CENTRO UNIVERSITÁRIO POSITIVO CORROSÃO EM TUBOS DE ALUMÍNIO DE RADIADORES PARA USO AUTOMOTIVO

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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO POSITIVO CORROSÃO EM TUBOS DE ALUMÍNIO DE RADIADORES PARA USO AUTOMOTIVO CURITIBA 2007

2 ANDRÉ DOS REIS MARQUES GUILHERME VAN DER LAARS RIBEIRO MATHEUS S. L. DE ARAÚJO CORROSÃO EM TUBOS DE ALUMÍNIO DE RADIADORES PARA USO AUTOMOTIVO Monografia apresentada à disciplina Trabalho de conclusão de curso como requisito parcial à conclusão do curso de Engenharia Mecânica, Setor de Ciências Exatas, Centro Universitário Positivo. Orientador: Sergio Henke CURITIBA 2007

3 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS... IV LISTA DE TABELAS... VI RESUMO... VII 1 INTRODUÇÃO OBJETIVO GERAL OBJETIVO ESPECÍFICO METODOLOGIA ESTRUTURA DO TRABALHO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA RADIADOR Tipos de Radiadores Componentes ALUMÍNIO CORROSÃO FORMAS DE CORROSÃO TIPOS DE CORROSÃO Corrosão Galvânica Corrosão Eletrolítica Corrosão Induzida por Microorganismos Corrosão Seletiva: Grafítica e Dezincificação Corrosão Sob-Tensão Corrosão por Aeração Diferencial MEIOS CORROSIVOS Atmosfera Águas Naturais Solo Produtos Químicos Alimentos Substâncias Fundidas Solventes Orgânicos Madeira e Plásticos...26 ii

4 2.7 INIBIDORES DE CORROSÃO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA CORROSÃO POR PITE ESCOLHA DO MÉTODO DE ENSAIO ENSAIO DE NÉVOA SALINA SALT SPRAY Preparação dos corpos-de-prova para análise METALOGRAFIA TESTE DE ESTANQUEIDADE DESENVOLVIMENTO CARACTERÍSTICAS DA CÂMARA DE SALT-SPRAY Solução para Ensaio PREPARAÇÃO PARA EMBUTIMENTO PROCESSO DE LIXAMENTO ANÁLISE METALOGRÁFICA TESTE DE ESTANQUEIDADE RESULTADOS E DISCUSSÃO PROFUNDIDADE DA CORROSÃO TESTE DE ESTANQUEIDADE CONCLUSÃO...55 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...57 APÊNDICE 1 PITES MEDIDOS NO RADIADOR A...59 APÊNDICE 2 PITES MEDIDOS NO RADIADOR B...60 ANEXO 1 CÁLCULO DAS PROFUNDIDADES DOS PITES...61 ANEXO 2 CÁLCULO DOS LIMITES E MÉDIAS PARA CADA ETAPA DO ENSAIO...63 iii

5 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1: RADIADOR...4 FIGURA 2: RADIADOR TIPO A...5 FIGURA 3: RADIADOR TIPO B...6 FIGURA 4: PROCESSO DE CONFORMAÇÃO DA ALETA...7 FIGURA 5: DIMENSIONAMENTO DO TUBO DO RADIADOR...8 FIGURA 6: LIGAS DE ALUMÍNIO NO TUBO DO RADIADOR...8 FIGURA 7: CORROSÃO POR PITE...16 FIGURA 8: PILHA ELETROLÍTICA...18 FIGURA 9: CORROSÃO SELETIVA...20 FIGURA 10: CORROSÃO SOB TENSÃO...22 FIGURA 11: CORROSÃO ATMOSFÉRICA...23 FIGURA 12: EQUIPAMENTO DE ENSAIO DE NÉVOA SALINA...29 FIGURA 13: EMBUTIMENTO À FRIO...30 FIGURA 14: CORPOS-DE-PROVA EMBUTIDO EM RESINA DO RADIADOR TIPO A E TIPO B...30 FIGURA 15: EQUIPAMENTO PARA POLIMENTO COM SÍLICA COLIDAL...31 FIGURA 16: CORPO DE PROVA LIXADO E POLIDO...31 FIGURA 17: REGIÃO DE ANÁLISE DA PROFUNDIDADE DE CORROSÃO...32 FIGURA 18: MICROSCÓPIO ÓPTICO...33 FIGURA 19: TANQUE DE ÁGUA PARA...34 FIGURA 20: DIMENSÃO DE CORPO-DE-PROVA...35 FIGURA 21: FIXAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA...36 FIGURA 22: DISTRIBUIÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA...38 FIGURA 23: TEMPERATURA DO ENSAIO...39 FIGURA 24: CORPO-DE-PROVA POSICIONADO NO MICROSCÓPIO...42 FIGURA 25: VEDAÇÃO DOS BOCAIS E DISPOSITIVO DE VEDAÇÃO...43 FIGURA 26: RADIADOR B NO TESTE DE ESTANQUEIDADE...43 FIGURA 27: RADIADOR A APÓS 360 HORAS...45 FIGURA 28: RADIADOR B APÓS 360 HORAS...45 FIGURA 29: DESEMPENHO DOS RADIADORES APÓS 360 HORAS...46 FIGURA 30: RADIADOR A APÓS 720 HORAS...46 iv

6 FIGURA 31: RADIADOR B APÓS 720 HORAS...47 FIGURA 32: DESEMPENHO DOS RADIADORES APÓS 720 HORAS...47 FIGURA 33: RADIADOR A APÓS 1080 HORAS...48 FIGURA 34: RADIADOR B APÓS 1080 HORAS...48 FIGURA 35: DESEMPENHO DOS RADIADORES APÓS 1080 HORAS...49 FIGURA 36: RADIADOR A APÓS 1440 HORAS...49 FIGURA 37: RADIADOR B APÓS 1440 HORAS...50 FIGURA 38: DESEMPENHO DOS RADIADORES APÓS 1440 HORAS...50 FIGURA 39: DESEMPENHO DO RADIADOR A...51 FIGURA 40: DESEMPENHO DO RADIADOR B...51 FIGURA 41: DESVIO PADRÃO AO LONGO DO ENSAIO...52 FIGURA 42: COMPARATIVO DAS MÉDIAS DE PROFUNDIDADE PELO TEMPO DE ENSAIO...52 FIGURA 43: LIMITES E MÉDIAS DAS ETAPAS PARA O RADIADOR A...53 FIGURA 44: LIMITES E MÉDIAS DAS ETAPAS PARA O RADIADOR B...54 v

