FORMAS DE CORROSO

A maneira de classificar a corroso depende da forma como ela se manifesta no material

Corroso Pura

corroso generalizada corroso galvnica corroso por pites corroso em frestas corroso intergranular corroso seletiva

Corroso Associada Ao Mecnica

corroso sob tenso corroso-fadiga corroso eroso corroso-atrito corroso-cavitao danos pelo hidrognio

CORROSO GENERALIZADA

corroso de toda a superfcie do metal exposto a um determinado meio, resultando em uma diminuio gradativa de espessura.

conseqncia de mltiplas clulas de corroso distribudas na superfcie do metal, (reas andicas e catdicas distribudas aleatoriamente)

heterogeneidade da superfcie metlica, por razes estruturais, ou pela presena de impurezas, incrustaes ou fases distintas.

Atravs de ensaios de perda de massa ou espessura em funo do tempo de exposio ao meio corrosivo.

mm/a ou m/a

m.d.d

Avaliao

Preveno

A corroso generalizada, apesar de ser responsvel pela destruio de grande parte dos metais, em termos de toneladas de metal corrodo, a menos problemtica j que um tipo de corroso que pode ser previsvel e fcil de ser identificado sendo, por esta razo, mais simples a sua preveno.

CORROSO GALVNICA

normalmente atribuda a unio de dois metais distintos em um determinado meio corrosivo.

os dois metais tem suas prprias taxas de corroso isoladamente mas, quando em contato eltrico, a corroso do metal mais ativo acelerada, reduzindo ou eliminando a corroso do metal mais nobre.

haver este tipo de corroso sempre que houver uma d.d.p. no sistema.

ddp fluxo e-: mais ativo mais nobre

nodo (vcor) ctodo (vcor)

e

e

e

M1

M1

z+

M2

z+

M2

Ax-

Exemplos de pares galvnicos

- dois materiais com composio qumica diferente.

- metais com a mesma composio mas com estrutura metalogrfica diferente.

- metais de mesma composio mas recoberto com filmes de xidos.

- mesmo metal exposto a meio heterogneo.

Fatores determinantes da corroso

galvnica

potenciais de corroso dos metais constituintes do par no meio considerado

natureza e condutividade do meio reaes catdicas na superfcie do metal

mais nobre (catodo) e reaes andicas na superfcie do metal mais ativo (anodo);

fatores geomtricos, como rea relativa dos metais constituintes do par e distncia entre os mesmos.

Caractersticas da corroso galvnica

no h efeito se no houver eletrlito

pode haver inverso de polaridade ex: Zn-Fe /H2O T 700C

relao entre rea andica e catdica Aa Ac ia ic corroso no nodo diminui e reduz a intensidade do ataque

corroso do metal mais ativo age por

sacrifcio, protegendo o mais nobre

Preveno - usar metais prximos na srie galvnica,

- evitar relaes desfavorveis entre as reas andica e catdica (Aa Ac sempre),

- isolar juntas e flanges,

- adicionar inibidores de corroso,

- instalar um terceiro metal mais ativo do que ambos,

- aplicar revestimento protetor: (no mais nobre, deve ser isolante, como verniz ou tinta; no mais ativo a manuteno crtica, pois se o anodo for pintado, algumas ranhuras que ocorram no revestimento deixaro a rea andica muito pequena comparada com a catdica e a corroso ser acelerada).

CORROSO POR PITES

corroso localizada que se caracteriza pelo ataque de pequenas reas de uma superfcie metlica a qual se mantm praticamente intacta.

deteco difcil, pois fica recoberta com produtos de corroso

tempo para iniciar pode ser longo (difcil predizer)

pequenos anodos (reas atacadas) e ctodo com grande rea as velocidades de corroso so muito elevadas ocasionando perfuraes na estrutura

Condies bsicas metal no estado passivo

meio estagnado e metal imvel

meio contendo ons agressivos (Cl-, ClO-)

superfcie horizontal (preferencialmente) (os pites se desenvolvem na direo e sentido da fora gravitacional devido ao represamento de soluo dentro da sua cavidade).

presena de falhas no filme de xido

Corroso por Pites Corroso localizada em pontos sobre superfcie de material passivo.

