[Apostila] Tratamento de superfícies e noções de metalurgia - CETEB

7/31/2019 [Apostila] Tratamento de superfcies e noes de metalurgia - CETEB

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Curso: Processos Industriais Mdulo: II Carga Horria:

Docente: Turno: Turma:Discente:

Material Instrucional especialmente elaboradopela Prof. Joana DArc para uso exclusivo doCETEB-CA.


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SUMRIO

1. Introduo ao Estudo da Eletroqumica 52. Definies de Corroso 63. Formas de Corroso 64. Meios Corrosivos 85. Tipos de Corroso 8

5.1 Corroso Uniforme 85.2 Corroso por Pites 95.3 Corroso por Concentrao Diferencial 9

5.3.1 Corroso por Concentrao Inica Diferencial 95.3.2 Corroso por Aerao Diferencial 95.3.3 Corroso por Frestas 105.3.4 Corroso Filiforme 10

5.4 Corroso Galvnica 105.5 Corroso Seletiva 10

5.5.1 Corroso Graftica 105.5.2 Corroso por Dezincificao 11

5.6 Corroso Associada ao Escoamento de Fluidos 115.6.1 Corroso Eroso 115.6.2 Corroso com Cavitao 115.6.3 Corroso por Turbulncia 12

5.7 Corroso Intergranular 125.7.1 Corroso Intergranular nos Aos Inoxidveis 125.7.2 Corroso Intergranular de Ligas de Alumnio 13

5.8 Fissurao por Corroso 135.8.1 Corroso sob Tenso 145.8.2 Fissurao Induzida pela Presso de Hidrognio 145.8.3 Fragilizao por Metal Lquido 145.8.4 Corroso Fadiga 15

6. Taxas de Corroso 157. Corroso em Armazenamento 168. Mtodos de Combate a Corroso 169. Polarizao e Passivao 17

9.1 Polarizao 179.2 Passivao 19

10. Corroso Associada e Solicitaes Mecnicas 2010.1 Corroso sob Fadiga 2010.2 Corroso com Eroso 2010.3 Cavitao 2110.4 Ataque por Impingimento 2110.5 Fragilizao por Metal Lquido 2110.6 Fragilizao por Hidrognio 2110.7 Corroso sob Atrito 2110.8 Fendimento por lcali 2210.9 Corroso sob Tenso 2210.10 Mtodos de Ensaio para Determinao da Influencia de Fatores Mecnicos na Corroso 22

11. Corroso em Sistemas de Gerao de Vapor e Sistemas de Refrigerao 2311.1 Corroso em Sistemas de Gerao de Vapor 2311.2 Sistemas de Refrigerao 23

Bibliografia 25


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DESENVOLVIMENTO

1. Introduo ao Estudo da EletroqumicaA eletroqumica o ramo da qumica relativa ao estudo dos aspectos eletrnicos e eltricos das reaesqumicas. Os elementos envolvidos em uma reao eletroqumica so caracterizados pelo nmero de eltronsque tm.A eletroqumica abrange todos os processos qumicos que envolvem transferncia de eltrons. Quando umprocesso qumico ocorre, produzindo transferncia de eltrons, chamado de pilha ou bateria, mas quando oprocesso qumico provocado por uma corrente eltrica (variao da quantidade de eltrons no temo), esteprocesso denominado de eletrlise. (Resumindo: pilha e bateria so processos qumicos que ocorremespontaneamente e gera corrente eltrica, j eletrlise um processo qumico (reao qumica) que ocorrede forma no espontnea, ou seja, ocorre na presena de uma corrente eltrica).Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco, mas cada eletrodo

ficava em uma cela individual, o que aumentava a eficincia da pilha, pois ela possua um tubo que ligava asduas cubas, este tubo foi chamado de ponte salina. Esta pilha ficou conhecida como pilha de Daniell.

Figura 01: Pilha de Daniell

Ponte Salina - Ela tem a finalidade de evitar que as solues das duas cubas se misturem, sendo tambm asua funo e talvez a principal, a de evitar que exista um excesso de cargas nas cubas. No caso da pilha deDaniell, a cuba eletroqumica que continha o eletrodo de zinco e a soluo de sulfato de zinco ficou com umexcesso de carga positiva, sendo ento, ativado a ponte salina, para diminuir esta concentrao, fazendo comque a pilha no pare de funcionar. O mesmo ocorre na cuba que continha o eletrodo de cobre, mas comcargas opostas.

Nesta pilha possvel verificar as semi-equaes da reao:Cu2+ + 2e- Cu(s) o on cobre (Cu2+) da soluo reduzido por 2e- que vem da corrente eltrica.Zn(s) Zn2+ + 2e- o zinco oxidado, formando on zinco (Zn2+) e 2e-Estes eltrons sero os responsveis pela gerao da corrente eltrica do sistema (pilha).Cu2+ + 2e- Cu0 Anodo (oxidao agente redutor)Zn0 Zn2+ + 2e- Catodo (reduo agente oxidante)__________________Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0 Reao Global

Com o desenvolvimento da reao, ocorrer formao de cobre metlico, que se depositar na superfcie doeletrodo de cobre, j o eletrodo de cobre ser corrodo, pois o zinco est se transformando em ons que iro

para a soluo de sulfato de zinco.A pilha de Daniell pode ser escrita por:Zn0 + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu0 ou Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu onde, || representa a ponte salina.


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Toda pilha possui um potencial, ou seja, produz uma voltagem, sendo este potencial medido na pilha. (Nocaso das pilhas comerciais, que se usam em rdios, controles remotos e brinquedos, a voltagem, geralmente de 1,5V, s variando o tamanho de reserva das pilhas. Tamanhos: A, AA, D, etc.)O potencial da pilha pode ser dado, de uma maneira simplificada por: E = Emaior - Emenor, sendo Emaior e

Emenor, os potenciais padres de reduo de cada semi-equao.Potencial padro medido em relao ao hidrognio, que teve por conveno, a denominao de potencialpadro de Hidrognio, que vale 0V. a partir do potencial de uma pilha, que se sabe se a reao ocorre ou no. Quando a variao de potencialda pilha, E, maior que zero a reao espontnea. Quando o potencial negativo, a reao no ocorreespontaneamente e quanto maior for o potencial, positivo, maior ser a eficincia da pilha.

2. Definies de CorrosoExistem vrias maneiras de definir a corroso, a mais genrica seria: a deteriorao dos materiais pela ao

qumica ou eletroqumica do meio, podendo estar ou no associado a esforos mecnicos.Ao se considerar o emprego de materiais na construo de equipamentos ou instalaes necessrio queestes resistam ao do meio corrosivo, alm de apresentar propriedades mecnicas suficientes ecaractersticas de fabricao adequadas.A corroso pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metlicos como os aos ou as ligas de cobre,por exemplo, ou no metlicos, como plsticos, cermicas ou concreto.A formao de ferrugem sobre a superfcie do ao, por exemplo, espontnea, a menos que se protejaadequadamente essa superfcie, de modo a no permitir que o meio, no qual o material est envolvido, atuesobre ela.Os efeitos nocivos da corroso podem ser observados atravs de vrios aspectos, os mais comuns so: Efeitos estticos: Resultando numa m aparncia das estruturas metlicas; Nas paradas de produo: Devido a substituio ou reparo de componentes danificados pelacorroso; Na contaminao: Ocasionada em produtos, pelo produto de corroso ou por vazamento ocasionadospela corroso; Na segurana industrial: quando necessrio projetos que levem em considerao que a corroso podecausar acidentes que pem em risco a vida humana.Devido a todos esses efeitos, e muitos outros, que levam em considerao fatores tcnicos, econmicos e desegurana, muito importante conhecer os fundamentos da corroso e da proteo contra ela.