7 LISTA DE TABELAS TABELA 1 TIPOS DE RADIADORES...5 TABELA 2 ESPECIFICAÇÃO DA ALETA DO RADIADOR TIPO A...7 TABELA 3 ESPECIFICAÇÃO DA ALETA DO RADIADOR TIPO B...7 TABELA 4 ESPECIFICAÇÃO DO TUBO DO RADIADOR...9 TABELA 5 LIGAS DE ALUMÍNIO...11 TABELA 6 PROFUNDIDADE DE CORROSÃO EM MICROMETROS E DESVIO PADRÃO...44 vi

8 RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência a ação corrosiva em câmara de névoa salina em radiadores fabricados em liga de alumínio, utilizados na indústria automobilística. O Monitoramento da ação corrosiva foi realizado via análise metalográfica em corpos-de-prova retirados ao longo de um período de mil quatrocentos e quarenta horas, sendo que foram avaliados dois tipos de radiadores. Foi constatado durante os ensaios realizados que a forma da corrosão atuante foi por pitting, sendo a profundidade máxima atingida de noventa e cinco microns. Não foram evidenciadas diferenças significativas entre os dois tipos de radiadores testados sendo os mesmos aprovados inclusive em ensaio de estanqueidade. No trabalho está apresentada a metodologia de ação, bem com são mostrados os resultados estatísticos de profundidade de ataque corrosivo. vii

9 1 INTRODUÇÃO A constante evolução da indústria automobilística vem proporcionando a seus usuários, veículos cada vez mais confortáveis, seguros e econômicos, à medida que o melhor desempenho (relação peso e benefício) resulta em menor consumo de combustível e emissão de poluentes. Acompanhando essa tendência a indústria de autopeças também vem desenvolvendo componentes cada vez mais leves e compactos, incluindo-se a este grupo, os produtores de sistemas de arrefecimento automotivo. Atualmente, o alumínio é muito utilizado na indústria automobilística, pois além de ser um metal leve, tem boas propriedades mecânicas, o que resulta em componentes com espessuras de parede cada vez mais fina. Particularmente, para estes materiais de pouca espessura, se torna indispensável o estudo da corrosão, uma vez que esta afeta todo o material e sua estrutura. Para melhor compreender como ocorre esta corrosão, é necessário analisar a interação que ocorre entre o metal base, metal de adição líquido e o próprio meio ambiente. Dependendo do meio corrosivo e do material, podem ocorrer dois tipos diferentes de mecanismos para os processos corrosivos: mecanismo eletroquímico e mecanismo químico. A partir da compreensão do mecanismo da corrosão, pode-se estudar quais variáveis que influenciam este processo. Basicamente, elas podem ser divididas em dois grupos principais: material e meio ambiente. Além da queda de resistência mecânica, a corrosão provoca no caso de paredes de tubo, o vazamento do conjunto, causando assim, prejuízo econômico. Uma vez estabelecida a importância do material neste processo, torna-se fundamental estabelecer qual característica mais crítica em termos de corrosão que deve ser controlada. O presente trabalho visa identificar o processo corrosivo em tubos de alumínio de radiadores automotivos.

10 2 1.1 OBJETIVO GERAL O estudo de caso tem como objetivo o monitoramento, controle e análise do efeito da corrosão nos tubos de alumínio de radiadores. 1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO Para poder analisar o efeito da corrosão nos tubos de alumínio de radiadores, é necessário avaliar os objetivos específicos abaixo: a) Analisar a profundidade de corrosão nos tubos de alumínio dos radiadores A e B em relação ao período do teste; b) Seguindo a metodologia do trabalho, apresentar quais elementos de liga originam a corrosão nos tubos de alumínio; c) Analisar metalograficamente, através de microscopia óptica, a região corroída com registro fotográfico. d) Comparar o desempenho dos radiadores A e B no teste de estanqueidade em função dos resultados obtidos nos ensaios metalográficos; e) Concluir qual dos dois tipos de radiadores esta mais propício ao fenômeno de corrosão. 1.3 METODOLOGIA Os resultados descritos neste estudo de caso, seguirá a seguinte metodologia: a) Adquirir dois radiadores do tipo A e dois radiadores do tipo B; b) Para cada um dos dois tipos de radiadores, cortar quatro corpos-deprova com mesmo tamanho; c) Expor ao ensaio de névoa salina, os quatros corpos-de-prova do radiador A e do radiador B;

11 3 d) Em paralelo ao ensaio com os corpos-de-provas, submeter ao mesmo ensaio um radiador do tipo A e um radiador do tipo B, montados com tanque superior e tanque inferior para que, ao final da análise com os corpos-de-prova, seja realizado o teste de estanqueidade para comparação dos resultados. e) Analisar a profundidade de corrosão com o período de tempo de exposição ao ensaio de névoa salina. 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO O capítulo dois descreve o fenômeno de corrosão, engoblando todos os tipos, suas causas e também suas características. As formas de corrosão e os meios corrosivos também serão apresentados no capítulo dois, bem como, os meios de inibição do fenômeno da corrosão. Como o trabalho aborda a corrosão nos tubos de alumínio de radiadores, o capitulo dois faz um breve explicativo dos dois tipos de radiadores que serão estudados e seus componetes. Um breve explicativo do alumínio mostrando os tipos e seus elementos de ligas também é apresentado no capítulo dois. No terceiro capítulo é definido o tipo de corrosão a ser estudado e, também, o método utilizado para se fazer a análise dos corpos de prova. O capítulo quatro mostra o procedimento do ensaio realizado, os equipamentos, temperatura, condições de uso, parâmetros utilizados, etc. No capítulo cinco são apresentados os resultados obtidos no ensaio com névoa salina. O capítulo seis apresenta a conclusão e comentários finais do estudo de caso em questão.