Taxa de corroso dentro dos pites ~ 1 A/cm2

Depende: do metal (composio da liga, microestrutura, presena de incluses, acabamento superficial...) do meio (composio, presena de ons agressivos ou inibidores) de fatores operacionais (agitao, temperatura, potencial)

Em geral associada a um potencial crtico, Epite= Ep que varia com os fatores citados

Taxa de dissoluo dentro dos pites 106

Taxa de dissoluo fora dos pites

Suscetibilidade a pites

- Materiais com resistncia corroso devido a filmes

- Ex.: alumnio, aos inoxidveis e ligas de titnio

- A adio de alguns elementos de liga como o Mo , Cr e Ni aumentam a resistncia do ao inox corroso por pites .

Pites em ao inoxidvel

Pites em Alumnio

Pites em Zinco

Potencial de Pite

Ep - Potencial acima do qual a corroso por pites se instala para determinado metal em dado meio.

Ep mVecs

- 540

- 650

-760

-3 -2 -1 0 log [Cl-], M

Alumnio

em NaCl

Influncia dos Elementos de Liga: Cu, Mg, Zn

Ep -0,32

-0,54

-0,76

Ligas de Alumnio

0 1 2 3 4 5 %

Potencial de Pite (Epite) de Aos Inoxidveis

Ao Ep mdio (mV ecs)

Fe -18 Cr 120

Fe - 18 Cr 1 Mo 190Fe 18Cr 2 Mo 280Fe 18 Cr 5 Mo 540

Preveno - agitao da soluo, - manter o potencial do metal abaixo do potencial

de pite, - adicionar inibidores de corroso, - revestir com metal mais andico (exemplo,

Zn/ao)

A corroso por pite no um tipo de corroso de fcil controle, pois sua ocorrncia no pode ser prevista com a facilidade. Sua deteco tambm dificultada devido ao seu carter localizado e pequenas dimenses.

Corroso por pites corroso alveolar

CORROSO EM FRESTAS

Ataque localizado provocado:

- por fatores geomtricos (em soldas, juntas, orifcios ou cabea de fixadores)

- por contato de metal com metal ou metal com no metal (madeira, borracha, plstico)

- devido deposio de areia, produtos de corroso permeveis, incrustaes marinhas e outros slidos (corroso sob depsitos)

- devido presena de trincas ou outros defeitos metalrgicos no material

Condies bsicas

Fresta larga o suficiente para permitir entrada da soluo mas estreita o suficiente para para reter a soluo (0,02 mm a 0,1 mm)

Presena de ons agressivos

Caractersticas Associada geralmente a

- diferena de aerao: dentro da fresta menos O2 - diferena de concentrao de ons agressivos (dentro da fresta maior concentrao) - diferena de pH (dentro da fresta maior acidez)

interior da fresta funciona como nodo exterior da fresta funciona como ctodo

M+ M+

ctodo ctodo nodo

Suscetibilidade a frestas

O ataque em frestas pode ocorrer em qualquer metal, mas os ativo-passivo so mais propensos

Ex.: Fe-18Cr-8Ni-3Mo

resistente a pites, mas no ataque em frestas

Preveno - usar juntas de baixa porosidade e no

absorventes;

- soldar juntas;

- em tanques, o desenho deve permitir drenagem completa e deve-se remover slidos em suspenso e precipitados;

- evitar embalagens midas em contato com metais;

- usar inibidores de corroso.

CORROSO INTERGRANULAR

ataque localizado no qual uma faixa estreita, situada ao longo dos contornos de gro de uma liga metlica, corroda preferencialmente. Este tipo de corroso ocorre devido formao de microclulas de corroso nas vizinhanas dos contornos de gro.