3. Formas de CorrosoAs formas segundo as quais a corroso pode manifestar-se so definidas principalmente pela aparncia dasuperfcie corroda, sendo as principais: Corroso uniforme: quando a corroso se processa de modo aproximadamente uniforme em toda asuperfcie atacada. Esta forma comum em metais que no formam pelculas protetoras, como resultado doataque; Corroso por placas: quando os produtos de corroso formam-se em placas que se desprendemprogressivamente. comum em metais que formam pelcula inicialmente protetora, mas que, ao se tornaremespessas, fraturam e perdem aderncia, expondo o metal a novo ataque; Corroso alveolar: quando o desgaste provocado pela corroso se d sob forma localizada, com oaspecto de crateras. freqente em metais formadores de pelculas semi protetoras ou quando se temcorroso sob depsito, como no caso da corroso por aerao diferencial; Corroso por pite ou puntiforme: quando o desgaste se d de forma muito localizada e de altaintensidade, geralmente com profundidade maior que o dimetro e bordos angulosos.


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A corroso por pite freqente em metais formadores de pelculas protetoras, que, sob a ao de certosagentes agressivos, so destrudas em pontos localizados, os quais se tornam ativos, possibilitando corrosomuito intensa; Corroso intergranular ou intercristalina: quando o ataque se manifesta no contorno dos gros, como nocaso dos aos inoxidveis austenticos sensitizados, expostos aos meios corrosivos; Corroso transgranular ou transcristalina: quando o fenmeno se manifesta sob a forma de trincas que sepropagam pelo interior dos gros do material, como no caso da corroso sob tenso de aos inoxidveisaustenticos; Corroso filiforme: quando a corroso se processa sob a forma de finos filamentos, que se propagam emdiferentes direes e que no se cruzam. Ocorre geralmente em superfcies metlicas revestidas com tintasou com metais, ocasionando o deslocamento do revestimento; Corroso por esfoliao: quando a corroso se processa em diferentes camadas e o produto de corroso,formado entre a estrutura de gros alongados, separa as camadas ocasionando o inchamento do materialmetlico.

A figura 02 apresenta, de maneira esquemtica, essas diferentes formas de corroso.

Figura 02: Diferentes formas de corroso


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4. Meios CorrosivosOs meios corrosivos em corroso eletroqumica so responsveis pelo aparecimento do eletrlito. O eletrlito

uma soluo eletricamente condutora constituda de gua contendo sais, cidos ou bases.Os principais meios corrosivos e seus respectivos eletrlitos esto descritos a seguir: atmosfera: o ar contm umidade, sais em suspenso, gases industriais, poeira, etc. O eletrlito constitui-se da gua que condensa na superfcie metlica, na presena de sais ou gases presentes no ambiente.Outros constituintes como poeira e poluentes diversos podem acelerar o processo corrosivo; solos: os solos contm umidade, sais minerais e bactrias. Alguns solos apresentam tambm,caractersticas cidas ou bsicas. O eletrlito constitui-se principalmente da gua com sais dissolvidos; guas naturais (rios, lagos e do subsolo): estas guas podem conter sais minerais, eventualmente cidosou bases, resduos industriais, bactrias, poluentes diversos e gases dissolvidos. O eletrlito constitui-seprincipalmente da gua com sais dissolvidos. Os outros constituintes podem acelerar o processo corrosivo; gua do mar: estas guas contm uma quantidade aprecivel de sais. Uma anlise da gua do marapresenta em mdia os seguintes constituintes em gramas por litro de gua:Cloreto (Cl-) 18,9799

Sulfato (SO-) 2,6486Bicarbonato (HCO) 0,1397Brometo (Br -) 0,0646Fluoreto (F -) 0,0013cido Brico (H3BO3) 0,0260Sdio (Na+) 10,5561Magnsio (Mg2+) 1,2720Clcio (Ca2+) 0,4001

Potssio (K+

) 0,3800Estrncio (Sr2+) 0,0133

A gua do mar em virtude da presena acentuada de sais um eletrlito por excelncia. Outros constituintescomo gases dissolvidos, podem acelerar os processos corrosivos; produtos qumicos: os produtos qumicos, desde que em contato com gua ou com umidade e formemum eletrlito, podem provocar corroso eletroqumica.

5. Tipos de CorrosoOs processos corrosivos de natureza eletroqumica apresentam mecanismos idnticos porque sempre seroconstitudos por reas andicas e catdicas, entre as quais circula uma corrente de eltron e uma corrente deons. Entretanto a perda de massa e modo de ataque sobre o material d-se de formas diferentes. Seroabordados neste captulo alguns tipos de corroso, e os seus mecanismos especficos, dentro destaabordagem das caractersticas do ataque corrosivo e das formas de desgaste.

5.1 Corroso Uniforme

A corroso uniforme consiste no ataque de toda a superfcie metlica em contato com o meio corrosivo com aconseqente diminuio da espessura.Este tipo de corroso ocorre em geral devido a micropilhas de ao local e , provavelmente, o mais comum

dos tipos de corroso principalmente nos processos corrosivos de estruturas expostas atmosfera e outrosmeios que ensejam uma ao uniforme sobre a superfcie metlica.


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A corroso uniforme uma forma de desgaste de mais fcil acompanhamento, em especial quando se tratade corroso interna em equipamentos ou instalaes, tendo em vista que a perda de espessura aproximadamente a mesma em toda a superfcie metlica., entretanto um tipo de corroso importante do ponto de vista de desgaste, podendo levar o equipamento ou

instalao a falhas significativas, limitando a sua vida til.Os outros tipos de ataque corrosivo onde h um local preferencial para a ocorrncia da corroso, resultandonuma perda localizada de espessura so denominadas corroso localizada.