12 4 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 RADIADOR O radiador destina-se a dissipar o calor da água que circula no sistema de arrefecimento. A Figura 1 mostra o radiador montado. É composto por dois tanques de plástico: um superior e outro inferior, entre os quais existe um corpo central - a colméia -, normalmente constituído por tubos de alumínio de paredes delgadas. A água quente entra no tanque superior, vinda da camisa de água, através do termostato e desce pelo interior da colméia, dissipando calor. Os tubos têm aletas que proporcionam uma maior área de contato com o ar de resfriamento. A água arrefecida passa para o tanque inferior e retorna ao motor através da bomba de água. Em grande número de radiadores existe um espaço entre a superfície da água e a parte de cima e interior do tanque superior, a fim de permitir a expansão da água. Qualquer água (ou vapor) em excesso escorre para o solo pelo tubo-ladrão do radiador. FIGURA 1: RADIADOR TANQUE SUPERIOR. COLMÉIA RADIADOR (TUBOS + ALETAS) TANQUE INFERIOR FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007

13 Tipos de Radiadores Dentre os diversos tipos de radiadores fabricados, destacam-se dois cujas principais diferenças são mostradas na tabela 1 abaixo: TABELA 1 TIPOS DE RADIADORES TIPO ALTURA DE ALETA (MM) ESPESSURA DO TUBO (MM) ESPESSURAS DAS ALETAS (MM) A 7,83 0,2/ 0,225 0,06 B 5,05 0,2/ 0,225 0,05 FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 A Figura 2 apresenta um radiador tipo A e a Figura 3 um radiador tipo B. FIGURA 2: RADIADOR TIPO A. FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007

14 6 FIGURA 3: RADIADOR TIPO B FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 O radiador tipo B tem rendimento maior por área do que o tipo A devido à maior quantidade de aletas por área e sua menor espessura. Os projetos futuros tendem a serem produzidos com a concepção do radiador tipo B Componentes Os dois tipos de radiadores se diferem pela aleta, com isso sua espessura, altura e principalmente pela composição da matéria prima. As aletas são fornecidas em bobinas (fita de alumínio), uma vez na produção, ela sofre o processo de conformação, disponibilizando assim, a aleta já conformada pronta para produzir, conforme indicado na Figura 4. Uma vez posicionada a bobina na máquina de conformação, a fita de alumínio passa por dois roletes que tem a função de alinhar e esticar a mesma, logo depois, dois rolos conformadores irão fornecer a devida forma para a aleta que estará pronta para seguir para a montagem do radiador.

15 7 FIGURA 4: PROCESSO DE CONFORMAÇÃO DA ALETA MATERIA PRIMA DA ATELA EM BOBINA CONFORMAÇÃO DA ALETA ETAPA FINAL ALETA CONFORMADA FONTE: OS AUTORES, 2007 Para atender os dois tipos que radiadores, são fornecidas dois tipos de bobinas, com diferentes especificações. A Tabela 2 mostra os elementos de liga que constituem a bobina de aleta do radiador tipo A. Do mesmo modo, a Tabela 3 mostra os elementos de liga do radiador tipo B. Nos dois casos, o alumínio é o material base. TABELA 2 ESPECIFICAÇÃO DA ALETA DO RADIADOR TIPO A ELEMENTO DE LIGA % Cu Fe Si Mn Mg Zn Ni Zr 0,05 1,55 a 0,4 a 0,05 0,05 0,45 a 1,0 a 0,08 max 1,85 0,8 max max 0,65 1,4 max FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 TABELA 3 ESPECIFICAÇÃO DA ALETA DO RADIADOR TIPO B ELEMENTO Cu Fe Si Mn Mg Zn Ti DE LIGA 0,05 1,55 a 0,85 a 0,4 a 0,05 0,5 a 0,015 % max 1,75 1,05 0,5 max 0,7 max FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007

16 8 Outro componente que compõe o radiador, e é de suma importância para o estudo do tema do trabalho, é o tubo de alumínio por onde passa a água para arrefecimento. A matéria-prima e a espessura dos tubos são iguais para os dois tipos de radiadores, sendo que a única diferença é o comprimento (L) para atender determinado radiador. A Figura 5 mostra o tubo do radiador com vista em corte. FIGURA 5: DIMENSIONAMENTO DO TUBO DO RADIADOR 2,1 ± 0,05 mm A 1,8 ± 0,05 mm 16 ± 0,05 mm L FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 radiador. A Figura 6 apresenta a distribuição das ligas de alumínio ao longo do tubo do FIGURA 6: LIGAS DE ALUMÍNIO NO TUBO DO RADIADOR LADO AR Material Brasado - CLAD Liga 4XXX Material Base Liga 3XXX t 0,225 ±0,005 LADO ÁGUA Material Resistente a Corrosão Liga 7XXX FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007

17 9 A Tabela 4 apresenta as ligas que fazem parte do tubo do radiador bem como, a concentração dos elementos de liga. TABELA 4 ESPECIFICAÇÃO DO TUBO DO RADIADOR ELEMENTO DE LIGA 7XXX 3XXX 4XXX Cu 0,05 0,6 a 0,9 0,3 Fe 0,30 0,05 a 0,2 0,8 Si 0,2 a 0,4 0,25 a 0,35 9,0 a 11 Mn 0,1 1,15 a 1,5 0,05 Mg 2,1 a 2,5 0,05 0,05 Zn 3,0 a 4,0 0,1 0,10 Cr 0,05 0,05 a 0,15 - Ti 0,05 0,12 a 0,2 0,20 FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, ALUMÍNIO Como o objetivo deste trabalho é estudar casos de corrosão em determinada peça de alumínio, faz-se parte importante do estudo conhecer um pouco mais sobre o material alumínio. Trata-se de um metal descoberto há aproximadamente 180 anos, quando em 1827 foi reconhecido o primeiro isolamento do alumínio, um elemento que tem origem mineral. Logo no início de sua utilização, chegou a ser considerado por muitos um metal precioso dado a grande dificuldade de extração de sua origem natural, que eram determinadas rochas. Obviamente que com o tempo houve a evolução dos processos de obtenção do material, o que provocou uma desvalorização como metal valioso, porém um grande número de aplicações foi percebido para o metal, que apresenta características bastante variadas e extremamente úteis, como, por exemplo, seu baixo peso em relação aos outros metais e maior resistência à corrosão.

18 10 O método mais comum utilizado para a obtenção do alumínio, é o conjunto do processo Bayer, onde se consegue a alumina, com um processo de eletrólise desse óxido de alumínio. Ainda no processo da eletrólise é utilizada uma substância fundente, que facilita a ocorrência da eletrólise em temperatura mais baixa. Os fundentes mais comuns são a criolita e, mais recentemente, a ciolita. Após essa evolução dos processos de obtenção do alumínio, a utilização em várias vertentes ficou extremamente comum, pois esse metal existe em grande quantidade na crosta terrestre, o que fez seu custo diminuir ainda mais. Não faz muito tempo aconteceu o fenômeno da reciclagem no mundo, muito mais com intuito ecológico, porém acabou representando muito para a indústria, especialmente de alguns materiais como papéis, vidros, plásticos e metais. Nesse último caso encontramos o alumínio que, como uma de suas características principais, é um material fácil de trabalhar nos processos industriais, com isso sua reciclagem evoluiu muito. Portanto, boa parte do alumínio utilizado hoje nos mais diversos processos industriais já foi reciclado, o que também ajudou a manter o preço do material muito acessível. Com a grande viabilidade econômica e a abundância de matéria-prima, o alumínio tornou-se o segundo metal mais utilizado em processos industriais variados, perdendo apenas para o aço. Como em outros metais, são comuns as chamadas ligas-leves, que são compostos metálicos com a otimização de desempenho para alguma determinada aplicação, e isso ocorre muito com o alumínio, já que em sua forma pura é um metal leve, porém com baixos limites de resistência mecânica, um metal mole se comparado ao ferro ou aço por exemplo. Suas principais características são a resistência à corrosão, alta flexibilidade, excelente condutividade térmica, durabilidade e de fácil fundição.

