5. Corrosão Intergranular

5. Corrosão Intergranular

„ Corrosão localizada na zona ou na vizinhança dos

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 Cr₂₃C₆ (carbonetos de Cr), insolúveis

no ferro a T elevada (450ºC- 800ºC)

„ Vizinhança dos cordões de soldadura - zona

afectada termicamente

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

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.

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

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

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

Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos

7. Corrosão-Erosão

Corrosão- Erosão:

Corrosão provocada/ acelerada por movimento relativo metal/fluido

aumentar corrosão (remoção de óxidos da superfície,

efeito abrasivo…)

Movimento

diminuir a corrosão (caso da corrosão em meios

estagnantes; ex: picadas)

Estrangulamentos, cotovelos, ejectores de vapor...

Agravada pela presença de partículas sólidas

Corrosão influenciada por Efeitos Mecânicos

7. Corrosão-Erosão

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

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.

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.

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

)

- Uso de

inibidores de corrosão

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 tensão

Corrosão sob fadiga fadiga

Nº ciclos até fractura Nº ciclos até fractura

Ferrosos

Não-ferrosos Limite de fadiga

fadiga

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

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)

- Diminuição da carga

12. Corrosão Biológica

Deterioração de um metal como consequência da actividade de organismos vivos.

Microorganismos: anaeróbios / aeróbios

a. Bactérias redutoras de sulfatos (H₂ : r. catódica , celulose, açucares…): SO₄2- _{+ 4 H}

2 → S2- + 4 H2O ↓

sulfuretos de ferro (acelera a r. anódica)

Existem em solos compactos ou saturados de água b. Bactérias oxidantes de S:

2S + 3O₂ + 2H₂O → 2 H₂SO₄

campos petrolíferos, industriais, podem viver com pH mto baixo (a) e (b) actuam em ciclos; tubagens enterradas

c. Bactérias do ferro:

Corrosão Exfoliante

alumínio _{www.corrosion-doctors.org}

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

Efeito do Hidrogénio / Empolamento

ar electrólito

Tanques, industria petrolífera Protecção catódica com

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):

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

Resumo das principais formas de corrosão

Denny Jones,

Principles and Prevention of Corrosion, Prentice-Hall