CORROSÃO Análise de Falhas UFPR Prof. Scheid

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1 Análise de Falhas UFPR Prof. Scheid

2 Energia Definições a corrosão é o processo inverso da metalurgia extrativa, em que o metal retorna ao seu estado original, ou seja, ao minério do qual foi extraído. (limitação: Ouro) Produto Final (b) Metal Refinado Minério (d) Reciclagem Tempo (c) Corrosão Produto de Corrosão

3 Definições a corrosão é a destruição ou inutilização para o uso de um material pela sua interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra. (limitação: metais que passivam (Al, Ti, Aços Inoxidáveis,...) não ficam inutilizados, pelo contrário, formam barreira protetora). corrosão é a transformação de um material pela sua interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra. Material + Meio interação química ou eletroquímica Produto de Corrosão + E

4 Definições corrosão é a transformação de um metal em um íon metálico pela sua interação química ou eletroquímica com o meio em que se encontra. Me 0 + Meio interação química ou eletroquímica Me Z+ + Energia

5 Definições Os processos de corrosão em metais são resultantes de reações de oxiredução. As reações de oxi-redução podem ser de natureza química ou eletroquímica. Natureza química: A reação de oxi-redução é de natureza química se o doador de elétrons (átomos do metal) e o receptor de elétrons (espécie presente no meio) estiverem no mesmo local, ou seja, num mesmo ponto da superfície, de tal forma que a transferência de elétrons aconteça diretamente do doador ao receptor. Ex. Corrosão em compostos orgânicos sulfurados. Natureza Eletroquímica: Neste processo, a reação de perda de elétrons do átomo metálico ocorre em lugar diferente daquele em que a espécie do meio recebe os elétrons, independentemente da distância entre os locais. Neste caso, o local onde o metal perde elétrons é o ânodo e onde o meio recebe é o cátodo. Exs: Corrosão em meio aquoso, em solventes orgânicos, altas temperaturas, entre outros.

6 Definições Ilustração esquemática da oxidação do aço na presença de oxigênio (Panossian).

7 Definições O estudo da corrosão é bastante complexo, o que faz com que algumas divisões sejam feitas a fim de facilitar a abordagem como, por exemplo: 1- pelos metais específicos, estudando pelas ligas como os aços, cobre e suas ligas, zinco, alumínio, etc. 2- pelos meios de exposição, estudando a corrosão atmosférica, corrosão pelo solo, corrosão em meio aquoso, corrosão em ácidos inorgânicos, etc. 3- pelo tipo, como se manifesta, podendo-se citar a corrosão generalizada, galvânica, por concentração diferencial, em frestas, por pite, intergranular, seletiva, sob tensão, sob fadiga, corrosãoerosão.

8 Aspectos econômicos, ambientais e sociais Os custos associados à corrosão podem ser divididas em dois tipos: 1- Custos Diretos: Referem-se aos custos corretivos (substituição de estruturas, equipamentos, tubulações corroídos) e preventivos (adoção de materiais mais resistentes à corrosão, inibidores de corrosão, revestimentos protetores, proteção catódica). 2- Custos Indiretos: Referem-se à interrupção da atividade em unidades de produção, unidades geradoras de energia, perdas de produto como petróleo, gás, água, entre outros devido a vazamentos causados pela corrosão.

9 Aspectos econômicos, ambientais e sociais As perdas relacionadas à corrosão são amplamente estudadas e avaliadas. Estudos Norte Americanos indicam que o custo é da ordem de 4% do PIB, apesar de ser bastante variável, chegando à casa dos bilhões de dólares por ano. Estima-se que mais de 100 milhões de dólares poderiam ser economizados com a adoção de conhecimentos tecnológicos difundidos. No Brasil, não há um estudo global das perdas geradas pela corrosão (somente estudos em determinados segmentos industriais), mas certamente não diferem tanto em relação às estatísticas mundiais.

10 Aspectos econômicos, ambientais e sociais Ambientais: A corrosão pode ocasionar graves acidentes ambientais com prejuízo aos mais variados ecossistemas. A perfuração de tubulações de exploração de petróleo pode levar à contaminação dos oceanos, a corrosão em unidades de geração de energia nuclear pode levar a danos ao ser humano e meio ambiente, e assim por diante. Sociais: Os aspectos sociais da corrosão estão ligados diretamente a fatores de segurança. Diversos acidentes envolvendo pessoas podem ser imprevisíveis e são conseqüência da corrosão na indústria (caldeiras, vasos de pressão), automotiva (automóveis e aeronaves), construção civil (pontes, edifícios), entre outros.

11 Eletroquímica Reação de OXI-REDUÇÃO: As reações de oxi-redução são as que envolvem a transferência de elétrons existindo, uma ou mais espécies, que perdem elétrons e outra(s) que ganha(m) podendo ser representadas por: A B + ze (região anódica) C + ze D (região catódica) A reação de perda de elétrons é chamada de oxidação e a de ganho de elétrons é chamada de redução. Exemplo: 4Fe ++ + O 2 4Fe O --

12 Eletroquímica Representação esquemática de uma reação eletroquímica de oxiredução (Panossian).

13 Eletroquímica Reação de oxi-redução eletroquímica: Corrosão do zinco em ácido clorídrico Zn + 2H + Zn ++ + H 2 (reação global) Onde as reações que ocorre nas respectivas regiões são: Zn Zn e (região anódica) 2H + + 2e H 2 (região catódica)

14 Eletroquímica (a) Corrosão do zinco pelo ácido clorídrico (a) e reação de oxi-redução eletroquímica, com as reações catódica e anódica que ocorrem em regiões distintas, havendo corrente elétrica envolvida (b), (Panossian). (b)

15 Termodinâmica e Cinética A termodinâmica estuda o aspectos energéticos das reações, indicando sua ocorrência espontânea ou não, por meio da análise da variação de energia. Assim, quando uma reação de corrosão tiver energia inicial mais alta que a final, a mesma será espontânea. Caso contrário, deverá ser fornecido energia para que a reação ocorra (Panossian).

16 Termodinâmica e Cinética A cinética estuda a influência do caminho de transição de um determinado evento. Assim, o estudo cinético de um evento preocupar-se-á com a velocidade da ocorrência de transição. Efeito do caminho de transição no estudo cinético e termodinâmico de um determinado evento (Panossian).

17 Energia livre química O cálculo da energia livre de uma reação de corrosão é feito considerando-se a diferença de energia livre de formação de todos os produtos e a energia livre de formação de todos os reagentes. Considerando-se a energia livre de formação no estado padrão (1atm e 25 0 C) como G 0, a espontaneidade pode ser determinada por: G 0 = xi G 0 fi (produtos) - yi G 0 fi (reagentes) tendo as energias de formação tabeladas. Quando os produtos e reagentes não estão em seu estado padrão, usa-se a seguinte expressão: G = G 0 + RTlnK, sendo: K a constante de equilíbrio da reação T a temperatura em kelvin R a constante universal dos gases.