19 11 Na Tabela 5 têm-se as ligas de alumínio e seus principais elementos de liga. TABELA 5 LIGAS DE ALUMÍNIO LIGA ABNT (NBR 6834) PRINCIPAL ELEMENTO DA LIGA 1XXX Alumínio não ligado de no mínimo 99% de pureza 2XXX Cobre 3XXX Manganês 4XXX Silício 5XXX Magnésio 6XXX Magnésio e Silício 7XXX Zinco 8XXX Outros elementos 9XXX Série não utilizada FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 Os principais elementos químicos que são utilizados nas ligas de alumínio e suas finalidades estão relacionados abaixo: Silício, (Si) aumenta a resistência mecânica do material de um modo geral, dureza, tração, escoamento e desgaste. Isso contribui com a perda de usinabilidade. Também serve para aumentar a fluidez do alumínio líquido, melhora a estanqueidade e reduz a contração externa. Ferro, (Fe) dificulta a fundição do metal em moldes metálicos, evitando desgastes prematuros de ferramentas. Se em alta concentração, a liga torna-se frágil devido à formação de agulhas de ferro. Diminui a resistência à corrosão. Cobre, (Cu) como o ferro, diminui a resistência à corrosão, porém é de fácil solubilidade no alumínio (5% a 524 C) e serve para endurecer a liga.

20 12 Magnésio, (Mg) Evita a corrosão, aumenta a resistência mecânica e ainda melhora a usinabilidade, porém existe a possibilidade de aparecimento de borra, resultante da oxidação da liga. Titânio, (Ti) atua como refinador de grão, aumenta a resistência a tração e aumenta também a ductibilidade, diminui a condutividade térmica. Manganês, (Mn) Aumenta a dureza e evita a corrosão. Equilibra o ferro na formação de fases intermetálicas. Zinco, (Zn) Combinado com o magnésio, melhora a resistência e com o cobre, melhora a usinabilidade. A liga se torna frágil quando quente. Níquel, (Ni) o níquel melhora a estabilidade dimensional, melhora a resistência mecânica em temperaturas elevadas e ainda promove alta contração. Zircônio, (Zr) resistência a corrosão, este elemento vem sendo usado como substituto do cromo no tratamento superficial do Alumínio. Com essa grande variedade de elementos que podem ser combinados, podem-se obter materiais, ou ligas de alumínio para as mais variadas finalidades. Além de algumas utilizações alternativas como, por exemplo, combustível sólido para foguetes, o alumínio já está sendo empregado nas seguintes áreas: Transporte: serve como material estrutural para qualquer tipo de veículo. Também pode ser utilizado para blindagens de veículos, além disso ainda é utilizado na aeronáutica e náutica com bastante afinco. Embalagens: bastante utilizado na indústria de bebidas, há alguns anos substitui as latinhas de aço de refrigerantes e cervejas, também pela sua boa condutividade térmica, além do antigo papel alumínio e caixas compostas como as tetrapaks, etc. Construção Civil: Não é difícil encontrar o alumínio aplicado na construção civil, basta prestar atenção em esquadrias de portas e janelas, grades, divisórias, entre outros. Bens de uso direto: dentro desse grupo estão todas as aplicações de utensílios domésticos como panelas, talheres, recipientes, ferramentas, etc.

21 13 Além de estar sendo muito utilizado na área de decoração e design, por ser um material fácil de trabalhar. Transmissão elétrica: utilizado para baratear custos de infra-estrutura na rede elétrica, permitindo uma maior distância entre as torres de transmissão. Recipientes Criogênicos até -200 C, e para +200 C na fabricação de caldeiras. Além dessas mais variadas aplicações existe hoje um processo avançado de fabricação de uma liga de alumínio transparente, que além da transparência, apresenta uma resistência muito maior à de um vidro blindado por exemplo. Com o vidro como seu principal similar, ainda se destaca pelo alto nível de transparência, na resistência, peso, etc. Esse método ainda é inviável economicamente, porém, com a evolução dos processos de fabricação pode se tornar uma segunda fase na história do alumínio. A grande resistência do alumínio contra a corrosão se dá, principalmente por uma característica natural do material, que é a criação de uma fina camada de óxido em toda a área que fica em contato com o ambiente, devido à uma reação entre o alumínio e o oxigênio presente na atmosfera, dificultando a corrosão do alumínio. Essa proteção torna-se bastante útil em várias aplicações do material, ajudando na conservação dos produtos finais, como os aplicados na construção civil e mecânica. Além de o alumínio ser um elemento basicamente não-tóxico, essa sua propriedade natural também é de grande valia na industrialização de embalagens por servir como uma barreira contra a contaminação. A liga de alumínio e zinco é uma das principais ligas resistentes à corrosão. Esses dois elementos já são resistentes à corrosão separadamente, a mistura dos dois torna-se um material muito resistente à corrosão atmosférica, superando aos tratamentos de galvanizações, além disso, apresentam alta refletividade de calor e boa aparência.

22 CORROSÃO Segundo Aldo C. Dutra (1999), corrosão é um processo de deterioração do metal quando exposto a um determinado meio. Uma melhor definição pode ser feita ao se estudar os metais e suas interações químicas, onde certamente será encontrado algum tipo de reação, que provoca transformações nos metais puros ou suas ligas; transformações estas, que são a tentativa do material de encontrar uma forma mais estável, ou seja, o material reage e forma o que chamamos de óxido, que é a composição original do minério. Isto é denominado corrosão, e está associada à exposição do metal num meio no qual existe a presença de moléculas de água, juntamente com o gás oxigênio ou íons de hidrogênio, em um meio condutor. Com exceção de alguns materiais nobres, os metais e suas ligas estão sujeitos à ação de agentes químicos, dando origem a formação de óxidos e sulfetos, que é o chamado processo corrosivo. Sendo a corrosão, em geral, um processo que ocorre espontaneamente, e que está constantemente alterando a estrutura química dos materiais metálicos, de modo que as propriedades mecânicas dos materiais sejam alteradas, e estas, muitas vezes, deixam de ser satisfatórias para os fins à que são destinadas, torna-se indispensável o estudo de como ocorre e porque ocorre a chamada corrosão. Esse fenômeno assume uma importância muito grande na vida moderna, que não pode abrir mão dos materiais metálicos e suas ligas, que são largamente utilizadas em vários segmentos da indústria, como a indústria naval, indústria aeronáutica, construção civil, indústria siderúrgica, entre muitas outras. A implicação econômica que este fenômeno tem, torna relevante a intensificação dos estudos sobre como se forma e como ocorre a oxidação dos materiais metálicos, uma vez que se podem ter materiais mais confiáveis e uma enorme economia com alterações ou substituição de materiais, posteriormente à sua utilização inicial. Na seqüência são apresentados os diferentes tipos e formas de corrosão, em especial aquelas relacionadas com o metal alumínio, que é o objeto deste estudo.

