5. Corrosão Intergranular

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1 5. Corrosão Intergranular Corrosãolocalizadanazonaounavizinhançados limites de grão Em geral os limitres de grão (zonas intercristalinas) têm energia mais alta e por isso são ligeiramente mais reactivos. Composição também pode variar nos limites de grão. Regra geral não constitui um problema grave. A excepção mais comum é a dos: Aços inoxidáveis austeníticos: AISI 304 (18-8) 0,06-0,08% C Formação de Cr 23 C 6 (carbonetos de Cr), insolúveis no ferro a T elevada (450ºC- 800ºC) Vizinhança dos cordões de soldadura - zona afectada termicamente Corrosion Atlas, During, Elsevier Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.1

2 5. Corrosão Intergranular Aço inox 304 Comportamento inox ocorre em ligas de FeCr, para teores de Cr acima de ~13%. Formação de uma pilha entre a zona empobrecida em Cr (que deixa de ter o comportamento inox) e a restante superfície. Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.2

3 5. Efeito térmico na soldadura Durante a soldadura, o tempo de permanência na gama de temperaturas perigosa é maior a uma certa distância do cordão de soldadura do que na zona mais quente precipitação dos carbonetos de Cr nessa zona. Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.3

4 5. Corrosão Intergranular Vizinhança dos cordões de soldadura - zona afectada termicamente. Prevenção: 1. Usar aços com baixo teor de C (< 0,02%) - aços xxxl (304L) 2. Adição de estabilizantes (Ta, Ti ) grande afinidade para o C, formando carbonetos 3. Realização de tratamentos térmicos (dissolução dos carbonetos) seguidos de arrefecimento rápido Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.4

5 6. Corrosão Selectiva Dissolução selectiva de um componente (menos nobre) numa liga. Ex: - Desaluminificação - Descobaltificação -Dezincificação dos latões (70 Cu 30 Zn) liga toma cor avermelhada (Cu) Mecanismos propostos: 1. Dissolução simples do Zn por efeito galvânico 2. Dissolução conjunta seguida de re-deposição do Cu Dimensões globais da peça mantêm-se. Zona atacada torna-se porosa, permeável e frágil. Normalmente associada à existência de fase rica em Zn -Grafitização dos aços (corrosão grafítica), em ferros fundidos cinzentos (2-4% C) Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.5

6 6. Corrosão Selectiva em camadas localizada Alto teor Zn baixo teor Zn Meios ácidos alcalinos/ neutros Corrosion Atlas, During, Elsevier Prevenção: - Remoção do Oxigénio (apesar de poder ocorrer na sua ausência) - Utilização de ligas com baixo teor de Zn (ex: 15%) - Cuproníquel (70-90% Cu, 30-10% Ni) - Adição de outros elementos de liga: Sn, As, Sb, P ex: Liga de almirantado (70Cu 30Zn 1Sn) - Evitar meios estagnados Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.6

7 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 7. Corrosão-Erosão Corrosão- Erosão: Corrosão provocada/ acelerada por movimento relativo metal/fluido Movimento aumentar corrosão (remoção de óxidos da superfície, efeito abrasivo ) diminuir a corrosão (caso da corrosão em meios estagnantes; ex: picadas) Estrangulamentos, cotovelos, ejectores de vapor... Agravada pela presença de partículas sólidas Mais comum em metais de baixa dureza Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.7

8 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 7. Corrosão-Erosão Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.8

9 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 8. Corrosão - Cavitação Devida ao colapso de bolhas gasosas formadas por abaixamento da pressão abaixo da pressão de vapor Hélices de navios, turbinas hidráulicas a vapor, bombas hidráulicas Colapso onda de choque destruição local do filme Prevenção: Aumento da pressão Diminuição da velocidade Inibidores de corrosão Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.9

10 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 9. Corrosão sob Tensão (stress corrosion cracking) Fractura de um metal provocada pelo efeito conjugado de um meio corrosivo e de tensões de tracção. Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.10

11 Corrosão sob tensão Acção conjunta tensão + processo de dissolução (sinergia) Grave em aços estruturais com comportamento activo-passivo (aços inox, estruturas de betão, ligas de Al) Velocidade aumenta com o tempo. velocidade profundidade Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.11