18 Energia livre Eletroquímica O cálculo da energia livre neste caso considera um termo adicional relacionado à energia elétrica ou trabalho elétrico necessário para a redistribuição das cargas. G eletroq. = G (química) + q, sendo: q o trabalho elétrico ( é a ddp elétrica)

19 Série eletroquímica Considerando um metal mergulhado num meio que contém íons deste, estabelece-se uma dupla camada elétrica e cria-se uma diferença de potencial através desta. Esta dupla camada é formada uma vez que íons metálicos podem migrar para o eletrólito (deixando o metal eletricamente negativo) e também íons podem migrar para o metal e se incorporar à rede cristalina do metal, deixando este positivo. Este fenômeno é possível em decorrência de moléculas polares como a da água no eletrólito (meio corrosivo) (Panossian).

20 Série eletroquímica Quando se deseja determinar o potencial de equilíbrio de um sistema para um dado metal, usa-se como referência o eletrodo de hidrogênio, estabelecendo-se assim a série eletroquímica. Os potenciais de equilíbrio da série eletroquímica referem-se às reações de redução, sendo então representadas na direção de redução. *Eletrodo normal de hidrogênio é constituído de um fio de platina coberto com platina finamente dividida (negro de platina) que adsorve hidrogênio em grande quantidade, agindo como se fosse um eletrodo de hidrogênio. Reação: Espécie oxidada + e espécie reduzida Exemplo: Zn e Zn (potencial: E 0 Zn ++ /Zn)

21 Série eletroquímica O potencial de eletrodo padrão de um elemento é a diferença de potencial expressa em volt entre o elemento e uma solução 1M de seus íons em relação ao eletrodo normal de hidrogênio. Esquema da determinação do potencial de eletrodo de zinco em relação ao padrão normal de hidrogênio (Gentil).

22 Série eletroquímica (Panossian)

23 Série eletroquímica Continuação (Panossian)

24 Potencial de Equilíbrio e corrosão dos metais Para verificar se um metal irá ou não corroer, compara-se o potencial de corrosão E corr com o potencial de equilíbrio do metal EMe z+ +/Me. Se o potencial de corrosão for menor que o potencial de equilíbrio, o metal não corroerá. Caso contrário, o metal corroerá ou mais apropriadamente, o metal poderá corroer.

25 Estudo cinético Energia de Ativação É necessário o fornecimento de energia para que uma reação termodinamicamente possível ocorra. Esta energia é chamada de energia de ativação. Barreira Energética ou Energia de Ativação Energia Livre de Gibbs G G Estado de Oxidação

26 Estudo cinético A velocidade nas reações eletroquímicas é expressa como a quantidade de carga consumida ou produzida por unidade de tempo, que nada mais é do que corrente elétrica. Assim, a velocidade de reação V é dada por: V = I = dq/dt Sendo normalmente processada na superfície de um metal, usa-se a densidade de corrente, sendo referidas ainda mais adequadamente como densidade de corrente de troca i 0 : i 0 = I/A Parâmetro que não pode ser medido experimentalmente, uma vez que a corrente elétrica global é nula (oxidação-redução).

27 Diagramas de POURBAIX Pourbaix desenvolveu um método gráfico relacionando potencial e ph, que representa uma possibilidade para se prever as condições sob as quais podem-se ter corrosão, imunidade ou possibilidade de passivação. As reações que só dependem do ph estão marcadas como retas verticais, enquanto as que somente dependem do potencial estão marcadas como retas horizontais. Já as retas inclinadas representam reações com dependência de ambos. Diagrama de Pourbaix (Gentil).

28 Corrosão Generalizada Processo de corrosão caracterizado pela corrosão de toda a superfície do metal exposto a um determinado meio, resultando numa diminuição gradativa de espessura, ou seja, num afinamento da espessura do material (Panossian).

29 Corrosão Generalizada A corrosão generalizada de um metal num meio específico ocorre como conseqüência do estabelecimento de inúmeras células de ação local aleatoriamente distribuídas pela superfície metálica. Nas áreas anódicas o metal é removido e, nas catódicas, se mantém intacto. A heterogeneidade química do metal, presença de impurezas e incrustações e fases diferentes induzem a formação das regiões anódicas e catódicas (Panossian).

30 Corrosão Generalizada A corrosão generalizada, apesar de ser responsável pela destruição de grande parte dos metais (em termos de toneladas de metal corroído), é a forma menos complexa e mais previsível, sendo mais simples a prevenção. Neste tipo de corrosão, a partir da estimativa da taxa de corrosão por ano, que pode ser determinada como perda de espessura ou perda de massa anual, pode ser previsto a durabilidade ou vida útil do material.

31 Corrosão Generalizada em perfil de torre de transmissão (Panossian)

32 Corrosão Generalizada em dinamômetro de sustentação (Panossian)

33 Corrosão Generalizada em suporte de caixa de aço de fiação (Panossian)

34 Corrosão por deslocamento galvânico Processo de corrosão que ocorre quando a espécie do meio corrosivo é um íon de um metal mais nobre do que o metal que está corroendo. Como resultado deste tipo de corrosão, tem-se a corrosão do metal menos nobre e a deposição de uma camada do metal mais nobre sobre o componente em corrosão. À medida que a deposição ocorre, uma camada fina de metal mais nobre se forma sobre a peça em corrosão, acentuando este processo por ação galvânica (Panossian).

35 Corrosão por deslocamento galvânico em base de aço galvanizado. Ocorreu devido ao escorrimento de produtos de corrosão do cabo de cobre (Panossian).

36 Corrosão galvânica Considerando dois metais diferentes M1 e M2, sem contato elétrico, mergulhados num meio onde ambos apresentam corrosão generalizada. Assim, uma grande quantidade de áreas anódicas e catódicas existirão produzindo uma diferença de potencial na interface metal/meio, sendo estes os potenciais de corrosão E corr1 e E corrr2. Os dois metais corroerão em taxas diferentes (Panossian).

37 Corrosão galvânica Considerando agora o estabelecimento de uma ligação elétrica, as regiões anódica e catódica serão separadas total ou parcialmente. Agora, a região anódica ocorrerá preferencialmente na superfície do metal menos nobre (M 2 ), enquanto a catódica no metal mais nobre (M 1 ). A corrente elétrica circulante é denominada de corrente galvânica. Esta corrente é proporcional à intensidade de corrosão galvânica desenvolvida (Panossian).