23 FORMAS DE CORROSÃO As formas de corrosão podem ser apresentadas considerando-se a aparência ou forma de ataque, as diferentes causas e seus mecanismos. Abaixo segue as formas de corrosão segundo Vicente Gentil (2003): A morfologia uniforme, por placas, alveolar, puntiforme ou por pite, intergranular (ou intercristalina), intragranular (ou transgranular ou transcristalina), filiforme, por esfoliação, grafítica, dezincificação, em torno de cordão de solda e empolamento pelo hidrogênio; As causas ou mecanismos por aeração diferencial, eletrolítica ou por correntes de fuga, galvânica, associada a solicitações mecânicas (corrosão sob tensão fraturante), em torno de cordão de solda, seletiva (grafítica, dezincificação), empolamento ou fragilização pelo hidrogênio; Os fatores mecânicos sob tensão, sob fadiga, por atrito, associada a erosão; O meio corrosivo atmosférica, pelo solo, induzida por microorganismos, pela água do mar, por sais fundidos, etc.; A localização do ataque por pite, uniforme, intergranular, transgranular, etc. A caracterização da forma de corrosão auxilia bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplicação de medidas adequadas de proteção, daí serem apresentadas a seguir características fundamentais das diferentes formas de corrosão: Uniforme - a corrosão se processa em toda a extensão da superfície, ocorrendo perda uniforme de espessura. Por placas - a corrosão se localiza em regiões da superfície metálica e não em toda a sua extensão, formando placas com escavações. Alveolar - a corrosão se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos, apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que o seu diâmetro. Puntiforme ou por pite - a corrosão se processa em pontos ou em pequenas áreas localizadas na superfície metálica produzindo pites

24 16 (Figura 7), que são cavidades que apresentam o fundo de forma angulosa e profundidade geralmente maior do que o seu diâmetro. FIGURA 7: CORROSÃO POR PITE FONTE: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO, 2007 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 esforços mecânicos, tendo-se então a corrosão sob tensão fraturante. Filiforme - a corrosão se processa sob a forma de finos filamentos, mas não profundos, que se propagam em diferentes direções e que não se ultrapassam, pois admite-se que o produto de corrosão, em estado coloidal apresenta carga positiva, daí a repulsão. Ocorre geralmente em superfícies metálicas revestidas com tintas ou com metais, ocasionando o deslocamento do revestimento. Tem sido observada mais freqüentemente quando a umidade relativa do ar é maior que 85% e revestimentos mais permeáveis à penetração de oxigênio e água ou apresentando falhas, como riscos, ou em regiões e arestas. Esfoliação - a corrosão se processa de forma paralela a 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

25 17 devido ao trabalho mecânico, em plaquetas alongadas. Quando se inicia um processo corrosivo na superfície de ligas de alumínio, com essas características, o ataque pode atingir as inclusões ou segregações alongadas e a corrosão se processará através de planos paralelos à superfície metálica e, mais freqüentemente em frestas. O produto de corrosão, volumoso, ocasiona a separação das camadas contidas entre as regiões que sofrem a ação corrosiva e, como conseqüência, ocorre a desintegração do material em forma de placas paralelas à superfície. Essa forma de corrosão tem sido mais comumente observada em ligas de alumínio das séries 2000 (Al, Cu, Mg), 5000 (Al, Mg) e 7000 (Al, Zn, Cu, Mg). Empolamento pelo hidrogênio - o hidrogênio atômico penetra no material metálico e, como tem pequeno volume atômico, difunde-se rapidamente e em regiões com descontinuidades, como inclusões e vazios, ele se transforma em hidrogênio molecular, H 2, exercendo pressão e originando a formação de bolhas, daí o nome de empolamento. Em torno de cordão de solda - forma de corrosão que se observa em torno de cordão de solda. Ocorre em aços inoxidáveis não estabilizados ou com teores de carbono maiores que 0,03%, e a corrosão se processa intergranularmente. 2.5 TIPOS DE CORROSÃO Corrosão Galvânica A corrosão galvânica ocorre quando dois metais de potenciais eletroquímicos diferentes estão imersos no mesmo eletrólito (solução que conduz corrente elétrica), mantendo contato entre si; ocorrendo assim uma diferença de potencial e a conseqüente perda ou transferência de elétrons. Este tipo de ação, é caracterizada por apresentar corrosão localizada, próxima à região do acoplamento ou junção, ocasionando perfurações profundas no material que funciona como anodo (pólo

26 18 positivo de uma fonte eletrolítica). Além do ataque inicial, o metal formado se deposita sobre a superfície de alumínio e cria uma série de micropilhas galvânicas, nas quais o metal funciona como anodo. Como regra geral para projetos de engenharia, deve-se evitar a utilização de união de materiais com grande diferença de potencial eletrolítico entre si, para evitar este tipo de ação corrosiva, ou então se usar algum tipo de proteção isolante entre os materiais, como por exemplo, tintas, plástico, etc. A Figura 8 apresenta um esquema representativo da corrosão galvânica. FIGURA 8: PILHA ELETROLÍTICA FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, Corrosão Eletrolítica É o processo corrosivo que provoca a decomposição química do material metálico por ação de uma corrente elétrica, não sendo um processo espontâneo, ou seja, só ocorre devido a correntes ocasionadas por potencial externo. Caracteriza-se pela deterioração da superfície externa do material que funciona como anodo de uma célula ou pilha eletrolítica. Quando dois metais de diferentes potenciais eletrolíticos são colocados em contato com a água, pequenas correntes elétricas atravessam a água de um metal para o outro, e com o tempo, essa corrente apesar de ser muito fraca pode acabar causando a corrosão. Este processo pode ocorrer

