Os trabalhos desenvolvidos por (AL-KHAMIS; PICKERING, 2001; YANG; JIANG; LI, 2013; KARAYAN; GUERRERO; CASTANEDA, 2015; MARTÍNEZ et al., 2015) estudaram a corrosão por frestas de diferentes aços inoxidáveis duplex em diferentes condições de ensaio, soluções eletrolíticas, temperatura de solução, geometria do formador de fresta e outros aspectos metodológicos. Essas quatro pesquisas concordam que o mecanismo predominante de corrosão por fresta neste tipo de aço é de depassivação por queda ôhmica, também conhecido como mecanismo IR. As pesquisas mencionadas confirmam este fato pelas seguintes características, também evidenciadas no presente trabalho:
1. Acontece a maior profundidade de corrosão perto da boca ou abertura da fresta e o ataque se estende para o exterior. Segundo (AL-KHAMIS; PICKERING, 2001; YANG; JIANG; LI, 2013; KARAYAN; GUERRERO; CASTANEDA, 2015) a corrosão na fresta pode ser dividida em 3 seções bem diferenciadas:
a. Região mais interna da fresta: região com leve ataque corrosivo. Isto pode ser confirmado nas regiões centrais das marcas de fresta nas micrografias da Figura 4.8 (b, d, f).
b. Perto da abertura da fresta: Região com o ataque mais severo e aprofundado. Também pode ser confirmado nas micrografias das marcas de fresta na Figura 4.8 (b, d, f), nos resultados de profundidade na Figura 4.11 e nos perfis longitudinais e transversais das Figura 4.10 e Figura 4.12.
c. Regiões vizinhas externas: Ataque leve a moderado, apresentando diferentes tipos de corrosão tanto localizada como geral. A Figura 4.13 apresenta a micrografia do contorno
corroído das marcas de fresta e regiões adjacentes. Na ampliação é possível observar os diferentes tipos de corrosão atuantes, entre eles: corrosão intergranular, corrosão cristalina e revelo da microestrutura.
Figura 4.13. Micrografia da corrosão no contorno das marcas de fresta e regiões vizinhas da condição N400.
Fonte: Autoria Própria
2. Formação de produtos de corrosão e evolução de bolhas de hidrogênio desde o início da corrosão localizada. Confirmado nas pesquisas mencionadas em soluções eletrolíticas ácidas (AL-KHAMIS; PICKERING, 2001) e neutras (YANG; JIANG; LI, 2013). A reação de redução de hidrogênio, representada na Equação (4), é promovida tanto pela diferença de potencial ou queda IR (entre a superfície dentro fresta e aquela fora) quanto pelas condições do anólito no interior da fresta: meio ácido desaerado. A evolução de bolhas foi observada sobre a superfície das amostras nos contornos do formador de fresta desde o começo do estágio potenciostático na condição EF, e no final do primeiro estágio (polarização linear) para as condições N350 e N400. No decorrer do estágio potenciostático, as bolhas foram aumentando seu tamanho, produto da formação de novas e coalescência entre elas e permaneceram localizadas nestes contornos.
período de incubação por meio do mecanismo IR. Segundo (AL-KHAMIS; PICKERING, 2001; YANG; JIANG; LI, 2013; KARAYAN; GUERRERO; CASTANEDA, 2015) este pico de transição comprova que foi estabelecida uma diferença de potencial grande entre a superfície no interior da fresta e a superfície fora dela. Segundo (PICKERING, 1989), a diferença de potencial é suficientemente grande para causar a diminuição do potencial dentro da fresta, até a região ativa anódica da curva de polarização, menor que o potencial de Flade (𝐸𝑝𝑝). Este pico foi obtido nas curvas tracejadas das condições N350 e N400 (Figura 4.6 (b, c)).
As três características acima mencionadas foram observadas nas amostras das condições N350 e N400. No caso da condição EF, as amostras apresentaram a primeira e segunda característica unicamente. Contudo, o trabalho de (YANG; JIANG; LI, 2013) salienta que no aço duplex UNS S32101 pode atuar o mecanismo IR unicamente ou uma combinação de mecanismos dependendo do potencial aplicado. A combinação trata-se de um período de incubação definido pelo mecanismo de desaeração-acidificação (Teoria da Solução Crítica de Fresta), seguida pelo período de propagação durante o qual atuou o mecanismo IR. Neste caso, os autores afirmam que a propagação aconteceu por meio do mecanismo IR visto que a maior profundidade de corrosão foi perto da abertura da fresta, e não na região mais interna, como acontece quando a propagação sucede pelo mecanismo de desaeração-acidificação. Desta maneira, contudo a condição EF não apresentou o pico de transição ativa/passiva na curva de polarização linear, a posição das regiões com corrosão mais aprofundada perto dos contornos do formador de fresta e não no centro de cada marca de fresta, sugerem que aconteceu um mecanismo misto de corrosão por fresta como aquele citado por (YANG; JIANG; LI, 2013). Além disso, a presença do formador de fresta prejudicou principalmente o parâmetro Ebd nas amostras no estado de fornecimento, em contraste com as condições nitretadas que pioraram em todos os parâmetros da curva de polarização linear. Este fato poderia ser indicativo do período de incubação necessário para a corrosão por fresta no material sem tratamento, contrário à corrosão imediata das superfícies nitretadas.
O pH da solução de NaCl uma vez finalizado cada ensaio de polarização cíclica não apresentou mudanças com respeito à solução antes de iniciar cada ensaio, tomando valores entre 6,25 e 7,00 para todas as condições avaliadas (EF, N300, N350 e N400). No caso dos ensaios com formadores de fresta, a mudança do pH da solução foi significativa para todas as condições EF, N350 e N400, diminuindo até os valores de pH entre 3,5 e 4,5. Estas diferenças são resultado da corrosão
intensificada que houve no interior das frestas: normalmente o anólito que evolui nestas regiões oclusas atinge valores tão ácidos como pH = 1 como reportado em diversas pesquisas (PICKERING, 1989; BETTS; BOULTON, 1993; PANOSSIAN; VARGAS PECEQUILO, 2013). Com objetivo de realizar a medição do pH da solução general, ela foi misturada uma vez retirados os eletrodos e o formador de fresta, com alvo de homogeneizar a solução porque os produtos de corrosão que foram precipitando no fundo da célula no decorrer do ensaio.