38 Corrosão galvânica Fatores que influenciam a corrosão galvanica: 1- dos potenciais de corrosão de cada um dos metais constituintes do par no meio considerado. 2- polarização anódica e catódica sobre a superfície dos metais. 3- características do meio. 4- fatores geométricos: área relativa dos metais constituintes do par e distância dos mesmos. 5- produtos das reações, natureza do metal mais nobre e tipo de reação catódica.

39 Corrosão galvânica 1- Potenciais de corrosão dos metais do par galvânico Os potenciais de corrosão do par indicam qual metal terá a sua taxa de corrosão aumentada (ânodo) e qual metal será parcial ou totalmente protegido (o cátodo). Quanto maior for a diferença dos potenciais de corrosão individuais, maior o valor da corrente galvânica (e a taxa de corrosão), considerando-se a influência da polarização e da geometria fixos. Assim, na seleção de materiais para a fabricação de componentes, deve-se escolher metais com potenciais de corrosão próximos na série galvânica.

40 Corrosão galvânica 1- Potenciais de corrosão dos metais do par galvânico Considerando-se a dificuldade de determinação do potencial de corrosão de cada um dos metais num determinado meio e das limitações dos potenciais da série eletroquímica, adota-se uma outra ordem ou ranking: A outra série a ser usada é chamada de série galvânica, que se baseia em ensaios de medidas de potenciais de pares galvânicos em água do mar não-poluída. Nesta, não são indicados os potenciais e sim, apenas um posicionamento relativo dos principais metais.

41 Série galvânica em água do mar a 25 0 C (Panossian).

42 Série galvânica em água do mar a 25 0 C (Panossian).

43 Corrosão galvânica 2- Polarização da reação catódica (metal mais nobre) e anódica (metal menos nobre) Polarização pode ser interpretada como a dificuldade com que uma reação ocorre na superfície de um metal. Assim, pode-se dizer que: - a reação catódica é pouco polarizada quando ocorre facilmente ou tem cinética de reação rápida e vice-versa. O mesmo vale para a reação anódica, ou seja, quando é pouco polarizada, a reação é fácil sobre o metal menos nobre. Em resumo: - Observando a corrosão no metal menos nobre, é crítica a situação de pouca polarização na reação catódica (metal mais nobre) - Considerando-se a proteção do metal mais nobre, é desejável que a reação anódica do metal menos nobre seja pouco polarizada.

44 Corrosão galvânica 3- Características do meio O meio influencia a intensidade de ataque do metal menos nobre, no grau de proteção do metal mais nobre, na extensão da ação galvânica em termos de área atingida e também determina qual metal será anodo e catodo (podendo haver inversão de polaridade). Exemplo: considerando o par ferro-alumínio. - Nos meios em que não houver passivação do alumínio, este corroerá preferencialmente, protegendo o ferro. - Nos casos em que houver passivação do alumínio, o ferro corroerá preferencialmente em relação ao alumínio.

45 Corrosão galvânica 3- Características do meio Um outro fator importante é a condutividade do meio. Para meios de alta condutividade (imersão em meio líquido), a ação galvânica se faz sentir em toda a extensão, enquanto nos meios de baixa condutividade (umidade na corrosão atmosférica), a ação galvânica é local. Nos meios ou ambientes corrosivos que apresentarem contaminação por poluentes como cloretos e SO 2, o eletrólito (meio corrosivo) torna-se condutor (ou mais condutor) e a ação galvânica fica mais pronunciada.

46 Corrosão galvânica 4- Fatores geométricos A área relativa catodo/anodo tem influência relevante no comportamento de um determinado par galvânico. Como regra prática, deve-se evitar grandes áreas de metal mais nobre e pequenas áreas de metal menos nobre. Para estar protegida, a área nobre requer um fluxo intenso de elétrons, o que leva ao rápido consumo do metal menos nobre. É usual a pintura do par ou do metal mais nobre. Não deve ser pintada somente a superfície do metal menos nobre, sob pena de reduzir drasticamente a área exposta do metal de sacrifício. Os técnicos de manutenção normalmente pintam somente a área do metal menos nobre, pois consideram que o metal corroído deve ser protegido por pintura. É um erro!

47 Corrosão galvânica 4- Fatores geométricos A relação de área anodo/catodo é menos importante quando: 1- O meio tiver baixa condutividade 2- Quando a reação do catodo (metal nobre) for muito polarizada. Outro fator importante a ser considerado é a distância entre catodo e anodo. Quanto maior for a distância entre catodo e anodo, menor será a corrosão galvânica ou corrente galvânica, especialmente em meios de baixa condutividade.

48 Perda de massa (g/m²) Corrosão galvânica 5- Produtos de reação Os produtos de reação que ocorrem na superfície do metal menos nobre influenciam na intensidade da corrosão galvânica. Quando os produtos de corrosão são solúveis, a taxa de corrosão se manterá constante no tempo, enquanto para produtos de corrosão insolúveis ou aderentes à superfície ocorre a redução da taxa de corrosão com o tempo. Projeção linear Campo de Corrosão Projeção corrigida Tempo Exposição (anos)

49 Corrosão galvânica Métodos de Prevenção Medidas a serem adotadas 1- Seleção de metais 2- Adoção de relação catodo/anodo favorável 3- isolamento elétrico 4- controle da resistividade do meio 5- desaeração 6- aplicação de revestimentos metálicos 7- emprego de proteção catódica 8- aplicação de revestimentos orgânicos 9- utilização de inibidores de corrosão

50 Corrosão galvânica Métodos de Prevenção Medidas a serem adotadas 1- Seleção de metais - selecionar metais próximos na série galvânica 2- Adoção de relação catodo/anodo favorável - adotar a menor área possível do catodo em relação ao anodo. 3- isolamento elétrico - sempre que for possível, adotar isolamento elétrico. Esta medida pode eliminar a corrosão galvânica.

51 Corrosão galvânica Métodos de Prevenção Medidas a serem adotadas 4- controle da resistividade do meio - A corrosão galvânica torna-se desprezível em meios de alta resistividade. Pode ser conseguida pelo aumento da distância dos metais do par, entretanto, somente funciona quando o eletrólito é pouco condutor. 5- desaeração Em alguns casos em que a reação de redução do oxigênio é a reação catódica importante, a eliminação deste elemento por algum método de desaeração pode minimizar a corrosão galvânica.

