Classificação morfológica e comportamento cinético de crescimento em profundidade e largura dos pites induzidos nos perfis da liga após imersão em

NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Nas Figuras 85 a 89 encontram-se a evolução da profundidade e da largura dos pites, após exclusão de cavidades, em conformidade com os tipos morfológicos. Foram encontrados pites irregulares, transição A, hemisféricos/esféricos e transição B. Os pites mais profundos e mais largos pertencem à classe dos pites cônicos. Não existem pites de forma cilíndrica. A cinética de crescimento dos pites evolui seguindo as seguintes ordens morfológicas:

Na direção da profundidade: transição A < hemisféricos < irregulares < transição B < cônicos, apresentando variações médias de 15,88 µm; 16,13 µm, 16,81 µm, 16,96 µm e 17,43 µm, respectivamente.

Na direção da largura: transição B < hemisféricos < transição A < irregulares < cônicos, apresentando variações médias de 23,04 µm, 25,81 µm; 29,52 µm; 30,47 µm e 32,61 µm, respectivamente.

Uma análise mais detalhada sobre as Figuras 85 a 89 indica três seguintes observações:

1) Independentemente do tipo morfológico, os pites são mais largos do que profundos, o que sugere que a velocidade de dissolução do metal é maior na parede do pite do que no fundo do pite.

2) Nas Figuras 85 e 86 existe um maior grau de dispersão nos resultados da largura com o tempo, provavelmente devido à superposição entre os pites e dos pites com as cavidades.

3) Nas Figuras 88 a 89 a profundidade dos pites aumenta rapidamente nas primeiras horas de imersão e então aumenta vagarosamente até aparente estabilização no tempo de duração do ensaio. Considerando que os pites hemisféricos, transição B e transição A representam 95% da população de pites, Figura 90, o valor máximo das profundidades dos pites ficou próximo de 20 µm. Nos estágios iniciais, os pites são nucleados e então crescem rapidamente provavelmente por meio de um mecanismo

autocatalítico (FRANKEL, 1990). O aumento seguinte na razão área anódica/catódica provoca uma diminuição na velocidade de corrosão.

Figura 85 . Evolução das dimensões dos pites irregulares após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Figura 86. Evolução das dimensões dos pites cônicos após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Figura 87. Evolução das dimensões dos pites de transição A após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Figura 88. Evolução das dimensões dos pites hemisféricos após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Figura 89. Evolução das dimensões dos pites de transição B após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

Na Figura 90 encontram-se os tipos morfológicos de pites com seus respectivos percentuais. O percentual médio foi de 44,3% para os pites hemisféricos, 34,8% para os de transição A e de 16,0% para os de transição B. Ocorre uma predominância dos pites de transição A (quase-cônicos) a tempos longos de imersão, provavelmente, como uma consequência natural da transição da geometria, Figura 91, que parece acontecer com o aumento da largura. Abaixo de 3% encontram-se os pites irregulares e os cônicos.

Figura 90. Variação da distribuição dos pites no tempo após imersão da liga em NaCl 0,0043 mol/L, com exclusão de cavidades

7 CONCLUSÕES

Foi constatado através de microscopia eletrônica de varredura e análises por espectroscopia de dispersão de energia de raios-X que as principais partículas presentes na liga de alumínio 1050 são Al:Fe:Si e Al:Fe, as quais apresentaram um comportamento catódico em relação à liga exibindo um ataque localizado na matriz adjacente às partículas.

Após ensaios de corrosão a diferentes tempos de imersão em NaCl 0,0043 mol/L, foi encontrado que os pites formados em liga de alumínio não podem ser representados por uma única geometria, senão por uma distribuição morfológica. Nessa distribuição as classes principais foram constituídas por pites com formas hemisférica, transição A e transição B.

Os pites apresentaram uma distribuição morfológica decrescente como segue: i) sem exclusão das cavidades: hemisférico > transição A > transição B > irregular > cônico > cilíndrico, ii) com exclusão das cavidades: hemisférico > transição A > transição B > irregular ~ cônico, sem evidência dos pites cilíndricos.

A semelhança morfológica e dimensional dos defeitos com os pites sugere que os últimos são nucleados preferencialmente nos defeitos, em particular, naqueles mais profundos. Os pites especialmente os de transição B e os cônicos representam os mais profundos enquanto que os mais largos são cônicos. A velocidade de crescimento dos pites em profundidade vai diminuindo com o tempo de imersão.

Os ensaios de corrosão por imersão da liga de alumínio 1050 em meio de cloreto 0,0043 mol/L, pH 6,0, aerado naturalmente foram conduzidos à temperatura ambiente. Nessas condições os pites formados foram caracterizados e quantificados com o emprego da técnica de processamento e análise digital de imagens que permitiu obter os parâmetros de interesse como a densidade, área dos pites e fração de área corroída. Mediante a análise da variação temporal dos parâmetros após imersão em NaCl 0,0043 mol/L, conclui-se que a área dos pites não muda significativamente enquanto a densidade e a fração de área aumentam com o tempo de imersão. A variação temporal dos tamanhos dos pites indica que a velocidade de corrosão obedece à lei de potência em que o critério adotado com exclusão das partículas foi o que melhor descreveu a

relação de dependência da área média no tempo, devido ao coeficiente de correlação ser o mais elevado para esse caso.

Das análises das famílias de curvas encontradas para descrever a evolução das profundidades médias e medianas em ambos os critérios, conclui-se que com exclusão das cavidades, a variação da profundidade mediana foi a que melhor descreveu a cinética de crescimento da profundidade dos pites. Chega-se a mesma conclusão para a variável largura. Os pites mais largos do que profundos cresceram preferencialmente na largura, o que sugere que a velocidade de dissolução do metal é maior na parede do pite do que no fundo do pite, portanto, a cinética de crescimento depende aparentemente da razão de aspecto profundidade / largura.

Ocorreu um maior grau de dispersão nos resultados da largura com o tempo, provavelmente devido à superposição dos pites.

REFERÊNCIAS

ABALLE, A., BETHENCOURT, M., BOTANA, F.J., CANO, M. J., MARCOS, M. Influence of the cathodic intermetallics distribution on the reproducibility of the electrochemical on AA5083 alloy in NaCl solutions. Corrosion Science, 45, p.161- 180, 2003

ABALLE, A., BETHENCOURT, M., BOTANA, F.J., CANO, M.J., MARCOS, M. Localized alkaline corrosion of alloy AA 5083 in neutral 3,5% NaCl solution.

Corrosion Science, 43, p.1657-1674, 2001

AMBAT, R., DAVENPORT A. J., SCAMANS, G. M., AFSETH, A. Effect of iron-containing intermetallic particles on the corrosion behaviour of aluminium.

Corrosion Science. V. 48, p.3455-3471, 2006.