5.2 Corroso por Pites

A corroso por pites uma forma de corroso localizada que consiste na formao de cavidades de pequenaextenso e razovel profundidade. Ocorre em determinados pontos da superfcie enquanto que o restantepode permanecer praticamente sem ataque. um tipo de corroso muito caracterstica dos materiais metlicos formadores de pelculas protetoras(passivveis).Nos materiais passivveis a quebra da passividade ocorre em geral pela ao dos chamados onshalogenetos (Cl-, Br-, I-, F-) e esta dissoluo localizada da pelcula gera um rea ativa que diante do restantepassivado provoca uma corroso muito intensa e localizada. Uma grandeza importante neste caso opotencial em que haja a quebra de passividade. Na verdade o que ocorre a alterao na curva depolarizao andica.A presena dos ons halogenetos provoca alterao nas curvas de polarizao andica, tornando a quebra dapassividade mais provvel.Outro aspecto importante o mecanismo de formao dos pites j que a falha se inicia em pontos defragilidade da pelcula passivante (defeitos de formao) e o pH no interior do pite se altera substancialmenteno sentido cido o que dificulta a restituio da passivao inicial. Resulta da que a pequena rea ativa

formada diante de uma grande rea catdica provoca a corroso intensa e localizada.5.3 Corroso por Concentrao Diferencial

Os processos corrosivos ocasionados por variao na concentrao de determinados agentes no meioprovocam tambm, de um modo geral corroso localizada. So resultantes da ao de pilhas deconcentrao inica diferencial e pilhas de aerao diferencial.Os principais processos corrosivos por concentrao diferencial so: a corroso por concentrao inicadiferencial, a corroso por aerao diferencial, a corroso em frestas e a corroso filiforme.

5.3.1 Corroso por Concentrao Inica Diferencial

Este tipo de corroso ocorre toda vez que se tm variaes na concentrao de ons do metal no eletrlito.Como resultado ter-se- potenciais eletroqumicos diferentes e consequentemente uma pilha onde a rea emcontato com menor concentrao funcionar como anodo e a rea em contato com maior concentrao comocatodo.

5.3.2 Corroso por Aerao Diferencial

Este tipo de corroso ocorre toda vez que se tm variaes na concentrao de oxignio no eletrlito.Como o potencial eletroqumico de um material metlico torna-se cada vez mais catdico quanto maior aconcentrao de oxignio no meio ao seu redor, as reas com contato com maior concentrao de oxignio

sero catdicas, enquanto que aquelas com contato com menor concentrao sero andicas.A corroso por aerao diferencial ocorre com muita freqncia na interface de sada de uma estrutura dosolo ou da gua para a atmosfera.


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5.3.3 Corroso em Frestas

As frestas esto sujeitas a formao de pilhas de aerao diferencial e de concentrao inica diferencial..Quando o meio lquido ocorre preferencialmente as pilhas de concentrao inica diferencial e quando o

meio gasoso tende a ocorrer as pilhas de aerao diferencial.Frestas ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas, em juntas rebitadas, em ligaesflangeadas, em ligaes roscadas, em revestimentos com chapas aparafusadas, dentre outras. De qualquerforma as frestas devero ser evitadas ou eliminadas por serem regies preferenciais de corroso.

5.3.4 Corroso Filiforme

Designa-se corroso filiforme a um tipo de corroso que se processa sob filmes de revestimentos,especialmente de pintura. Acredita-se que a corroso filiforme tenha um mecanismo semelhante corrosoem frestas, devido a aerao diferencial provocada por defeito no filme de pintura, embora o mecanismo realno seja ainda bem conhecido.

De modo geral o processo corrosivo comea nas bordas, progride unifilarmente apresentando a interessantecaracterstica de refletir com o mesmo ngulo de incidncia em obstculos.

5.4 Corroso Galvnica

Denomina-se corroso galvnica o processo corrosivo resultante do contato eltrico de materiais diferentesou dissimilares. Este tipo de corroso ser to mais intensa quanto mais distante forem os materiais na tabelade potenciais eletroqumicos, ou seja, em termos de nobreza no meio considerado.Ter tambm grande influncia a relao entre as reas catdica e andica. A relao dever ser a menorpossvel a fim de se obter um desgaste menor e mais uniforme na rea andica.

Outro aspecto importante a presena de ons metlicos no eletrlito, quando estes ons forem de materiaismais catdicos que outros materiais onde venham haver contato, poder ocorrer corroso devido a reduodos ons do meio com a conseqente oxidao do metal do equipamento ou instalao.Por exemplo, a presena de ons Cu++ em um eletrlito em contato com ao tender ocorrer a seguintereao:Fe + Cu++ Fe2+ + Cu havendo portanto a corroso(oxidao) do ferro e a reduo (deposio) de Cu.

5.5 Corroso Seletiva

Os processos corrosivos denominados de corroso seletiva so aqueles em que se tenha a formao de umpar galvnico devido a grande diferena de nobreza entre dois elementos de uma liga metlica. Os dois

principais tipos de corroso seletiva so a graftica e a dezincificao.

5.5.1 Corroso Graftica

Designa-se corroso graftica ao processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferrofundido nodular. O ferro fundido normalmente usado para tubulaes de gua, de esgotos, drenagem,dentre outras.Sendo o grafite um material muito mais catdico que o ferro, os veios ou ndulos de grafite do ferro fundidoagem como rea catdica enquanto o ferro age como rea andica transformando-se em produto decorroso.Observa-se ento em tubos velhos de ferro fundido, que se pode com uma faca ou canivete desagregar com

facilidade a parede do tubo semelhana de um bloco de grafite.A corroso graftica, em geral, no contra-indica a utilizao dos tubos de ferro fundido para os usos normais,porque as exigncias de presses pequenas e o tubo suporta bem, mesmo quando corrodo.


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Para minimizar os problemas de corroso graftica prtica usual revestir os tubos, internamente comargamassa de cimento e externamente com um revestimento adequado por tubulaes enterradas.

5.5.2 Corroso por Dezincificao

Designa-se por dezincificao ao processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco, especialmentelates, utilizados em trocadores de calor (resfriadores, condensadores, etc.), tubulaes para gua salgada,dentre outras.Do processo de corroso resulta a destruio do zinco (material mais andico) restando o cobre e produtosde corroso. Observa-se maior tendncia a dezincificao nos lates com alto teor de zinco, como porexemplo: lato alumnio (76% Cu, 22% Zn e 2% Al), lato amarelo (67% Cu e 33% Zn).O processo corrosivo pode se apresentar mesmo em ligas mais resistentes como o lato vermelho (85% Cu e15% Zn), caso a liga no seja bem homognea. A dezincificao pode ser evitada com tratamento trmico desolubilizao da liga e com uso das ligas que contenha elementos inibidores como As e o Sb.

5.6 Corroso Associada ao Escoamento de Fludos

No escoamento de fluidos pode-se ter a acelerao dos processos corrosivos em virtude da associao doefeito mecnico com a ao corrosiva.Os principais tipos de corroso associada com escoamento so a corroso-eroso, a corroso com cavitaoe a corroso por turbulncia.

5.6.1 Corroso Eroso

Eroso de um material metlico o desgaste mecnico provocado pela abraso superficial de uma

substncia slida, lquida ou gasosa.A ao erosiva sobre um material metlico mais freqente nos seguintes casos: quando se desloca um material slido; quando se desloca um lquido contendo partculas slidas; quando se desloca um gs contendo partculas lquidas ou slidas.No caso de lquidos e gases a ao erosiva ocorre normalmente, em tubulaes, em permutadores, em psde turbinas. A eroso provoca o desgaste superficial capaz de remover as pelculas protetoras constitudasde produtos de corroso. Desta forma, um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado comeroso.A corroso produz a pelcula de produto de corroso, o processo erosivo remove expondo a superfcie a novodesgaste corrosivo. O resultado final ser de um desgaste muito maior do que se apenas o processo

corrosivo ou erosivo agisse isoladamente.