52 Corrosão galvânica Métodos de Prevenção Medidas a serem adotadas 6- aplicação de revestimentos metálicos A utilização de revestimentos metálicos protetores tem sido uma medida preventiva muito adotada. Por exemplo, no par alumínio/ferro em água do mar, recomenda-se revestir o aço com alumínio, zinco ou cádmio. 7- emprego de proteção catódica Para evitar a corrosão de ambos os metais constituintes do par, pode-se conectar aos mesmos um terceiro metal, menos nobre. Nestas condições, este último corroerá protegendo catodicamente os outros dois. Esta prática é denominada proteção catódica e o metal menos nobre de anodo de sacrifício.

53 Corrosão galvânica Métodos de Prevenção Medidas a serem adotadas 8- aplicação de revestimentos orgânicos A utilização de revestimentos orgânicos (tintas), também tem sido uma prática bastante adotada para minimizar a corrosão galvânica, sendo mais adequada a pintura de ambos os metais do par. No caso de pintura de um só metal, escolher o mais nobre. 9- utilização de inibidores de corrosão A adoção de inibidores de corrosão poderá minimizar a corrosão galvânica. Esta prática restringe-se a sistemas fechados.

54 Corrosão galvânica (Gentil)

55 Corrosão galvânica (Gentil)

56 Corrosão galvânica (Gentil)

57 Corrosão galvânica (Gentil)

58 Corrosão galvânica (Gentil)

59 Corrosão por concentração diferencial O aparecimento de áreas catódicas e anódicas na superfície de um metal exposto a um meio corrosivo pode ser atribuído tanto a heterogeneidades do metal como do meio. Quando a heterogeneidade for devida à diferença de concentração de alguma espécie ativa no meio e determinar o aparecimento de células de corrosão (áreas anódicas e catódicas), estas células recebem o nome de células de concentração diferencial. O processo corrosivo é então denominado de corrosão por concentração diferencial. Na prática, é comum a ocorrência de concentração diferencial de oxigênio. Como muitas vezes o processo de corrosão envolve o oxigênio proveniente do ar, este também é chamado de corrosão por aeração diferencial.

60 Corrosão por concentração diferencial Aeração diferencial Não existe regra que determine se é a região aerada ou desaerada que corroerá, uma vez que isto dependerá da natureza do metal, natureza e resistividade do meio. Quando se imerge uma chapa de aço numa solução salina, inicialmente, devido à presença uniforme de oxigênio na solução, a corrosão ocorre devido ao surgimento de áreas anódicas e catódicas por toda a superfície da chapa. As áreas anódicas são aquelas mais susceptíveis à corrosão (com riscos, com óxidos aderentes, etc). Ao se mergulhar a chapa na solução salina, nas regiões mais propícias à corrosão surgirão áreas anódicas, enquanto o restante da chapa permanecerá protegido catodicamente.

61 Corrosão por concentração diferencial Aeração diferencial Chapas imeresas em solução salina (Panossian). (a) Chapa com superfície homogênea (b) Chapa com heterogeidades (c) Chapas com riscamento superficial

62 Aeração diferencial devido à diferença de concentração salina Um dos casos típicos deste tipo de corrosão em que a concentração salina varia é aquela em que tubulações atravessam um rio e chegam ao mar. É importante destacar que, à medida que a concentração salina aumenta, menor será a concentração de oxigênio dissolvido. Portanto, se o metal for capaz de passivar, a região da tubulação que estiver em contato com a água do rio estará na região aerada (com mais oxigênio) e corroerá com menor intensidade em relação à região em contato com a água do mar. Por outro lado, se o metal não passivar, a região submersa na água do rio corroerá mais rapidamente.

63 Aeração diferencial devido à diferença de concentração salina (Panossian)

64 Aeração diferencial

65 Corrosão em Frestas A corrosão em frestas é caracterizada pela ocorrência de uma intensa corrosão (generalizada ou por pites). As frestas se formam por: - Fatores geométricos, como em soldas ou juntas. - Contato metal/metal ou metal/não-metal (madeira, borracha, plástico). - Pela deposição de areia, produtos de corrosão permeáveis, incrustações marinhas e outros sólidos. - Trincas e outros defeitos metalúrgicos. A corrosão ocorrerá quando a fresta for grande a ponto de permitir o acesso do meio corrosivo e pequena a ponto de funcionar como uma célula oclusa (abertura entre 0,025 e 0,1mm).

66 Corrosão em Frestas Frestas comuns (Panossian)

67 Corrosão em Frestas Metais como o ferro, alumínio, titânio, cobre, entre outros que formam camadas de passivação estão especialmente sujeitos à este tipo de corrosão. Mecanismo de corrosão: 1- O metal imerso num meio neutro, aerado, encontra-se passivado. As reações que ocorrem na superfície metálica tanto dentro, como fora da fresta são as seguintes: Me Me z+ + ze O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH - Estas apresentam velocidades extremamente baixas, correspondentes à corrente passiva.

68 Corrosão em Frestas Mecanismo de corrosão: 2- O oxigênio consumido é reposto por difusão fora da fresta, enquanto na fresta não ocorre a reposição, chegando a concentrações muito baixas. Portanto, tem-se o metal em contato com uma solução aerada (fora da fresta) e desaerada (dentro da fresta). 3- As reações passam a ser diferentes dentro e fora da fresta. Fora da fresta, as reações descritas em (1) ocorrem normalmente, enquanto na fresta somente ocorre a reação de dissolução dos íons metálicos, havendo acúmulo de íons metálicos no interior da fresta. 4- Quando o limite de solubilidade dos íons metálicos for atingido, ocorre a hidrólise com produção de íons H +, o que determina a redução do ph da solução confinada na fresta.

69 Corrosão em Frestas Mecanismo de corrosão: 5- O acúmulo de íons positivos na fresta induz a migração de íons negativos para dentro da fresta (Cl -, OH - ). 6- A presença de cloro aumenta a atividade de íons H +, determinando redução ainda mais acentuada no ph da fresta. 7- Na fresta, ter-se-á uma solução ácida com alta concentração de íons Cl -, o que é suficiente para quebrar a passividade local. 8- Assim, na fresta observar-se-á a corrosão por pites e/ou generalizada. A fresta se comportará como um metal menos nobre, enquanto a região fora dela como o metal mais nobre.

70 Corrosão em Frestas Casos comuns: - Aços inoxidáveis em meios cloretados (Fe-18Cr-8Ni-3Mo) - Níquel e ligas de níquel em meios cloretados. Algumas ligas contendo Molidbênio são resistentes à corrosão por frestas. - Titânio em soluções aquecidas (T>95 0 C) contendo Cl -, SO4 -- e I -. - Alumínio e ligas em meios cloretados.