12 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 9. Corrosão sob Tensão Paredes da fissura: catódicas Frente da fissura: anódica Fissuração (ramificada): Intergranular Transgranular Prevenção: - Baixar a tensão mecânica aplicada - Aplicar tratamentos térmicos - Evitar espécies agressivas (ex: Cl- nos aços inox) - Aplicação de um potencial catódico (Protecção catódica) -Usode inibidores de corrosão - O aço macio (mais dúctil) resiste melhor do que o aço inox Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.12

13 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 10. Corrosão sob Fadiga Provocado por tensões cíclicas + meio corrosivo. A fractura é transgranular e não ramificada. Difere da fractura por fadiga pela presença de produtos de corrosão. Corrosão sob fadiga: suporta menos ciclos para a mesma tensão. tensão fadiga Limite de fadiga Corrosão sob fadiga Nº ciclos até fractura tensão Ferrosos Não-ferrosos fadiga Corrosão sob fadiga Nº ciclos até fractura Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.13

14 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 10. Corrosão sob Fadiga Prevenção: - Uso de metais / ligas com boa resistência à fadiga - Tratamentos térmicos (diminuir tensões internas) - Aplicação de tensões de compressão - Inibidores de Corrosão Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.14

15 Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos 11. Corrosão com Fricção antes depois Superfícies em contacto sob carga, com vibração intensa ( motores, carris de caminho-de-ferro, conjuntos metálicos aparafusados ) Soldadura nos pontos de contacto, com destaque e oxidação Prevenção: - Lubrificação - Fosfatação das superfícies (acção lubrificante e protectora do fosfato) -Diminuiçãodacarga - Aumento da dureza das superfícies. Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.15

16 12. Corrosão Biológica Deterioração de um metal como consequência da actividade de organismos vivos. Microorganismos: anaeróbios / aeróbios a. Bactérias redutoras de sulfatos (H 2 : r. catódica, celulose, açucares ): SO H 2 S H 2 O sulfuretos de ferro (acelera a r. anódica) Existem em solos compactos ou saturados de água b. Bactériasoxidantesde S: 2S + 3O 2 + 2H 2 O 2 H 2 SO 4 campos petrolíferos, industriais, podem viver com ph mto baixo (a) e (b) actuam em ciclos; tubagens enterradas c. Bactérias do ferro: Fe 2+ Fe(OH) 2 ou Fe(OH) 3 (tubérculos na superfície do aço) Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.16

17 Corrosão Exfoliante alumínio Corrosão exfoliante numa aeronave Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.17

18 Efeito do Hidrogénio 1. Empolamentos (blistering): difusão de H atómico através do metal com acumulação em vazios no interior do metal, seguida de deformação do metal 2. Fragilização (embrittlement): formação de hidretos (Ti, Fe, aços), com perda de ductilidade e aumento da fragilidade 3. Descarburização: perda de carbono no aço; altas temperaturas, com humidade 4. Ataque químico: altas temperaturas; reacção do hidrogénio com um componente da liga Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.18

19 Efeito do Hidrogénio / Empolamento Tanques, industria petrolífera Protecção catódica com redução intensa de H + electrólito ar Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.19

20 Efeito do Hidrogénio / Fragilização Aumenta com: - concentração de hidrogénio no metal - grau de tensão do metal Muito perigosa com protecção catódica Confunde-se por vezes com CST Fragilização pelo H: aumenta com correntes catódicas Corrosão sob Tensão (CST): Aumenta com correntes anódicas Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.20

21 Efeito do Hidrogénio / Prevenção Uso de aço limpo Aplicação de revestimentos (metálicos, orgânicos, inorgânicos) Uso de inibidores Remoção de venenos (sulfuretos, cianetos, compostos de As) Ligas de níquel baixa difusibilidade do H Remoção do H por aquecimento Diminuição das tensões/ defeitos tratamento térmico Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.21

22 Resumo das principais formas de corrosão Denny Jones, Principles and Prevention of Corrosion, Prentice-Hall Formas de Corrosão- A.Simões_2006 3b.22