5.6.2 Corroso com Cavitao

Cavitao o desgaste provocado em uma superfcie metlica devido a ondas de choque do lquido, oriundasdo colapso de bolhas gasosas. A cavitao surge em zonas de baixa presso onde o lquido entra emebulio formando bolhas, as quais ao tomarem em contato com zonas de presso mais alta so destrudasinstantaneamente criando ondas de choque no lquido.A cavitao da mesma forma que a eroso destri as pelculas de produtos de corroso expondo o material anovo desgaste corrosivo, alm de provocar a deformao plstica com encruamento em face da incidncia deondas de choque de alta presso e, portanto a criao de reas andicas. Deste modo, o desgaste

resultante ser maior no caso de conjugar os dois fenmenos do que aquele observado pela ao de cadaum isoladamente.


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5.6.3 Corroso por Turbulncia

um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um lquido. Ocorre particularmente quando hreduo na rea de fluxo. Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas, poder

ocorrer o choque destas bolhas com a superfcie metlica e o processo erosivo resultante denominado deimpingimento. O ataque difere da cavitao quanto a forma do desgaste, sendo no caso do impingimentocomum alvolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras so em geral de ar, enquanto que nacavitao so bolhas de vapor do produto.

5.7 Corroso Intergranular

A corroso intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corroso na regio doscontornos de gro. Observando-se que os gros vo sendo destacados a medida que a corroso se propaga.O principal fator responsvel pela diferena na resistncia a corroso da matriz (material no meio do gro) edo material vizinho ao contorno a diferena que apresentam na composio qumica nestes locais.Deste modo, mesmo que a alterao na composio qumica no seja suficiente para eliminar totalmente acapacidade de formao da camada passiva, verifica-se que existe uma corrente de corroso devido adiferena de potencial ocasionada pelas caractersticas diferentes dos materiais.No caso da corroso intergranular dos aos inoxidveis, a diferena na composio qumica se deve formao de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanas dos contornos de gro, em conseqncia daprecipitao de carbonetos de cromo. Em outros casos tomos solutos podem ser segregados no contorno degro, aumentando a sua reatividade. Em outros casos ainda, os prprios tomos do contorno podem ter maiortendncia a passar para soluo.A corroso intergranular no requer a presena simultnea de meio corrosivo e esforos de trao como ocaso da corroso-sob-tenso, objeto do item seguinte.

A seguir so apresentados como exemplos os casos de corroso intergranular em dois grupos de material, osaos inoxidveis e as ligas de alumnio. Outros casos de corroso intergranular existem, como em ligas denquel.

5.7.1 Corroso Intergranular nos Aos Inoxidveis

Os aos inoxidveis sofrem corroso intergranular devido formao de uma zona empobrecida em cromoao longo dos contornos de gro, como conseqncia da precipitao, neste local, de carbonetos de cromo(Cr23C6). tomos de cromo desta regio, que se encontravam em soluo slida no ao, difundem-se para oscontornos de gro, formando carbonetos, diminuindo a resistncia corroso.A formao desta zona empobrecida em cromo chama-se sensitizao, porque torna o material sensvel

corroso intergranular.A sensitizao depende do teor de carbono do ao inoxidvel e do tempo em certa temperatura. Os aosaustenticos sofrem sensitizao quando so expostos na faixa de 400 a 950C, enquanto que os ferrticossomente para temperaturas acima de 925C.A exposio de um ao inoxidvel sensitizado ao meio corrosivo no leva necessariamente ocorrncia dacorroso intergranular. Muitos meios corrosivos como, por exemplo, cido actico na temperatura ambiente,solues alcalinas como carbonato de sdio, ou ainda gua potvel no causam corroso intergranular,nestes casos no h motivo de preocupao quanto a sensitizao.Por outro lado diversos meios causam corroso intergranular, como: cidos actico quente, ntrico, sulfrico,fosfrico, crmico, clordrico, ctrico, frmico, ltico, oxlico, ftlico, maleico e graxos; nitrato de amnia,sulfato de amnia, cloreto ferroso, sulfato de cobre e SO2 (mido).

Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade corroso intergranular, sendo que os maiscomuns se encontram descritos no ASTM A 262.


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Um destes (prtica A) o ataque eletroltico numa soluo de cido oxlico, que um ensaio da realizaosimples e rpida e que permite ou a aprovao do material (ausncia de sensitizao) ou indica anecessidade de um teste adicional, mais caro e demorado.Existem tambm testes eletroqumicos, como o teste baseado na reativao potenciocintica. Um ao

inoxidvel no sensitizado ter sua camada passiva protetora eficiente durante um certo tempo, caso lhe sejaimposto um certo potencial eletroqumico antes do cotovelo da curva de polarizao andica. Caso o aoesteja sensitizado as regies empobrecidas em cromo iro nuclear a ruptura da passividade rapidamente,sendo detectvel uma elevada corrente de corroso. Este teste eletroqumico possvel de ser feito emcampo.A preveno da corroso intergranular (a preveno da sensitizao) se faz empregando-se aos inoxidveisaustenticos com teor de carbono inferior a 0.03% ou aos contendo elementos como nibio ou titnio, quefixam o carbono, no o deixando livre para formar precipitados com o cromo. Mesmo com o emprego destesaos devem ser tomados cuidados quanto realizao de tratamentos trmicos posteriores soldagem, osquais podem causar sensitizao.Nos aos inoxidveis ferrticos a sensitizao deve-se precipitao de carbonetos e nitretos de cromo.

Nestes materiais o nmero de meios corrosivos capazes de provocar a corroso intergranular bem maior.Para se prevenir a corroso intergranular dos aos inoxidveis ferrticos, a soluo consiste em se aplicar umtratamento trmico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790C, com o objetivo de promover adifuso do cromo da matriz (interior do gro) para a regio empobrecida, restaurando a resistncia corroso.

5.7.2 Corroso Intergranular de Ligas de Alumnio

Ligas de alumnio-magnsio contendo acima de 3% de magnsio podem formar precipitados de Mg 2Al8 noscontornos de gro. Estes precipitados so corrodos porque so menos resistentes corroso do que amatriz.Caso similar ocorre nas ligas de alumnio-magnsio-zinco devido formao do precipitado de MgZn2.No caso das ligas alumnio-cobre os precipitados de CuAl2 so mais nobres que a matriz, aparentementeagindo como catodos e acelerando a corroso da regio vizinha ao contorno de gro, empobrecida em cobre.Eliminando-se os precipitados, elimina-se a causa da corroso intergranular. Entretanto, no caso das ligas dealumnio mencionadas, os precipitados so imprescindveis para a elevao da resistncia mecnica. Naseleo do material para servio em um determinado meio corrosivo, deve-se evitar o uso de ligassusceptveis corroso intergranular.

