Capítulo 1

Introdução

A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou

eletroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. Uma vez

iniciada, a corrosão tende a continuar com progressiva intensidade, levando à rápida

deterioração do material. A Figura 1.1 ilustra algumas imagens de corrosão.

Figura 1.1. Exemplos de corrosão em materiais.

Sendo o produto da corrosão um elemento diferente do material original, a liga

acaba perdendo suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade,

ductilidade, estética, etc. É a inimiga natural dos metais, popularmente conhecida como

“ferrugem”. Pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como os

aços ou as ligas de cobre, por exemplo, ou não metálicos, como plásticos, cerâmicas ou

concreto.

Em alguns casos, a própria película formada por reações de oxidação, age como

uma camada protetora, retardando o processo corrosivo. Nestes materiais, a formação

desta película de óxido do próprio metal, que, por si só, não é prejudicial ao metal de

base e, a menos que sua continuidade superficial seja alterada ou rompida por agentes

mecânicos, físicos ou químicos, protege o substrato e impede a progressão do efeito

corrosivo destrutivo.

Os prejuízos causados pela corrosão dos metais constituem uma notável evasão

de recursos para a indústria. O aumento dos custos decorre, não só da necessidade de

substituir peças danificadas, mas também dos danos causados por contaminação,

paradas desnecessárias e perda de rendimento. Além disso, existem os fatores

psicológicos decorrentes da suspeita de insegurança em equipamentos, que minam a

produtividade do pessoal. Portanto, ao se considerar o emprego de materiais na

construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à ação do

meio corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características

de fabricação adequadas.

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Seleção de Materiais Metálicos Resistentes à Corrosão

Algumas soluções reduzem ou mesmo eliminam a velocidade da corrosão.

Dentre elas podemos sugerir a utilização de materiais resistentes à corrosão, como

metais com baixa reatividade ou mesmo aços resistentes à corrosão atmosférica.

Quando se fala de corrosão metálica, pensa-se logo na reação do ferro com o

oxigênio e a água da atmosfera. No entanto, o ferro não é o único metal que sofre

corrosão. Outros metais e ligas também sofrem o mesmo processo de oxidação, sendo

até mais reativos do que o ferro. No entanto, com outros metais, como o alumínio,

zinco, chumbo, níquel e magnésio, em contato com o ar e a água, a zona exposta reage

rapidamente, formando óxidos que produzem uma película superficial, chamada pátina,

isolando o restante metal do ar atmosférico, ou seja, os produtos da corrosão inicial

recobrem a superfície, evitando que a corrosão continue. Este processo é conhecido por

proteção galvânica ou sacrificial, que será vista com mais detalhes posteriormente.

Quando se trata de ferro, os produtos da corrosão são solúveis em água e pouco

aderentes à superfície do metal, o que permite que o processo de corrosão prossiga até

danificar completamente o material.

Metais de baixa reatividade

Outros metais como o cobre, crômio, titânio e cobalto são resistentes à corrosão

devido à baixa reactividade que possuem. Já o ouro pode permanecer por longo tempo

em contacto com o ar sem que se perceba nenhuma alteração no seu brilho, resistência e

durabilidade. Daí o ser usado na confecção de jóias e em obturações dentárias.

Figura 1.2. Imagens de cobre, crômio, titânio, cobalto e ouro, respectivamente.

Aços Resistentes à Corrosão Atmosférica

Aços Inoxidáveis

São obtidos pela adição de níquel e cromo, porém seu uso é restrito em

edificações.

Os aços inoxidáveis quando agrupados de acordo com suas estruturas

metalúrgicas, apresentam-se em três grupos básicos:

Austeníticos - Aços Inoxidáveis ligados ao cromo e níquel;

Ferríticos - Aços Inoxidáveis ligados apenas ao cromo;

Martensíticos - Aços Inoxidáveis ligados apenas ao cromo com carbono residual

acima de 0,10 %.

Figura 1.3. Chapas e conexões em aço inoxidável.

Aços Patináveis ou Aclimáveis (CORTEN)

São obtidos pela adição de cobre e cromo. Algumas siderúrgicas adicionam

níquel, vanádio e nióbio. São encontrados na forma de chapas, bobinas e perfis

laminados, conforme mostra a Figura 1.4. Apresentam resistência à corrosão

atmosférica até oito vezes maior que os aços-carbono comuns; resistência mecânica na

faixa de 500Mpa e boa soldabilidade. A sua utilização não exige revestimento contra

corrosão, devido a formação da “pátina”(camada de óxido compacta e aderente) em

contato com a atmosfera. O tempo necessário para a sua completa formação varia em

média de 2 a 3 anos conforme a exposição do aço, ou pré-tratamento em usina para

acelerar o processo.

Estudos verificam que os aços apresentam bom desempenho em atmosferas

industriais não muito agressivas. Em atmosferas industriais altamente corrosivas seu

desempenho é bem menor, porém superior à do aço-carbono. Em atmosferas marinhas,

as perdas por corrosão são maiores do que em atmosferas industriais, sendo

recomendado a utilização de revestimento.

Figura 1.4. Chapa de aço patinável ASTM A606.

Cuidados na utilização dos aços patináveis sem revestimento:

- Devem ser removidos resíduos de óleo e graxa, respingos de solda, argamassa

e concreto, bem como a carepa de laminação;

- Devem receber pintura regiões de estagnação que possam reter resíduos ou

água;

- Regiões sobrepostas, frestas, articulação e juntas de expansão devem ser

protegidas do acúmulo de resíduos sólidos e umidade;

- Materiais adjacentes aos perfis expostos à ação da chuva devem ser protegidas

nos primeiros anos devido a dissolução de óxido provocada;

- Acompanhamento periódico da camada de pátina, pois caso não ocorra a

formação, a aplicação de uma pintura de proteção torna-se necessária.

Utilização dos aços patináveis com revestimento:

Devem receber pintura, os aços patináveis utilizados em locais onde as

condições climáticas não permitam o desenvolvimento da pátina protetora, quando

expostas à atmosfera industrial altamente agressiva, atmosfera marinha severa, regiões

submersa e locais onde não ocorram ciclos alternados de molhagem e secagem, ou

quando for uma necessidade imposta no projeto arquitetônico.

Os aços patináveis apresentam boa aderência ao revestimento com desempenho

duas vezes maior que o aço-carbono comum.

Antes da pintura devem ser removidos resíduos de óleo e graxa, respingos de

solda ou quaisquer outros materiais, além de carepas de laminação.

Aços - Liga

Com a adição de cobre, cromo, silício, fósforo e níquel são obtidos aços de baixa

liga que se caracterizam pela formação de uma película aderente que impede a corrosão,

podendo ser empregado sem pintura com restrições em atmosfera marítimas. Para

diminuir o processo de corrosão do aço sob a água ou atmosfera marítima, utiliza-se

uma percentagem de 0.1 a 0.2% de cobre.

Figura 1.5. Parafusos fabricados em aço-liga.