71 Corrosão em Frestas em caixa de comando elétrico (Panossian)

72 Corrosão em Frestas - Medidas de prevenção: - Eliminar a formação de frestas a partir de projeto e execução adequados. - Caso seja inevitável, projetá-la para permitir a migração de espécies a fim de evitar a estagnação da solução. - Adotar selos com material apropriado de enchimento. - Evitar a deposição de resíduos sólidos. - Usar proteção catódica. - Selecionar materiais que apresentem baixa susceptibilidade à corrosão por frestas.

73 Corrosão em Frestas (Gentil)

74 Corrosão em Frestas (Gentil)

75 Corrosão em Frestas (Gentil)

76 Corrosão em Frestas (Gentil)

77 Corrosão por pite A corrosão por pite é um tipo de corrosão localizada que se caracteriza pelo ataque de pequenas áreas de uma superfície metálica que se mantêm praticamente intacta. Processo corrosivo que ocorre em metais que passivam ou que mantém uma camada de produtos de corrosão de carácter protetor. A célula de corrosão neste processo é formada por pequenas regiões anódicas (áreas atacadas) e uma grande área catódica protegida. Por esta razão, este tipo de corrosão provoca o dano de componentes mais rapidamente que os processos de corrosão generalizada.

78 Corrosão por pite (Panossian) Os pites se formam na horizontal, e se desenvolvem na direção da força gravitacional, uma vez que podem represar o eletrólito. É um tipo de corrosão bastante prejudicial, uma vez que leva à perfuração prematura, levando a vazamento de gases ou líquidos. Quando associado a componentes carregados ciclicamente, pode agravar processos de falha por fadiga, atuando na fase de iniciação da trinca.

79 Corrosão por pite O mecanismo mais estudado para este tipo de corrosão é aquele em que ânions Cl - atacam metais passiváveis. Alguns outros mecanismos são também responsáveis pela formação de pites: - Presença de depósitos. - Presença de inclusões mais nobres que a matriz. - Presença de inclusões menos nobres que a matriz. - corrosão-erosão. - Corrosão-seletiva. - Presença de carepas descontínuas.

80 Corrosão por pite Fatores influenciadores Para que ocorra a corrosão por pites, basta a presença de ânions agressivos específicos dos quais o cloreto é o mais comum. 1- Passivação, potencial de pite e métodos de avaliação Em alguns sistemas metal/meio, pode haver a formação de produtos de corrosão (normalmente óxidos) que ficam aderidos à superfície metálica em forma de uma fina película compacta e aderente. Esta película funciona como barreira entre o metal e o meio, ocasionando uma diminuição da velocidade de corrosão. Este fenômeno é chamado de passivação.

81 Corrosão por pite Fatores influenciadores As figuras mostram a curva de polarização típica de metais que apresentam fenômeno de passivação num determinado meio. Também pode-se verificar o efeito da adição de ânions na solução de corrosão, aparecendo um potencial Eb que representa o potencial para a formação dos pites ou quebra da camada passiva. Quando na presença de determinado ânion aparece um potencial de pite Eb menor que o da reação catódica, diz-se que o metal é susceptível à corrosão por pites naquele meio.

82 Corrosão por pite Fatores influenciadores Curva de polarização típica de metais que apresentam passivação num meio (esquerda) e efeito da adição de um ânion agressivo (direita) (Panossian).

83 Corrosão por pite Métodos de avaliação Além das curvas de polarização (ensaios potenciostáticos, potenciodinâmicos e galvanoplásticos), a susceptibilidade à corrosão por pites pode ser estimada por meio de ensaios que medem a concentração mínima de cloretos para a ocorrência de corrosão por pites. Outra forma de determinar a resistência a este tipo de corrosão é feita pela imersão de corpos de prova em soluções padronizadas e contagem do número de pites desenvolvido nas ligas metálicas em teste.

84 Corrosão por pite Fatores influenciadores 2- Natureza do meio Na corrosão por pite, a presença de um ânion agressivo é determinante, sendo mais comum o cloreto. Entretanto, o tipo de ânion capaz de causar a corrosão por pites depende da liga em questão. Aços inoxidáveis: cloreto, brometo, hipoclorito, tiossulfato. Alumínio: cloreto, perclorato, brometo e iodeto. A presença de cátions na solução corrosiva pode acelerar ou inibir a corrosão por pite. Cada sistema deverá ser estudado especificamente. A susceptibilidade à corrosão por pites aumenta com a concentração dos íons agressivos.

85 Corrosão por pite Fatores influenciadores 2- Natureza do meio Potencial de Formação de pites é reduzido com o aumento da concentração de íons agressivos (Panossian).

86 Corrosão por pite Fatores influenciadores 3- ph do meio Estudos demonstram que para soluções ácidas, o ph tem pouca influência no potencial de pite. Já para soluções alcalinas, nota-se o aumento do potencial de pite com o aumento do ph. Assim, sob certas condições, pode-se dizer que existe aumento da resistência à corrosão por pite para ph maior que 9 (Panossian).

87 Corrosão por pite Fatores influenciadores 4- Elementos de liga e fatores metalúrgicos Aços inoxidáveis e ligas de alumínio estão sujeitos a este tipo de corrosão e são os metais de maior importância prática. A tabela abaixo resume alguns metais e seus potenciais de pite, do qual podemos ver que o titânio é o mais resistente desta lista.

88 Corrosão por pite Fatores influenciadores 4- Elementos de liga e fatores metalúrgicos Os elementos de liga presentes influenciam a resistência à corrosão por pite, conforme tabela resumida (Panossian).

89 Corrosão por pite Fatores influenciadores 4- Elementos de liga e fatores metalúrgicos Alguns outros fatores influenciam a corrosão por pite, conforme segue: - Tamanho de grão: uma vez que o tamanho de grão é um local susceptível à ocorrência de pites, quanto maior o tamanho de grão, mais resistente o material à este tipo de corrosão. - Precipitados em contorno de grão: Quando uma determinada liga passa por um processo de precipitação de um elemento de liga importante e atuante na resistência à corrosão, esta precipitação pode tornar o metal mais susceptível à formação de pites (ex. sensitização aço inoxidável)

90 Corrosão por pite Fatores influenciadores 4- Elementos de liga e fatores metalúrgicos Alguns outros fatores influenciam a corrosão por pite, conforme segue: - Inclusões ou segregações: Inclusões ou segregações são locais propícios à formação de pites. Em aços inoxidáveis, inclusões de sulfetos (especialmente FeS) são as mais nocivas. - Acabamento superficial: Em geral, bom acabamento superficial resulta em maior resistência à corrosão por pites, enquanto superfícies rugosas estão mais sensíveis a este processo corrosivo.