5.8 Fissurao por Corroso

As trincas formadas pela corroso intergranular, como visto no item anterior, no requerem a ao deesforos externos. Neste caso a fissurao decorre da corroso segundo um estreito caminho preferencial.Neste item so abordados mecanismos de corroso que produzem trincas e que esto associados comesforos mecnicos, sejam aplicados sobre o material, sejam decorrentes do processo de fabricao, comotenses residuais, ou sejam ainda conseqncia do prprio processo corrosivo.Os tipos de trincas podem ser intergranulares ou transgranulares, e podem ou no estar associadas aincluses ou segundas fases presentes.A propagao das trincas associadas aos processos de corroso geralmente muito lenta, at que sejaatingido o tamanho crtico para a ocorrncia da fratura frgil. Nesta situao, em funo dos esforosatuantes, pequenas trincas podem nuclear fraturas de grandes propores, deflagradas de modopraticamente instantneo.


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5.8.1 Corroso sob Tenso

A corroso sob tenso acontece quando um material, submetido a tenses de trao (aplicadas ou residuais), colocado em contato com um meio corrosivo especfico. As condies metalrgicas do material, como

dureza, encruamento, fases presentes, so fatores freqentemente decisivos. A tenso de trao devenecessariamente ser superior a um certo valor limite.Neste tipo de corroso formam-se trincas no material, sendo a perda de espessura muitas vezes desprezvel.As trincas decorrentes da corroso sob tenso podem ser intergranulares ou transgranulares. A corroso sobtenso intergranular ocorre quando a direo preferencial para a corroso o contorno de gro, geralmentedevido precipitao de segundas fases nos contornos ou existncia de segregaes neste local.A propagao de trinca por corroso sob tenso geralmente lenta, at atingir o tamanho crtico para umaruptura brusca.No existem um mecanismo geral para explicar o fenmeno da corroso sob tenso, cada par material-meioespecfico apresenta sua particularidades.De um modo geral as combinaes resultam na formao de filme ou pelcula na superfcie do material, que

lhe confere grande resistncia a corroso uniforme.Os mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser grupados em andicos e catdicos,conforme a principal causa da propagao seja a dissoluo do material na ponta da trinca ou a fraturaassociada presena de hidrognio atmico na estrutura cristalina (fragilizao pelo hidrognio).

5.8.2 Fissurao Induzida pela Presso de Hidrognio

O hidrognio no estado nascente (atmico) tem grande capacidade de difuso em materiais metlicos.Dessa forma se o hidrognio for gerado na superfcie de um material, ele migra para o interior e acumula-seem falhas existentes.O hidrognio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressesno interior da falha.As tenses oriundas da presso do gs podero ser suficientes para escoar o material e, nesse caso, osdanos so irreversveis, ou apenas para torn-lo mais frgil e, neste caso com a eliminao do hidrognioantes da solicitao, o material voltar as suas condies normais.Quando o acmulo de hidrognio em falhas prximas superfcie, a deformao pode provocarempolamentos, sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrognio.As principais causas do aparecimento de hidrognio podem ser: processos de decapagem cida; decomposio da umidade e gua de cristalizao contida em alguns tipos de revestimento de eletrodoque gera hidrognio atmico no processo de soldagem por eletrodo revestido;

reaes de corroso que liberam hidrognio como a seguinte:Fe = H2 FeS + H2 observada no processamento de petrleo contendo enxofre; reaes catdicas em estruturas protegidas catodicamente; ao de gases ricos em hidrognio.5.8.3 Fragilizao por Metal Lquido

A fragilizao por metal lquido um processo comum em sistemas de refrigerao de reatores nuclearescom metal lquido. Pode ocorrer devido o desequilbrio termodinmico na interface metal-lquido-metal slidoou devido penetrao intergranular de metais lquidos no material dos recipientes.


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5.8.4 Corroso Fadiga

A fadiga de um material a progresso de uma trinca a partir da superfcie at a fratura, quando o material submetido a solicitaes mecnicas cclicos.

A fadiga inicia-se em um imperfeio superficial que um ponto de concentrao de tenses e progrideperpendicularmente a tenso. A progresso da trinca d-se pela deformao plstica verificada na base datrinca associada ao constante aumento de concentrao de tenses. Aps atingir um tamanho crtico natrinca, este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento.A resistncia fadiga dos materiais determinada atravs das curvas de fadiga, nestas curvas relaciona-se atenso aplicada como o nmero de ciclos para ocorrncia de fadiga. Observa-se que para os materiaisferrosos h um limite tenso abaixo do qual por mais que se aumente o nmero de ciclos no haver fadiga,a este valor de tenso chama-se limite da fadiga. Os metais no ferrosos de modo geral no apresentamlimite de fadiga.Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da trinca superficial por onde inicia-se a fadiga. Abase da trinca uma regio tensionada e encruada que age como rea andica em relao ao restante do

material, logo a presena de um eletrlito no interior da trinca provoca corroso e acelera a progresso damesma.

6. Taxas de CorrosoAs taxas de corroso expressam a velocidade do desgaste verificado na superfcie metlica. A avaliaocorreta das taxas de corroso , de modo geral, de grande importncia para a determinao da vida tilprovvel de equipamentos e instalaes industriais. Os valores das taxas de corroso podem ser expressospor meio da reduo de espessura do material por unidades de tempo, em mm/ano ou em perda de massapor unidade de rea, por unidade de tempo, por exemplo, mg/dm2/dia (mdd).

O clculo das taxas de corroso em mm/ano quando se conhece a perda de massa pode ser dada pelaseguinte expresso:

..

.65,3

tSanomm

m

=

onde: mm/ano = a perda de espessura, em mm por ano;

m = perda de massa, em mg;S = rea exposta, em cm2;t= tempo de exposio, em dias;

= massa especfica do material, em g/cm3.

Para converso das taxas dadas em mm/ano para mdd usa-se a seguinte expresso:

0365,0

.anommmdd =

sendo: mdd = mg/dm2/dia


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7. Corroso em ArmazenamentoOs tanques de armazenamento de petrleo, de derivados de petrleo, produtos qumicos e gua sofrem, na

maioria das vezes, corroso severa e constituem-se, tambm, em aplicaes importantes dos sistemas deproteo catdica.Para a proteo interna das partes em contato com eletrlito, como os selos de gua salgada existentes nostanques que armazenam petrleo, a proteo com anodos galvnicos de zinco ou alumnio a maisrecomendada, sendo os anodos fixados diretamente na chapa do fundo, com distribuio uniforme ao longode toda a rea a proteger.No caso da proteo externa do fundo do tanque, normalmente em contato com o solo ou com uma base deconcreto, o sistema por corrente impressa o mais utilizado, sendo que para o caso de pequenos tanquesisolados e construdos sobre solos de baixa resistividade eltrica os sistemas galvnicos so os preferidos.Um dos cuidados a ser tomado na proteo externa dos tanques de armazenamento diz respeito aossistemas de aterramento eltrico dos mesmos, quando existentes. Esses aterramentos eltricos dos mesmos

so constitudos com cabos e hastes de cobre e, alm de agravar a corroso do fundo d tanque (devido aopar galvnico formado ao/ cobre) dificultam extremamente a obteno dos potenciais de proteo. Existem,na literatura tcnica especializada, vrios trabalhos que mostram ser desnecessrio aterrar tanques de aoconstrudos sobre o solo ou sobre uma base de concreto. Para os casos em que o aterramento julgadoimprescindvel pelo projetista ou usurio dos tanques, recomenda-se a utilizao de anodos de zinco e cabosde cobre revestidos para a sua execuo.