27 19 em fios com mau isolamento, cabos telefônicos, ou qualquer material exposto ao solo, ou que possa entrar em contato com a água. Para se evitar este fenômeno, é importante que se tenha um excelente isolamento ou revestimento do material que ficará sob ação do tempo, ou em contato com possíveis infiltrações de água. No alumínio se torna especial o estudo deste tipo de corrosão, uma vez que a passagem de corrente elétrica pelo material forma uma película de óxido, que protege o material contra a oxidação em muitos meios agressivos. Este processo se chama anodização Corrosão Induzida por Microorganismos Também chamada de corrosão microbiológica ou microbiana, é o tipo de corrosão do material metálico que ocorre sob a influência de microorganismos, mais freqüentemente as bactérias. Dada a variedade de ambientes que podem proporcionar crescimento de bactérias, algas ou fungos, muitos são os equipamentos que podem sofrer a chamada corrosão induzida por microorganismos, como por exemplo: água do mar, rios, sistemas de refrigeração, regiões pantanosas, etc Corrosão Seletiva: Grafítica e Dezincificação Corrosão Grafítica é a que ocorre nos ferros fundidos em temperatura ambiente, no qual o ferro metálico sofre corrosão, restando somente a grafite intacta. Inicialmente, devido a sua heterogeneidade, o ferro é oxidado e a grafite permance inalterável, e se comporta como cátodo (eletrodo negativo de uma célula eletrolítica) em relação à matriz de ferrita, sendo esta corroída, deixando flocos residuais de grafite. Neste tipo de corrosão, a forma e o tamanho originais do material são mantidos, enquanto suas propriedades mecânicas são alteradas. Explica-se esse fato, adimtindo-se que, no caso de uma corrosão grafítica homogênea e superficial, os produtos de corrosão vedam todos os poros da grafite, sendo esta ação facilitada pela sua estrutura em camadas de carbono ligada hexagonalmente.

28 20 A dezincificação é um processo corrosivo que ocorre principalmente em latões (ligas de Cu-Zn). O zinco oxida, deixando o cobre como resíduo de corrosão. A corrosão pode se dar em pequenas áreas, sob forma de alvéolos, ou uniformemente, em maiores áreas. O latão corroído retem alguma resistência mas não apresenta a ductibilidade inicial. Na Figura 9, observa-se o efeito da corrosão seletiva em um material. FIGURA 9: CORROSÃO SELETIVA FONTE: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO, Corrosão Sob-Tensão É o tipo de corrosão que ocorre quando um material é colocado em meio corrosivo, e este material apresenta tensões de tração. As propriedades mecânicas do material, como encruamento, dureza, entre outros são decisivos no processo corrosivo do metal. Na corrosão sob-tensão, ocorre a formação de trincas no material. A corrosão sob tensão ocorre quando a direção preferencial da corrosão é a direção do contorno de grão, devido à precipitação de segundas fases nos contornos de grão ou à existência de segregação no local. A corrosão sob tensão, geralmente é um processo lento, sendo difícil se chegar a um tamanho necessário para provocar uma falha do material, e não se tem um mecanismo específico ou geral para se

29 21 explicar a ocorrência do fenômeno, uma vez que depende das características de cada material e suas ligas. Para se explicar os diversos processos de corrosão sob tensão são utilizados os mecanismos anódicos e catódicos, conforme a principal causa da propagação seja a dissolução do material na ponta da trinca ou a fratura associada à presença de hidrogênio atômico na estrutura cristalina. Vários modelos são propostos para se explicar a ocorrência de corrosão sob tensão, muitos ainda estão em fase de estudos, podendo ser uma combinação de um ou mais modelos. Os modelos mais comumente aceitos, segundo a Associação Brasileira de Corrosão (2007) são os seguintes: Modelo da dissolução anódica da ponta da trinca: deve-se à deformação plástica na ponta da trinca pela chegada à superfície de discordância. O filme passivo é rompido, facilitando a corrosão do material exposto diretamente à ação do meio corrosivo. Modelo da formação de túneis de corrosão: o filme passivo é rompido pela emersão de degraus de deslizamento, formando-se pequenos pites¹ que se desenvolvem numa fina rede de túneis que é rompido por fratura dúctil. Os pites formados podem ter a forma de fendas, com largura da ordem de dimensões atômicas, como conseqüência das tensões de tração atuantes. Modelo da Adsorção: a adsorção de espécies químicas presentes no meio, na superfície do material da ponta da trinca, promove uma diminuição da resistência da ligação interatômica, facilitando a propagação da fratura por corrosão sob tensão. Modelo da película de empanado: A fratura da película de corrosão expõe o metal diretamente ao meio, permitindo sua corrosão e refazendo a película. Deste modo a trinca avança um pouco a cada ciclo de fratura e corrosão. Este modelo se aplica tanto a corrosão transgranular como intergranular. 1 Pites é o ataque de pequenas áreas de uma superfície

30 22 Modelo da fragilizarão pelo hidrogênio: acontece quando tem-se átomos de hidrogênio em solução sólida na estrutura cristalina do material. Uma das fontes de hidrogênio que causam a ocorrência deste tipo de corrosão é a reação catódica de redução dos íons de hidrogênio. Os átomos de hidrogênio tendem a se difundir para locais de maior concentração de tensões, como a ponta de trinca, interagindo com o material. A Figura 10 mostra o aspecto da corrosão sob tensão em um material. FIGURA 10: CORROSÃO SOB TENSÃO FONTE: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO, Corrosão por Aeração Diferencial Ocorre quando se tem uma variação da concentração do oxigênio no chamado eletrólito, sendo que este aumenta a sua concentração no meio ao seu redor, e dessa maneira, o potencial eletroquímico do material torna-se cada vez maior; sendo que as regiões de maior concentração de oxigênio se comportarão como regiões catódicas, e as que tiverem menor concentração, serão as regiões anódicas. Este tipo de corrosão ocorre geralmente em estruturas que saem do solo ou em estruturas de saída de água para a atmosfera.