91 Corrosão por pite Fatores influenciadores 5- Temperatura Como regra geral, o aumento da temperatura implica na redução da resistência à corrosão por pites. Este efeito é mais pronunciado para a faixa de 0 a 25 0 C em aços inoxidáveis (a). Já o alumínio e suas ligas comporta-se de forma diferente, sendo pouco sensível à temperatura (b) (Panossian). 3 (a) (b)

92 Corrosão por pite Fatores influenciadores 5- Velocidade do meio Normalmente a corrosão por pites é associada a condições estagnadas. Um exemplo deste aspecto são as bombas utilizadas com água do mar. Quando operam contínuamente, não apresentam corrosão por pite, enquanto quando sofrem paradas, passam por corrosão rápida. Desta forma, quanto maior a velocidade do meio em relação ao metal, menor a tendência à este tipo de corrosão, sendo a condição de estagnação a pior situação.

93 Corrosão por pite Métodos de prevenção 1- Seleção de materiais: Seleção dos materiais mais resistentes à corrosão por pite. 2- Meio: Pode-se minimizar os riscos de corrosão pela adição de ânions inibidores, como: SO 4 -- e NO Velocidade e temperatura: Pode-se adotar temperaturas baixas e alta velocidade do meio, fatores que reduzirão a corrosão por pite. 4- Aplicação de potencial externo: Pode-se prevenir a ocorrência mantendo o potencial entre o E flade e o E b (de pite).

94 Corrosão por pite Outros mecanismos 1- Depósitos A presença de pequenos depósitos de cobre sobre alumínio e suas ligas constituem fator capaz de promover a corrosão localizada tipo pite. Mecanismo: 1- Os depósitos de cobre agem como catodos para a reação: 2H 2 O + O 2 + 4e 4OH - 2- Como conseqüência, há aumento de OH -, elevando o ph (até >10) 3- O álcali difunde no meio, atingindo o alumínio na periferia do cobre. Acima de ph 9, o óxido de alumínio é solúvel e reage quimicamente com os íons hidroxila, formando íons aluminato, conforme a reação: Al 2 O 3 + 2OH - : 2AlO H 2 O.

95 Corrosão por pite Outros mecanismos 1- Depósitos: 4- A camada passiva é localmente destruída. 5- Forma-se uma célula ativa Al/Cu, na qual a reação anódica é: Al + 4OH - AlO H 2 O + 3e Resultando na corrosão localizada do alumínio. 2- Carepas descontínuas: É comum em aços carbono a corrosão localizada com formação de pites, quando houver uma camada de magnetita (carepa). 3- Inclusões mais e menos nobres que a matriz: Quando houver inclusões, pode ocorrer o ataque preferencial da inclusão (carácter menos nobre) ou ataque da matriz nas vizinhanças da inclusão (mais nobre).

96 Corrosão por pite Mecanismo para inclusões mais e menos nobres (Panossian).

97 Corrosão por pite Corrosão por pite devido à incrustações de cobre sobre alumínio (Panossian).

98 Corrosão por pite (Gentil)

99 Corrosão por pite (Gentil)

100 Corrosão Seletiva Processo de corrosão caracterizado pelo ataque seletivo de um dos elementos constituintes de uma liga metálica, sendo este elemento o menos nobre em relação aos outros. Na área afetada ocorre a mudança de coloração (o latão é inicialmente amarelado, tornando-se avermelhado característico de elevado teor de cobre ao final ou ainda escurecida pelos produtos de corrosão do cobre), entretanto, não há evidência de perda de metal ou alterações dimensionais de forma. A liga afetada torna-se mais leve e porosa, ficando fragilizada. A corrosão seletiva pode ocorrer de forma localizada ou de forma generalizada. No primeiro, pequenas áreas da liga são afetadas, podendo comprometer de forma local toda espessura, o que leva a perfuração. No segundo, tem-se o ataque seletivo de toda a superfície exposta ao meio corrosivo, tornando a liga frágil. Os dois casos podem ocorrer concomitantemente.

101 Corrosão Seletiva Este processo ocorre em diversos sistemas de ligas, podendo receber nomes particulares, como dezincificação (corrosão do zinco em latões). Os principais tipos são apresentados abaixo (Panossian).

102 Sistemas comuns na corrosão Seletiva (Panossian)

103 Sistemas comuns na corrosão Seletiva (Panossian)

104 Corrosão Seletiva Dezincificação Os latões são ligas constituídas por cobre e zinco, este último em proporção que varia de 10 a 45%. Como regra geral, latões contendo zinco acima de 15% estão sujeitos à corrosão seletiva, denominada dezincificação. Assim, o zinco (menos nobre) é corroído, deixando uma massa porosa de cobre no local afetado. Nos latões, a corrosão inicia nas regiões com teor mais elevado de zinco, ou seja, nos contornos de grão. Para latões + β, a corrosão inicia na fase β rica em zinco e pode também atacar a fase posteriormente.

105 Corrosão Seletiva Dezincificação Influência do meio corrosivo A dezincificação ocorre em águas numa larga faixa de ph. O ph pode influenciar a forma de ataque. - ph ácido e com baixo teor de sólidos dissolvidos em temperatura ambiente favorece a corrosão seletiva generalizada. - ph neutro ou alcalino contendo alto teor de sais e temperatura superior à ambiente promove a corrosão seletiva localizada. A corrosão seletiva por dezincificação é favorecida por condições de estagnação, principalmente sob depósitos ou frestas (oxigênio restrito). Este processo corrosivo é favorecido pela presença de cloretos, águas com alto teor de CO 2 e presença de íons de cobre.

106 Corrosão Seletiva Dezincificação Influência do meio corrosivo A dezincificação é favorecida pela aeração diferencial, iniciando-se nas regiões com baixo teor de oxigênio, pela presença de metais mais nobres em contato galvânico e de tensões residuais. A tendência à dezincificação cresce à medida que o teor de zinco do latão aumenta, sendo imunes quando Zn < 15%. Adição de ferro e manganês no latão tende a aumentar a ocorrência deste processo corrosivo. Adição de arsênio, antimônio e fósforo funcionam como inibidores da dezincificação. Os latões com este elementos são ditos latões inibidos!

107 Corrosão Seletiva Dezincificação condensador de usina termelétrica (Panossian).

108 Corrosão Seletiva Dezincificação Válvula de latão (Gentil)

109 Corrosão Intergranular É um processo corrosivo que envolve o ataque localizado no qual uma faixa estreita, situada ao longo dos contornos de grão de uma liga metálica, é corroída preferencialmente. Este tipo de corrosão ocorre devido à formação de microcélulas de corrosão nas vizinhanças dos contornos de grão. As microcélulas são originadas por: - Presença de precipitados de segunda fase nos contornos de grão. - Presença de segregações em contorno de grão. - Enriquecimento de uma fina zona adjacente aos contornos de grão por um dos elementos de liga. - Empobrecimento de uma fina zona adjacente aos contornos de grão por um dos elementos de liga.