8. Mtodos de Combate CorrosoA proteo contra a corroso depende dos seguintes parmetros. Controlando-se estes parmetros

responsveis pela corroso pode-se influir na reao qumica do processo, evitando ou retardando acorroso. Mudanas de Materiais: Completa ou parcial mudana dos materiais at ento usados. A primeira idia escolher um material que no sofra corroso no ambiente considerado. Pode-se utilizar materiais como osaos inoxidveis, alumnio, cermicas, plsticos e outros. Mudana de Meio Ambiente: Uma completa mudana do meio ambiente ou uma parcial alterao pelamodificao do pH etc. Num meio fechado (envolto em gua ou outro material, por exemplo) pode-secontrolar os parmetros que influem na corroso: composio qumica (particularmente a acidez),temperatura, presso. Num meio aberto (contato com a atmosfera, mar e outros) pode-se retardar ou impedirque a reao ocorra, isolando a pea do ambiente atravs de uma pintura, cobrindo-a com um materialplstico ou dando-lhe um tratamento de superfcie atravs de processos como eletrodeposio (zincagem,

niquelagem ou outro). Concepo da pea: Na concepo da pea devem se evitar as zonas de confinamento, contatos entremateriais diferentes e as heterogeneidades em geral. Deve ser previsto o tempo de diminuio da resistnciamecnica da pea como resultado da corroso. O processo exige uma manuteno preventiva da pea e, porltimo, adotar a sua substituio. Camada de filmes: Aplicaes de camadas de tinta orgnica ou eletro-deposio; Tcnicas Eletroqumicas: Tintas consumveis, proteo catdica ou andica etc.; Projeto: Prever maior tolerncia em funo de uma corroso geral e controle de fatores comotemperatura, velocidade etc.


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9. Polarizao e Passivao9.1 Polarizao

Polarizao a modificao do potencial de um eletrodo devido a variaes de concentrao, sobrevoltagemde um gs ou variao de resistncia hmica.Caso no houvesse o efeito do fenmeno da polarizao a corrente entre anodos e catodos seria muito maiselevada, semelhana de um quase curto circuito. Isto se daria porque as resistncias eltricas do metal e doeletrlito so muito baixas, restando apenas as resistncias de contato dos eletrodos.Os fenmenos de polarizao promovem a aproximao dos potenciais das reas andicas e catdicas eproduzem aumento na resistncia hmica do circuito, limitando a velocidade do processo corrosivo.Graas a existncia destes fenmenos as taxas de corroso observadas na prtica so substancialmenteinferiores quelas que ocorreriam caso as pilha de corroso funcionassem ativamente em todas as condiesdos processos corrosivos.Quando as reaes de corroso so controladas predominantemente por polarizao nas reas andicas:diz-se que a reao de corroso controlada anodicamente e que o eletrodo est sob o efeito de umapolarizao andica.Quando as reaes de corroso so controladas predominantemente por polarizao nas reas catdicas:diz-se que a reao controlada catodicamente e que o eletrodo est sob o efeito de uma polarizaocatdica.Quando controlada pelo aumento de resistncia de contato das reas andicas e catdicas: diz-se que areao controlada ohmicamente.So basicamente trs as causas de polarizao:

A. Polarizao por ConcentraoEste tipo de polarizao ocorre freqentemente em eletrlitos parados ou com pouco movimento.O efeito de polarizao resulta do aumento de concentrao de ons do metal em torno da rea andica(baixando o seu potencial na tabela de potenciais) e a rarefao de ons H+ no entorno da rea catdica.Caso o eletrlito possua movimento, ambas as situaes no devem acontecer.

B. Polarizao por AtivaoEste tipo de polarizao ocorre devido a sobrevoltagem de gases no entorno dos eletrodos.Os casos mais importantes no estudo da corroso, so aqueles em que h liberao de H2 no entorno docatodo ou do O2 no entorno do anodo. A liberao de H2 no entorno do catodo denominada polarizaocatdica e assume particular importncia como fator de controle dos processos corrosivos.Em eletrlitos poucos aerados o H2 liberado e absorvido na rea catdica provoca uma sobretenso ousobrevoltagem do hidrognio capaz de reduzir sensivelmente a agressividade do meio. Podendo-seconsiderar por este fato a corroso do ao desprezvel na presena de gua doce ou salgada, totalmentedesaerada.A sobrevoltagem do hidrognio foi estudada por Tafel estabelecendo a seguinte equao:

0

log.i

i=

Onde: - sobrevoltagem do hidrognio, em V; em V e, 0i em A/cm2 - constantes que dependem do metal e do meio;i

- densidade de corrente aplicada que provoque a sobrevoltagem , em A/cm2

.


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Figura 03: Curva de Tafel, sobre voltagem em funo da densidade de corrente.

C. Polarizao hmicaA polarizao hmica ocorre devido precipitao de compostos que se tornam insolveis com a elevao dopH no entorno das reas catdicas.Estes compostos so principalmente carbonatos e hidrxidos que formam um revestimento natural sobre asreas catdicas, principalmente carbonato de clcio e hidrxido de magnsio.

9.1.1 Curvas de Polarizao

As modificaes no potencial de eletrodo resultante da polarizao provocam mudana no valor destepotencial alterando o ponto de equilbrio, fazendo com que o potencial andico desloque no sentido catdico

e vice-versa.A determinao experimental da curva de polarizao de certo material, num dado eletrlito, pode ser feitapor dois mtodos distintos.

A. Mtodo GalvanostticoO mtodo mais simples, e tambm o mais antigo o galvanosttico, que caracterizado pelo fato de tercomo varivel de controle a intensidade da corrente que circula no sistema, a qual variada por meio de umaresistncia.

B. Mtodo PotenciostticoO outro mtodo, de que se dispe para a realizao e ensaio de polarizao, o mtodo potenciosttico, oqual apresenta como variante o mtodo potenciocintico. Este mtodo caracterizado pelo fato de ter comovarivel de controle o potencial e no a intensidade da corrente, como no modo galvanosttico. A clula depolarizao semelhante anterior, porm a aparelhagem requerida diferente. Para variar o potencialaplicado ao corpo de prova em estudo necessrio um potenciostato, que um aparelho bem maiscomplexo. Por meio do potenciostato varia no sentido andico ou no catdico, o potencial do metal emrelao ao eletrodo de referncia.Para cada valor do potencial imposto, o sistema demanda certa corrente que suprida pelo prpriopotenciostato.

