProtecção catódica com redução intensa de H+
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Efeito do Hidrogénio / Fragilização
Aumenta com: - concentração de hidrogénio no metal- grau de tensão do metal
Muito perigosa com protecção catódica
Confunde-se por vezes com CST
Fragilização pelo H: aumenta com correntes catódicas
Corrosão sob Tensão (CST):Aumenta com correntes anódicas
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Efeito do Hidrogénio / Prevenção
Uso de aço “limpo”
Aplicação de revestimentos (metálicos, orgânicos, inorgânicos)
Uso de inibidores
Remoção de venenos (sulfuretos, cianetos, compostos de As)
Ligas de níquel – baixa difusibilidade do H
Remoção do H por aquecimento
Diminuição das tensões/ defeitos – tratamento térmico