110 Corrosão Intergranular As microcélulas formam-se entre a fina zona adjacente aos contornos do grão e o interior dos grãos. Tanto os precipitados quanto as zonas empobrecidas em algum elemento são resultado da difusão dos elementos de liga ou impurezas para os contornos de grão. A alteração da concentração local de elementos químicos pode levar à precipitação, desde que o limite de solubilidade tenha sido superado. Assim, metais puros não são susceptíveis à corrosão intergranular, ficando limitada às ligas metálicas com impurezas.

111 Corrosão Intergranular Principais ligas (Panossian)

112 Corrosão Intergranular - Exemplos 1- Um exemplo típico que ocorre nas ligas de alumínio é a formação de precipitados anódicos (ou menos nobres que corroem), tipo Mg 5 Al 8 e MgZn 2. Caso real: Barris de Chopp! 2- Outro exemplo que ocorre em ligas de alumínio-cobre, onde os precipitados são catódicos (mais nobres) que a região empobrecida no elemento. Neste caso, a região anódica empobrecida no elemento (fina zona adjacente ao precipitado) será corroída.

113 Corrosão Intergranular Aços Inoxidáveis Os aços inoxidáveis austeníticos que contém carbono acima de 0,03% em peso são susceptíveis à corrosão intergranular quando estão sensitizados. Um aço sensitizado é aquele que apresenta precipitação de carbonetos de cromo em contorno de grão, fenômeno que ocorre quando os aços são aquecidos na faixa de 425 a C. Um aço inoxidável solubilizado é aquele que o carbono e o cromo estão em solução sólida e não há carbonetos em contorno de grão.

114 Corrosão Intergranular Aços Inoxidáveis Mecanismos É universalmente aceita a teoria da corrosão intergranular de aços inoxidáveis austeníticos, que ocorre pelo empobrecimento de cromo em uma faixa adjacente ao contorno de grão. Pode ser entendida pelos seguintes fatores: 1- Aços inoxidáveis são ligas com %Cr>12 em peso, de forma a assegurar a formação de uma película passiva uniforme. Teores abaixo desta referência levam à queda na resistência à corrosão. 2- Quando aquecidos e mantidos na faixa de 425 a C, o carbono e cromo difundem para os contornos de grão, sendo a taxa de difusão deste último menor. Assim, formados os carbonetos, o cromo dos centros dos grãos não tem tempo hábil para equilibrar o cromo médio disponível.

115 Corrosão Intergranular Aços Inoxidáveis Mecanismos 3- Os carbonetos formados podem conter até 95% em peso de cromo, enquanto a liga pode conter até teores próximos a 18% em peso. Uma vez que não houve homogeneização, a zona fina adjacente aos contornos de grão ficam empobrecidas em cromo (teores tão baixos quanto não mais conter). 4- Uma vez que teores abaixo de 12% em peso caracterizam perda da resistência à corrosão, estas zonas finas adjacentes serão preferencialmente atacadas na corrosão, determinando a corrosão intergranular. Outro fator que agrava o processo é a formação de uma região anódica pequena (zona fina adjacente) em relação à catódica (matriz com alto cromo). Isto acelera a corrosão pela ação galvânica.

116 Corrosão Intergranular Aços Inoxidáveis (a) Carbono difunde para os contornos (b) Cromo local difunde para os contornos (c) Precipitação de carbonetos de cromo e formação de fina zona adjacente empobrecida em Cr (Panossian).

117 Corrosão Intergranular O problema da solda Em geral, os aços inoxidáveis austeníticos são comercializados no estado solubilizado, não devendo aparecer problemas relacionados à corrosão intergranular. Entretanto, existem inúmeros casos de corrosão intergranular nestes aços, a grande maioria associado a processos de soldagem. Durante a soldagem, algumas regiões passam pela faixa de temperatura de ocorrência do fenômeno de sensitização e por tempo que permite a precipitação de carbonetos. Assim, quando o fenômeno estiver relacionado à soldagem, o fenômeno pode ser explicado da seguinte maneira: 1- Ao submeter o aço à soldagem, a região da poça de fusão supera a temperatura de fusão.

118 Corrosão Intergranular O problema da solda 2- A uma certa distância da poça de fusão a temperatura é baixa (próxima à temperatura ambiente). 3- Entre as regiões citadas em 1 e 2, existe um gradiente de temperatura e, evidentemente, uma região dentro desta passará pela faixa de sensitização. 4- A região citada em 3 é também chamada de zona de sensitização e será atacada pelo meio corroído desenvolvendo corrosão intergranular.

119 Corrosão Intergranular O problema da solda

120 Corrosão Intergranular O problema da solda

121 Corrosão Intergranular Métodos de prevenção Existem quatro métodos que podem evitar ou minimizar a corrosão intergranular em aços inoxidáveis austeníticos: 1- Adoção de tratamento térmico de solubilização. 2- Adoção de tratamento térmico de recuperação da zona fina empobrecida em cromo. 3- Adoção de aços inoxidáveis com teores de carbono extra baixos (C < 0,03% em peso). 4- Utilização de aços austeníticos estabilizados (ao nióbio ou titânio).

122 Corrosão Intergranular (Gentil).

123 Corrosão sob tensão Processo corrosivo resultante da ação simultânea de um meio agressivo e de tensões de tração estáticas residuais ou aplicadas sobre o metal / liga. A corrosão sob tensão promove o aparecimento de trincas sobre a superfície metálica aparentemente intacta. Principais características da corrosão sob tensão: - caracteriza-se por uma danificação do metal, manifestada pela formação de trincas que favorecem a ruptura do material. - A fratura causada pela corrosão sob tensão não apresenta estricção e apresenta duas zonas distintas: uma inicial mais escurecida de caráter frágil (resultante das trincas de corrosão sob tensão) e uma segunda mais brilhante resultante da fratura da seção remanescente que não suportou a carga de trabalho.

124 Corrosão sob tensão - A fratura poderá ser intergranular ou transgranular (ou ainda mista). - As trincas de corrosão sob tensão desenvolvem-se perpendicularmente à direção da tensão trativa. - Normalmente não há evidência de corrosão generalizada nas peças. - Apresenta dois estágios distintos: o primeiro chamado indução, quando o processo corrosivo é lento e precede à formação das trincas, enquanto no segundo, ocorre a propagação das trincas. - A velocidade de corrosão na ponta da trinca é 10 4 vezes maior que nas faces ou na superfície externa. - Em alguns casos, o avanço da trinca ocorre através de regiões ou caminhos anódicos. Em outros casos, o hidrogênio gerado pelo processo corrosivo fragiliza a região da ponta da trinca, promovendo o avanço da mesma.