A curva de polarizao catdica que se obtm por este mtodo semelhante obtida pelo mtodogalvanosttico, porm a curva andica para metais que apresentam a transio ativo/passivo, tem aspectocompletamente diferente. Curvas deste tipo no poderiam ser obtidas pelo mtodo galvanosttico


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Figura 04 - Potencial andico e catdico Figura 05 - Curva de Polarizao Andica e Catdica

Figura 06 - Curva de polarizao andica para metal apresenta transio ativa/ passivaOs fenmenos de polarizao assumem grande importncia na cintica dos processos de corroso

eletroqumica e muito particularmente para a proteo catdica, a qual consiste essencialmente napolarizao catdica da estrutura a proteger. tambm muito importante para a tcnica da proteo andica porque, neste caso, o fundamento da tcnicaconsiste em se aplicar um potencial andico estrutura, levando-a ao campo de passividade, onde a correntede corroso muito mais baixa. Esta tcnica no elimina, portanto a corroso e s possvel de ser aplicadaem materiais que apresentam a transio ativo/passivo.As curvas de polarizao so tambm denominadas diagramas E (potencial de eletrodo) / (corrente) ouDiagrama de Evans e so apresentados de um modo geral sob a forma de retas, como o resultado daextrapolao dos trechos retos das curvas de polarizao.

9.2 Passivao

Passivao a modificao do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade (mais catdico oumais nobre) devido formao de uma pelcula de produto de corroso. Esta pelcula denominada pelculapassivante.Os metais e ligas metlicas que se passivam so os formadores de pelculas protetoras.Como exemplo podem ser citados: cromo, nquel, titnio, ao inoxidvel, monel que se passivam na grande maioria dos meios corrosivos,especialmente na atmosfera; chumbo que se passiva na presena de cido sulfrico; o ferro que se passiva na presena de cido ntrico concentrado e no se passiva na presena de cidontrico diludo; a maioria dos metais e ligas passivam-se na presena de meios bsicos, com exceo dos metaisanfteros (Al, Zn, Pb, Sn e Sb).


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Figura 07 - Taxas de Corroso de um Metal Passivvel Figura 08 - Taxas de Corroso de um Metal No Passivvel

10. Corroso Associada a Solicitaes MecnicasSe houver uma associao de meio corrosivo e solicitaes mecnicas o material pode sofrer um processocorrosivo acelerado, mesmo sem perda acentuada de massa, e podem ocorrer fraturas, colocando fora deoperao o equipamento deteriorado. Sero vistos, a seguir, os diferentes tipos de interao entre assolicitaes mecnicas e o ambiente.

10.1 Corroso sob FadigaQuando um material submetido a solicitaes mecnicas alternadas pode, em muitos casos, ocorrer um tipode fratura denominado fratura por fadiga.

A resistncia fadiga dos materiais determinada pelo seu limite de fadiga, que a tenso aplicada onde hum limite de tenso abaixo do qual por mais que se aumente o nmero de ciclos no haver fadiga. Osmetais no ferrosos de modo geral no apresentam limite de fadiga, mas os aos testados na atmosfera sim.Caso um componente esteja sujeito a esforos cclicos em um meio capaz de atacar quimicamente oueletroquimicamente o material exposto, verificam-se condies para a implantao de corroso sob fadiga. Asfraturas mecnicas sucessivas, durante a propagao da trinca de fadiga, rompem continuamente ascamadas protetoras, expondo o material ativo ao do ambiente corrosivo. O processo se caracteriza pelodesaparecimento do limite de fadiga, havendo mesmo para baixas tenes um nmero de ciclos que conduz fratura.

10.2 Corroso com ErosoA eroso a deteriorao de materiais metlicos ou no-metlicos pela abraso superficial de umasubstncia slida, lquida ou gasosa.Quando um fluido impinge sobre uma superfcie metlica pode-se notar severa ao mecnica com desgastedo material. A eroso considerada um fenmeno puramente mecnico: o metal removido ou destrudomecanicamente, sofrendo somente alteraes fsicas. Na corroso-eroso ocorrem os fenmenos fsicos equmicos, e ela caracterstica por sua aparncia sob a forma de sulcos, cratera, ondulaes, furosarredondados e um sentido direcional de ataque.


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10.3 CavitaoCavitao o desgaste provocado em uma superfcie metlica devido a ondas de choque do lquido, oriundasdo colapso de bolhas gasosas. A cavitao surge em zonas de baixa presso onde o lquido entra em

ebulio formando bolhas, as quais ao tomarem em contato com zonas de presso mais alta so destrudasinstantaneamente criando ondas de choque no lquido.A cavitao da mesma forma que a eroso destri as pelculas de produtos de corroso expondo o material anovo desgaste corrosivo, alm de provocar a deformao plstica com encruamento em face da incidncia deondas de choque de alta presso e, portanto a criao de reas andicas.

10.4 Ataque por ImpingimentoCorroso por ataque de impingimento ou corroso por turbulncia a corroso associada ao fluxo turbulentode um lquido. A turbulncia ocorre quando um fluido est em movimento e passa de uma tubulao de

grande dimetro para outra de menor dimetro. A regio de turbulncia aprece sempre na tubulao demenor dimetro.O fluido em movimento turbulento pode conter gases, formando bolhas que se deslocam com ele. A ao daturbulncia aliada aos choques que resultam de rompimento das bolhas provoca um tipo de corroso-erosodenominada impingimento.O ataque por impingimento pode ocorrer quando lquidos, gases ou vapores se chocam em alta velocidadecontra uma superfcie. Os fatores que aumentam o ataque por impingimento so os aumentos de velocidadedo fludo e particularmente da turbulncia, presena de oxignio, poluio da gua e, dentro de certos limites,aumento nas dimenses e na quantidade de bolhas de gases no fludo.

10.5 Fragilizao por Metal LquidoMetais no estado slido submetidos a tenses residuais ou externas, concomitantemente em contato commetais fundidos sofrem um tipo de ruptura denominada fragilizao por metal lquido. A falha provocada porfragilizao por metal lquido ocorre pela nucleao e subseqente propagao para o interior de um a trincana superfcie molhada do slido.A fragilizao por metal lquido em geral ocorre acima do ponto de fuso do agente fragilizante e pode,portanto, causar uma forma de transio dctil-frgil medida que a temperatura se eleva.

10.6 Fragilizao pelo HidrognioO hidrognio no estado nascente (atmico) tem grande capacidade de difuso em materiais metlicos. Dessaforma se o hidrognio for gerado na superfcie de um material, ele migra para o interior e acumula-se emfalhas existentes. O hidrognio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimentode altas presses no interior da falha.Quando o acumulo de hidrognio em falhas prximas superfcie, a deformao pode provocarempolamentos, sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrognio.

10.7 Corroso sob AtritoSe duas superfcies, em contato e sob carga, das quais pelo menos uma metlica, forem sujeitas apequenos deslizamentos relativos, originados comumente por vibraes, observa-se freqentemente um tipo

especial de corroso na interface, denominado corroso sob atrito.Como requisito necessrio para a ocorrncia deste tipo de corroso a interface do metal deve estar sujeita acarga.


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Quando a corroso sob atrito ocorre no ar os produtos de corroso so comumente misturas de xidosmetlicos, hidratados ou no, e partculas do metal.