31 MEIOS CORROSIVOS São vários os meios aonde materiais metálicos expostos, sofrem a ação corrosiva de agentes externos; os mais comuns são listados abaixo: Atmosfera São vários os fatores atmosféricos que causam corrosão, como: umidade relativa, substâncias poluentes, temperatura, tempo de permanência do material à exposição do agente corrosivo; além de fatores climáticos, que também tem grande relevância ao se estudar meios corrosivos. A velocidade com que ocorre a corrosão na atmosfera, depende da composição da mesma, independendo da composição do material, depois de formado o produto de corrosão, aí o material passa a se corroer numa velocidade que depende da composição do material e também do produto de corrosão, sendo que a corrosão tem uma velocidade maior em atmosferas mais poluídas, sendo indicado para este tipo e exposição, revestimentos protetores, como por exemplo tintas de alto desempenho A Figura 11 mostra um exemplo de corrosão gerada pela atmosfera. FIGURA 11: CORROSÃO ATMOSFÉRICA FONTE: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO, 2007

32 Águas Naturais A corrosão através da água, vai depender de várias substâncias contaminantes da mesma, entre as quais podemos citar: gases dissolvidos (oxigênio, nitrogênio, dióxido de enxofre, etc.), sais dissolvidos (cloreto de sódio, cloreto de magnésio, carbonato de sódio, etc.), matéria orgânica de origem animal ou vegetal, bactérias, limos, algas e sólidos suspensos. Ainda podemos citar o ph da água como sendo de extrema importância no caráter corrosivo, a temperatura, a velocidade e a ação mecânica Solo O comportamento do solo como meio corrosivo é de extrema importância, levando-se em consideração as enormes extensões de tubulações e tanques enterrados no nosso meio-ambiente. A corrosão nestes meios pode provocar perfurações e conseqüentes vazamentos de materiais nocivos para o solo, lençol freático, ou ainda causar incêndios, contaminação de rios e explosões. A velocidade da corrosão neste meio depende muito da estrutura do solo, que pode influenciar de diversas formas e por diversas variáveis como por exemplo: ph, umidade, microorganismos, contato com minerais, etc. Devido ao grande número de tubulações e tanques que são enterrados, é necessário tomar alguns cuidados para se minimizar ou até mesmo evitar os efeitos corrosivos do solo, entre os quais uso de revestimentos asfalto-betuminoso reforçado com véu de lã de vidro recoberto com feltro impregnado, substituição de tubulações metálicas por tubos de PVC, encamizamento de tubulações com material isolante como o concreto, etc Produtos Químicos Os fatores que influenciam em equipamentos usados em processos químicos são vários, e dependem desde a pureza do metal, pureza do produto químico utilizado na tubulação, até a concentração, temperatura e aeração dos

33 25 produtos. Devido à agressividade dos produtos químicos, podem ser usados reatores ou tubulações metálicas vitrificadas, pois estes resistem a ação corrosiva dos agentes químicos; no caso e produtos farmacêuticos ou medicinais além do ataque ao material metálico, deve-se levar em consideração ainda a contaminação do produto, devendo-se tomar todos os cuidados necessários para se garantir a integridade da tubulação e dos produtos Alimentos A importância do efeito corrosivo de alimentos está relacionada à formação de possíveis sais metálicos tóxicos. Além do caráter tóxico dos sais resultantes, eles podem alterar características do alimento como sabor, aroma e aparência, bem como, causar rancidez. Para evitar a deterioração de alimentos, são adicionados conservantes, geralmente ácidos orgânicos, que podem atacar os recipientes metálicos, sendo recomendados o uso de revestimentos da parte interna de recipientes e tubulações, com resinas epóxi-fenólicas Substâncias Fundidas A corrosão ocasionada por esses meios corrosivos está ligada ao fato de o material metálico ser solúvel no composto ou no metal fundido. No caso de metais fundidos pode-se ter: formação de ligas, formação de compostos intermetálicos, penetração do metal líquido intergranularmente no metal sólido, e até mesmo transferência de massa, e ataque do material metálico por oxidação. Deve-se considerar, no caso de temperaturas elevadas, a ação corrosiva de banhos e sais fundidos, usados industrialmente, como por exemplo, em tratamentos térmicos e de cinzas de óleos combustíveis Solventes Orgânicos Como os solventes orgânicos são compostos com ligações covalentes e portanto não considerados eletrólitos, os casos de corrosão originados por eles

34 26 ficam mais relacionados com a presença de impurezas que podem existir nos mesmos, tornando-os corrosivos para determinados materiais metálicos Madeira e Plásticos A madeira pode emitir vapores corrosivos, geralmente constituídos de ácido acético, havendo também a formação de pequena quantidade de ácidos fórmico, propiônico e butírico. Em alguns casos a madeira sofre tratamento para evitar sua decomposição por ação microbiológica. No caso dos plásticos, pode-se ter a formação de vapores corrosivos originados por decomposição microbiológica. Foi verificada corrosão em plásticos utilizados em equipamentos elétricos, devido a decomposição de plásticos, que podem formar compostos corrosivos quando decompostos termicamente. 2.7 INIBIDORES DE CORROSÃO Substância ou mistura de substâncias, que quando presente, em concentrações adequadas, no meio corrosivo reduz ou elimina a corrosão. Substâncias com essa características têm sido muito usadas como um dos melhores métodos para proteção contra a corrosão, visando à utilização de novos compostos, com esse objetivo. Para que a utilização dos inibidores seja satisfatória, devem-se considerar fundamentalmente: - as causas da corrosão no sistema, a fim de identificar os problemas que podem ser solucionados com o emprego de inibidores; - o custo da sua utilização para verificar se excede ou não o custo das perdas originais pelo processo corrosivo; - as propriedades e os mecanismos de ação dos inibidores a serem usados, a fim de verificar a sua compatibilidade com o processo em operação e com os materias metálicos usados; - as condições adequadas de adição e controle para evitar possíveis inconvenientes.

35 27 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Ao se fazer uma análise criteriosa do tipo de corrosão que ocorre nos tipos de radiadores estudados, pode-se claramente ver que o alumínio sofre corrosão por pites (ou pitting). Portanto, este capítulo, apresenta o processo corrosivo referente a corrosão por pite, bem como, os ensaios e análises que foram utilizados. 3.1 CORROSÃO POR PITE Segundo Gemelli (2001), a corrosão por pites é um ataque localizado de uma superfície passiva devido a presença de íons agressivos (principalmente Cl, Br, I ) no eletrólito, quebrando dessa forma o filme protetor que o óxido forma com o material localmente. Este ataque forma pequenas cavidades ou pontos, os chamados pites, que podem variar de forma e tamanho, de acordo com o agente agressivo. A corrosão ocorre devido a formação de uma pilha entre a superfície externa, passiva e catódica, e o interior da cavidade, que é ativa e anódica, sendo que esta pilha será formada em presença de oxigênio e íons agressivos. A forma dos pites pode variar muito, e muitos autores tem classificações diferentes para os mais variados tipos, mas de uma forma geral sabe-se que os pites mais comumente encontrados são: pites profundos, oclusos, e hemisféricos. Os pites podem ainda ter dimensões pequenas superficialmente mas ter grande profundidade o que diminui muito a propriedade mecânica do material, por isso se torna altamente relevante seu estudo. Ainda segundo Gemelli (2001) a corrosão por pites pode ser estudada de duas formas: por ataque químico (em presença de um agente oxidante), ou por medidas de potencial de pite, sendo este muito importante pois é ele que vai quebrar o filme passivador, através da presença dos íons halogenetos, e iniciar o processo corrosivo onde a película passivante for mais frágil. O potencial de formação de pites, pode ser medido por um ensaio eletroquímico de polarização anódica, podendo se impor o potencial (ensaios potenciodinâmicos) ou a corrente (ensaio galvanostático). Neste tipo de ensaio se reproduz também a composição do eletrólito, que geralmente representa o meio no