125 Corrosão sob tensão Fratura Intergranular Fratura Transgranular

126 Corrosão sob tensão - Fatores influenciadores Material Tensão aplicada ou residual - Tensões de compressão não geram corrosão sob tensão. - Tensões de tração podem ser residuais, aplicadas ou originadas em processos de soldagem, uma vez que envolve variações de temperatura e restrição à deformação. - Observa-se um limiar para que o processo de corrosão sob tensão ocorra (Panossian).

127 Corrosão sob tensão - Fatores influenciadores Material Estado da superfície - Características geométricas: rugosidade, ondulações e microirregularidades. - Características mecânico-metalúrgicas: microestrutura, deformações plásticas, tensões residuais. Exemplo: A resistência à corrosão sob tensão aumenta quanto melhor for a qualidade da superfície da peça. A descarbonetação superficial reduz a resistência a este processo corrosivo.

128 Corrosão sob tensão Material Composição e Estrutura cristalina A adição de pequenos teores de elementos de liga reduzem a resistência à corrosão sob tensão. Este valor atinge um mínimo e a partir daí, maiores quantidades de elementos adicionados aumentam a resistência da liga a este processo de corrosão. Estruturas metaestáveis como a martensita são as mais susceptíveis à corrosão sob tensão.

129 Corrosão sob tensão - Fatores influenciadores Meio - Natureza Não existe regra definida quanto à ação do meio sobre o processo de corrosão sob tensão. Meio Concentração de agentes Como regra geral, quanto maior a concentração do agente causador, tanto mais rápidos os efeitos da corrosão sob tensão. Meio Temperatura Na maior parte das vezes, a ação do meio no desenvolvimento da corrosão sob tensão é acelerada pela elevação da temperatura. Para alguns metais / ligas, a corrosão sob tensão somente ocorre acima de determinada temperatura.

130 Corrosão sob tensão - Fatores influenciadores Efeito da concentração do agente causador (Panossian).

131 Corrosão sob tensão Mecanismo A corrosão sob tensão pode ser abordada em dois grupos: 1- Mecanismo de corrosão onde a polarização catódica do metal diminui ou mesmo detém o desenvolvimento do processo. Aparece em estruturas CFC, como em aços inoxidáveis austeníticos. 2- Mecanismo onde a polarização catódica do metal acelera a processo de trincamento, como conseqüência do hidrogênio liberado no processo corrosivo, sendo chamado de fragilização por hidrogênio. Ocorre preferencialmente nos sistemas CCC, como em aços ferríticos ou ainda TCC martensíticos.

132 Corrosão sob tensão (Gentil)

133 Corrosão-erosão Processo corrosivo em que a velocidade de ataque de um metal é aumentada devido ao movimento relativo do meio. Em geral, a velocidade do meio é tão alta que ocorre ação mecânica de desgaste juntamente com a ação corrosiva. (a) Erosão (b) Corrosão-erosão com produto não protetor (c) Corrosão-erosão Produto protetor (Panossian)

134 Corrosão-erosão A corrosão-erosão é conseqüência de: 1- forças, devido à própria turbulência do líquido em movimento. 2- presença de partículas no meio corrosivo. 3- existência de gases no líquido em movimento. OBS: No caso de corrosão-erosão em que há colapso de bolhas, este processo é chamado de corrosão-cavitação.

135 Corrosão-erosão Uma característica da corrosão-erosão é a presença de áreas corroídas, bem lisas, sem produtos de corrosão e com bordas bem definidas, muitas vezes em forma de ferradura. Observam-se pites alongados na direção de escoamento do fluido, figura abaixo. Na corrosão-cavitação, a superfície apresenta pites, dando aparência rugosa à superfície (Panossian).

136 Corrosão-erosão Fatores influenciadores Natureza dos produtos A eficiência do caráter protetor dos produtos de corrosão no processo de corrosão-erosão é importante e depende da: - dureza, continuidade e aderência: quanto maior, maior a resistência à corrosão-erosão. - Facilidade (velocidade) de formação: quanto maior, maior a resistência à corrosão erosão, pois rapidamente se formarão protegendo novamente o metal.

137 Corrosão-erosão Fatores influenciadores Turbulência e Impingimento Em tubulações, onde a velocidade de fluido é baixa para causar corrosão-erosão, esta pode ocorrer nas regiões com mudança de direção devido a curvas ou reduções de seção ou ainda onde existirem depósitos ou riscamento da superfície metálica. Quando houver curvas nas tubulações e o líquido colidir frontalmente com a parede com nível de pressão suficiente para promover a corrosão-erosão, este é chamado de impingimento. Velocidade Quanto maior a velocidade do meio corrosivo em relação à superfície, maior será o efeito mecânico de arrancamento de produtos de corrosão.

138 Corrosão-erosão Fatores influenciadores Efeito galvânico Dois metais passiváveis em contato elétrico e condições estagnadas normalmente não apresentam corrosão galvânica. Entretanto, se a velocidade do meio determinar o arrancamento dos produtos de corrosão, criam-se condições para que a corrosão galvânica apareça. Natureza do metal ou liga A resistência à corrosão-erosão é associada à natureza do metal ou liga, sendo função da composição química (passivantes, ex. cromo), resistência à corrosão intrínseca (série galvânica), dureza (quanto maior, melhor) e histórico de processamento metalúrgico.

139 Corrosão-erosão Métodos de prevenção - Seleção adequada dos materiais. - Projeto do equipamento a fim de minimizar turbulências. - Para sistemas fechados, adotar inibidores de corrosão e filtração de partículas sólidas. - Adoção de revestimentos metálicos e/ou orgânicos. - Proteção catódica: pode ser adotado, entretanto, neste caso, é pouco prática.

140 Corrosão-cavitação Processo de corrosão-erosão em que ocorre colapso de bolhas de gás no líquido em contato com o metal. Mecanismo: 1- Nas regiões onde o líquido está sujeito a vibrações ou turbulências, este pode entrar em ebulição e formar bolhas. 2- As bolhas entram em colapso, passando por um processo de implosão. 3- A implosão produz ondas de choque de alta pressão. 4- A pressão é da ordem de 15 t/cm², danificando a superfície do metal. Então, podem arrancar partículas metálicas (cavitação) ou produtos de corrosão (corrosão-erosão). No caso da cavitação-erosão, as ondas de choque provocam a quebra de camadas de produtos de corrosão e expõe novamente o metal ao meio corrosivo.

141 Líquido Líquido Líquido Líquido Líquido Corrosão-cavitação