10.8 Fendimento por lcali um tipo de corroso que ocorre principalmente em caldeiras para produo de vapor que apresentam

junes rebitadas. A fim de evitar a corroso do ferro pela gua, a ela se adicionam substncias alcalinas,pois estas tornam o ferro passivo. Essa proteo, entretanto, pode ocasionar um caso grave de corroso.Devido a choques mecnicos e trmicos, as chapas rebitadas da caldeira podem permitir a sada da guasuperaquecida para o exterior, em vista da vedao no mais ser perfeita. Essa gua se evaporarapidamente e o eletrlito que ela contm vai-se depositando nas pequenas frestas formadas entre os rebites.O ataque se inicia pelas regies do material que apresentam tenses devidas rebitagem e intensificam-secom a elevao da temperatura. Observa-se entre os rebites o aparecimento de fendas, geralmenteintergranulares, que enfraquecem a caldeira e podem lev-la a uma exploso. Como os lcalis eramconsiderados uma das causas, as avarias desse tipo foram chamadas de fendimento por lcali.

10.9 Corroso sob TensoCorroso sob tenso a deteriorizao de materiais na qual se tem a ao combinada de tenses residuaisou aplicada e meios corrosivos. A tenso de trao deve necessariamente ser superior a um certo valor limite.Neste tipo de corroso formam-se trincas no material, sendo a perda de espessura muitas vezes desprezvel.As trincas decorrentes da corroso sob tenso podem ser intergranulares ou transgranulares. A propagaode trinca por corroso sob tenso geralmente lenta, at atingir o tamanho crtico para uma ruptura brusca.No existe um mecanismo geral para explicar o fenmeno da corroso sob tenso, cada par material-meioespecfico apresenta suas particularidades.

10.10 Mtodos de Ensaio para Determinao da Influncia de Fatores Mecnicos naCorroso

No obstante a grande utilidade de ensaios de laboratrios que permitissem prever a influncia de fatores nacorroso, como por exemplo, o comportamento de materiais em situaes capazes de ocasionar corroso sobtenso, os ensaios existentes no so satisfatrios. Esses estudos poderiam ser, em princpio, realizadosatravs de reproduo das condies previstas para a operao dos materiais ou pelo emprego de ensaiosacelerados. Infelizmente a correlao entre ensaios de laboratrios e as observaes em servio muitasvezes precria, no oferecendo a necessria segurana como instrumento de projeto. Tampouco existemensaios normalizados que possam servir de base a especificaes.De um modo geral, todos os ensaios consistem em submeter o material em questo solicitao mecnica e ao de um agente fraturante especfico. Logan e Champion apresentaram uma relao dos aparelhos emeios de cargas fixas ou ento submetidas a uma deformao inicial.


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11. Corroso em Sistemas de Gerao de Vapor e Sistemas deRefrigerao

A gua muito utilizada industrialmente em sistemas de refrigerao ou de gerao de vapor. Nessessistemas seu emprego importante e freqente, conseqentemente devem ser consideradas aspossibilidades de corroso dos equipamentos, como trocadores ou permutadores de calor, e caldeiras, nosquais se processam as trocas trmicas.

11.1 Corroso em Sistemas de Gerao de VaporCaldeiras so equipamentos destinados a gerar vapor. Devido importncia das caldeiras para a operaodas indstrias que necessitam de vapor, deve-se procurar evitar a possibilidade de processos corrosivos nosistema de gerao de vapor. Por isso o tratamento de gua para uso em caldeiras tem como principaisfinalidades evitar corroso e incrustaes na caldeira, acessrios, economizadores e superaquecedores e

produzir vapor de mxima pureza.A corroso no sistema de vapor, linha de vapor, turbina e condensador, podem aparecer de forma uniforme e,na maior parte das vezes, na forma localizada, corroso por pite ou alvolo. A corroso localizada extremamente perigosa, porquanto menos os tubos novos ou relativamente novos podero furar, com aconseqente parada do equipamento para troc-los.As incrustaes nas tubulaes das caldeiras podero acarretar falta de refrigerao das paredes dos tubos,ocorrendo elevao localizada de temperatura e como conseqncia estufamento e rompimento do tubo.Deve-se considerar que existem certas regies nas caldeiras que so mais sujeitas corroso, devendo-serelacionar principalmente aquelas associadas a regies de alta transferncia de calor em zona de combusto,tubos soldados, tubos mal laminados e com fendas, extremidades de tubos repuxados e tubos incrustados.

11.2 Sistemas de RefrigeraoA gua de refrigerao destinada a absorver e conduzir calor de um equipamento. Nos sistemas abertossem recirculao a gua imediatamente descarregada aps absorver calor. Devido ao grande consumo degua somente indstrias localizadas junto aos grandes mananciais tm condies de us-lo. Os sistemasabertos com recirculao de gua so utilizados com a finalidade primordial de economizar gua e possibilitarum tratamento adequado contra corroso, incrustaes e proliferao de microorganismos. Nos sistemasfechados com recirculao a dissipao do calor poder ser feita num radiador ou em trocadores de calorrefrigerados por um gs, como amnia ou freon, ou outro circuito de gua.

Sistemas abertos sem recirculao de gua:O problema da corroso neste sistema bastante grave, devido impossibilidade de um tratamento qumicoadequado, a fim de proteg-los. Os tipos de corroso que aparecem com mais freqncia so: galvnica, oupor metais dissimilares, e a aerao diferencial.A corroso galvnica decorrente do uso no equipamento de diferentes metais tais como ao-carbono, ao-inox, ferro fundido, cobre e suas ligas, etc.A corroso por aerao diferencial devida presena de depsitos porosos na superfcie metlica,formados por limo bacteriano ou lama. As reas sob os depsitos que se acham menos aeradas funcionamcomo anodo e as reas limpas mais aeradas como catodo.A corroso em tubos de ligas de cobre de condensadores que utilizam gua do mar para refrigerao pode

ser evitada com adio de pequenas quantidades de sulfato ferroso gua de refrigerao.A eroso, cavitao e impingimento podem ser acarretadas por slidos suspensos, velocidade de fluxoelevada e zonas de depresso nos sistemas abertos, sem ou com recirculao de gua, e fechados, podemacarretar problemas de eroso, cavitao ou impingimento.


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Sistemas abertos sem recirculao de gua:O sistema de corroso nesse sistema pode-se dar devido a fouling, que considerado um aglomerado de

materiais, onde o ligante normalmente a biomassa e, em outros casos, leo mineral ou fludo de processo eo material aglutinado slidos suspensos, tais como lam, produtos de corroso e outros precipitadosinorgnicos. Muitos destes materiais entram no sistema, levados pela gua nas torres de refrigerao.Em termos de corroso o fouling promove o aparecimento de pilhas de aerao diferencial e odesenvolvimento de bactrias anaerbicas do tipo redutora de sulfato.


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BIBLIOGRAFIA

Corroso, Vicente Gentil - 2 edio, Editora Guanabara Dois-1987.

Corroso e Proteo contra Corroso em Equipamentos e Estruturas Metlicas, ZehbourPanossian, IPT, vol. 2, 1993. Corroso e Proteo Anticorrosiva, Laerce de Paula Nunes, Apostila do Curso de Formao de

Inspetor de Equipamentos, Escola Tcnica Federal da Bahia, 1982.

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[Apostila] Tratamento de superfícies e noções de metalurgia - CETEB