Origem das microclulas:

- presena de precipitados de segunda fase nos contornos de gro;

- presena de segregaes em contorno de gro (Fe no Al);

- enriquecimento de uma fina zona adjacente aos contornos por um dos elementos de liga (Zn no lato);

- empobrecimento de uma fina zona adjacente aos contornos por um dos elementos de liga (Cr no ao inox).

corroso muito nociva, pois se concentra numa rea pequena.

corroso de um percentual mnimo da liga causa desintegrao, pois os contornos de gro so responsveis pela coeso da estrutura.

Ex.: aos inoxidveis austenticos devido a

precipitao de carbonetos ricos em cromo nos contornos de gro. Ocorre muito em soldas, o que chamado de sensitizao por soldagem.

Preveno

- solubilizao dos carbonetos a temperaturas entre 1065 e 1121 C seguido de resfriamento rpido em gua (os carbonetos de cromo precipitam entre 500 e 800 C);

- usar ao inox estabilizados com Nb ou Ti (estes elementos tem mais afinidade com o carbono que o Cr);

- reduzir o teor de C da liga (< 0,03%) Ex.:(AISI316L)

Corroso Seletiva

Caractersticas

dissoluo seletiva de um dos componentes

de uma liga metlica

Casos mais conhecidos:

- dezincificao (ou dezincagem) do lato

- grafitizao do ferro fundido

Exemplos de corroso pura

Corroso sob tenso

o fenmeno pelo qual um material metlico rompe em um ambiente corrosivo com nvel de tenso menor do que a que o faz romper ao ar.

Corroso na ausncia de tenso pouca Tenso na ausncia de corroso no rompe

Corroso + tenso + sinergismo: Fratura catastrfica

Velocidade de propagao da trinca menor que a da ruptura mecnica (propagao sub-crtica):

10-9 m/s < v < var

Corroso sob Tenso Tenso, s

Deformao, e

smo

e eo

sm

Corroso sob tenso

Corroso sob tenso

Meio inerte

Parmetros Importantes MECNICOS

-TENSO - natureza, intensidade -VELOCIDADE DE DEFORMAO -GEOMETRIA

AMBIENTAIS

-COMPOSIO do ELETRLITO -POTENCIAL de ELETRODO -VELOCIDADE de FLUXO

METALRGICOS

-MICROESTRUTURA (FASES) -TAMANHO de GRO -DEFEITOS CRISTALINOS vacncias, discordncias, intersticiais -INCLUSES - tamanho,forma,natureza

Espectro de Corroso sob Tenso

CORROSO SOB TENSOAusn-

cia

de

tenso Governada por corroso Governada por tenso

Ausn-cia

de

corro-so

Corro-

sointergra-

nular de

soldasem ao

inox

Ligas de

Al-Cuem

cloretos

Ao-carbono

em

nitratosa

quente

Lato

emmeio

amonia-

cal

Aosinoxid

-veis

emcloretos

Ti emmetanol

com

cloretos

AosARBL

em

gua domar

Fraturafrgil

de aos

aocarbono

Caminhos pr- Caminhos ge- Adsoro espec-

existentes rados por defor- fica em zonas

mao de tenso

Corpos de Prova Lisos para Corroso sob tenso

Corpo de prova em U

Corpo de prova em C

Apoio em 2 pontos

Apoio em 3 pontos Corpo de prova de trao

Corroso sob Tenso Ao P110

Ruptura Ductil Ao P110

Corroso sob Tenso Morfologia de Trincas

Corroso sob Tenso Morfologia de Trincas

Corroso-Fadiga Corroso associada sinergicamente

com esforos mecnicos cclicos

Modo de detectar:

Ensaios de fadiga comparativos na soluo agressiva e em meio neutro ou ao ar:

-ensaios em diversos intervalos de tenso (fadiga de alto ciclo e de baixo ciclo) comparao do tempo de vida

-ensaios em diversas freqncias: a corroso fadiga pode ser bastante sensvel freqncia. Ex.: f ~ 0,3 Hz para aos de alta resistncia em gua do mar

-ensaios com diversos tipos de tenso (trao-trao, trao-compresso, toro, flexo rotativa, etc.)

Estrias por Fadiga