36 28 qual o material será exposto, sendo que a polarização anódica fará a substituição do do agente oxidante. Dessa forma, avalia-se então a probabilidade de formação de pites, que corresponde a um determinado potencial, e pode ser observado pela alteração da curva de polarização anódica. Como não existe nenhuma norma para contagem de pites no tubo de radiadores, foi feito uma varredura ao longo do corpo de prova analisado e os pites avaliados e medidos foram os maiores encontrados. 3.2 ESCOLHA DO MÉTODO DE ENSAIO Para que se possa ter um ensaio em uma condição mais próxima possível das condições reais dos equipamentos, é necessário, que se faça uma análise criteriosa das condições de uso dos mesmos, garantindo assim as condições de corrosão mais próximas possíveis da realidade, variando-se desde a composição dos eletrólitos até a variação de temperaturas de ensaios dos materiais. Para o caso analisado, utiliza-se o ensaio de Salt Spray, ou névoa salina, que é detalhado a seguir. 3.3 ENSAIO DE NÉVOA SALINA SALT SPRAY A Norma NBR 8094:1983 estabelece as condições que devem ser observadas pelas instalações de ensaio de resistência à corrosão e pelos ambientes agressivos, que ocorrem nos diversos ensaios à névoa salina. Ela apresenta os pré requisitos para todos os casos nos quais ensaios à névoa salina, são utilizados baseados em norma ou em acordo entre as partes, trabalhando em condições uniformizadas. A norma não se ocupa com a preparação dos corpos-de-prova, duração do ensaio, manuseio dos corpos-de-prova após o ensaio, e nem avaliação dos resultados. O ensaio é realizado em uma câmara destinada a avaliação de resistência à corrosão de diferentes tipos de materiais, submetidos a exposição de névoa salina (solução aquosa composta de 5% de cloreto de sódio). Neste equipamento a

37 29 atmosfera interna é controlada pela temperatura, umidade interna e adição da solução salina através de spray com a intenção de acelerar o processo corrosivo para avaliação das amostras antes de incluir nos respectivos componentes em que serão utilizados. A Figura 12 mostra a câmara utilizada para este ensaio. Importante ressaltar que todos os equipamentos utilizados nas fotos são do laboratório da DENSO DO BRASIL LTDA. FIGURA 12: EQUIPAMENTO DE ENSAIO DE NÉVOA SALINA FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, Preparação dos corpos-de-prova para análise As amostras retiradas da câmara de ensaio são analisadas visualmente, e cortadas na serra fita, em pedaços de corpos de prova menores para serem embutidos a frio (resina de poliéster), conforme Figura 13. O processo de embutimento torna os corpos de prova, mais robustos e fáceis de manusear, com a utilização de resina de reação química a frio. Tem como objetivo embutir peças de forma geométrica irregular, muito pequenas, delgadas e esféricas, com material transparente para análise visual, dimensional e metalográfica.

38 30 FIGURA 13: EMBUTIMENTO À FRIO Resina Molde Catalisador FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 As amostras embutidas, mostrada na Figura 14, foram submetidas ao processo de lixamento, utilizando lixas com 5 tipos de granulometrias, e polidas com pasta de diamante e sílica coloidal, em equipamento apropriado como mostra a Figuras 15. FIGURA 14: CORPOS-DE-PROVA EMBUTIDO EM RESINA DO RADIADOR TIPO A E TIPO B RADIADOR TIPO A RADIADOR TIPO B FONTE: AUTORES, 2007

39 31 FIGURA 15: EQUIPAMENTO PARA POLIMENTO COM SÍLICA COLIDAL FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, 2007 A Figura 16 mostra o corpo de prova depois de lixado e polido, e a Figura 17 apresenta a região analisada, em perfil. FIGURA 16: CORPO DE PROVA LIXADO E POLIDO FONTE: OS AUTORES, 2007

40 32 FIGURA 17: REGIÃO DE ANÁLISE DA PROFUNDIDADE DE CORROSÃO FONTE: OS AUTORES, METALOGRAFIA Metalografia (ou ensaio metalográfico) nada mais é do que determinar as composições macro e micro estrutural de uma amostra, como também avaliar as superfícies quanto a sua morfologia. Os ensaios metalográficos podem ser de dois tipos: metalografia quantitativa e metalografia qualitativa. A metalografia quantitativa serve para se analisar a estrutura metalográfica, determinar o tamanho dos grãos, e também a porcentagem de cada fase que compõem um determinado material, prevendo desta forma, um possível comportamento mecânico através da identificação da liga metálica. Pode-se, também, determinar o processo de fabricação que o material sofreu através de microscopia ótica ou eletrônica. A metalografia qualitativa serve apenas para visualização do material, com seus contornos de grão, inclusões, veios, nódulos, etc. Neste trabalho, a metalografia é usada para observar como a corrosão afeta o material, e quais os possíveis danos que podem decorrer do processo corrosivo dos tubos dos radiadores analisados.

41 33 A análise dos corpos-de-prova é realizada em microscópio óptico, Figura 18, com ampliação de 200 vezes, para verificar a profundidade da corrosão. FIGURA 18: MICROSCÓPIO ÓPTICO FONTE: INDÚSTRIA AUTOMOTIVA, TESTE DE ESTANQUEIDADE A palavra vem de estanque, que é a propriedade que o recipiente, reservatório ou tubulação deve ter de reter os fluídos contidos nele, e também de impedir que fluídos externos atravessem as paredes do reservatório e possam contaminar o interior do mesmo. Assim, foram desenvolvidos métodos para se avaliar a integridade de recipientes, os chamados ensaios de estanqueidade. Além de preventivo, o ensaio de estanqueidade evita que ocorram vazamentos de produtos tóxicos e danosos ao meio-ambiente. Vários métodos para se avaliar a estanqueidade são feitos hoje em dia: medição da pressão ou vácuo com precisão, método da bolha para visualização a olho nu, método da variação da pressão ou de aplicação de gás Hélio com um aparelho que detecta um possível vazamento e, atualmente, a localização de vazamentos de gases e líquidos por ultra-som também pode ser realizada.