CorrosatildeoCorrosatildeo de metais

A corrosatildeo eacute um tipo de deterioraccedilatildeo que pode ser facilmente encontrada em obras metaacutelicas O accedilo oxida quando em contacto com gases nocivos ou humidade necessitando por isso de cuidados para prolongar sua durabilidade A corrosatildeo eacute um processo de deterioraccedilatildeo do material que produz alteraccedilotildees prejudiciais e indesejaacuteveis nos elementos estruturais Sendo o produto da corrosatildeo um elemento diferente do material original a liga acaba perdendo suas qualidades essenciais tais como resistecircncia mecacircnica elasticidade ductilidade esteacutetica etc Em certos casos quando a corrosatildeo estaacute em niacuteveis elevados torna-se impraticaacutevel sua remoccedilatildeo sendo portanto a prevenccedilatildeo e controle as melhores formas de evitar problemas

Tipos de corrosatildeo 1 Corrosatildeo uniforme Mais comum e facilmente controlaacutevel consiste em uma camada visiacutevel de oacutexido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extensatildeo do perfil Eacute caracterizada pela perda uniforme de massa e consequente diminuiccedilatildeo da secccedilatildeo transversal da peccedila Esse tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave exposiccedilatildeo directa do accedilo carbono a um ambiente agressivo e agrave falta de um sistema protector Comummente o sistema protector pode-se romper durante o transporte ou manuseio da peccedila devendo ser rapidamente reparado antes que ocorra a formaccedilatildeo de pilhas de acccedilatildeo local ou arejamento diferencial Prevenccedilatildeo e Controle Dependendo do grau de deterioraccedilatildeo da peccedila pode-se apenas realizar uma limpeza superficial com jacto de areia e renovar a pintura antiga Em corrosotildees avanccediladas deve-se optar pelo reforccedilo ou substituiccedilatildeo dos elementos danificados Em qualquer caso eacute preciso a limpeza adequada da superfiacutecie danificada A corrosatildeo uniforme pode ser evitada com a inspecccedilatildeo regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o accedilo inoxidaacutevel Sua localizaccedilatildeo eacute uma das mais simplificadas e permite que problemas sejam evitados quando se existe serviccedilos de manutenccedilatildeo preventiva Este tipo de corrosatildeo ocorre em geral devido a micropilhas de acccedilatildeo local e eacute provavelmente o mais comum dos tipos de corrosatildeo principalmente nos processos corrosivos de estruturas expostas agrave atmosfera e outros meios que provocam uma acccedilatildeo uniforme sobre a superfiacutecie metaacutelica

fig 1 Corrosatildeo em uma coluna de accedilo fig 2 Corrosatildeo uniforme em coluna metaacutelica

2 Corrosatildeo Galvacircnica Esse tipo de corrosatildeo ocorre devido a formaccedilatildeo de uma pilha electroliacutetica quando utilizados metais diferentes As peccedilas metaacutelicas podem se comportar como eleacutectrodos e promover os efeitos quiacutemicos de oxidaccedilatildeo e reduccedilatildeo Eacute faacutecil encontrar esse tipo de contacto em construccedilotildees A galvanizaccedilatildeo de parafusos porcas e arruelas torres metaacutelicas de transmissatildeo de energia que satildeo inteiramente constituiacutedas de elementos galvanizados esquadrias de alumiacutenio encostadas indevidamente na estrutura e diversos outros casos decorrentes da inadequaccedilatildeo de projectos

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CorrosatildeoAtraacutes temos um exemplo do que pode ocorrer do contacto de telhas galvanizadas ou de alumiacutenio com a estrutura da criaccedilatildeo de furos nas peccedilas estruturais e fixaccedilatildeo das telhas com parafusos galvanizados Prevenccedilatildeo e Controle Ela eacute evitada atraveacutes do isolamento dos metais ou da utilizaccedilatildeo de ligas com valores proacuteximos na seacuterie Galvacircnica Uma forma muito utilizada eacute a protecccedilatildeo catoacutedica que consiste em fazer com que os elementos estruturais se comportem como caacutetodos de uma pilha electroliacutetica com o uso de metais de sacrifiacutecio Dessa forma a estrutura funcionaraacute como agente oxidante e receberaacute corrente eleacutectrica do meio natildeo perdendo electrotildees para outros metais

Fig 4 Exemplo de esquadria metaacutelica afastada da estrutura por um material isolante

3 Corrosatildeo por concentraccedilatildeo diferencial Os processos corrosivos ocasionados por variaccedilatildeo na concentraccedilatildeo de determinados agentes no meio provocam tambeacutem de um modo geral corrosatildeo localizada Satildeo resultantes da acccedilatildeo de pilhas de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial e pilhas de arejamento diferencialOs principais processos corrosivos por concentraccedilatildeo diferencial satildeo a corrosatildeo por concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial a corrosatildeo por arejamento diferencial a corrosatildeo em frestas e a corrosatildeo filiforme

3-1 Corrosatildeo por concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial Este tipo de corrosatildeo ocorre toda vez que se tem variaccedilotildees na concentraccedilatildeo de iotildees do metal no electroacutelito Como resultado ter-se-aacute potenciais electroquiacutemicos diferentes e consequentemente uma pilha onde a aacuterea em contacto com menor concentraccedilatildeo funcionaraacute como acircnodo e a aacuterea em contacto com maior concentraccedilatildeo como caacutetodo

3-2 Corrosatildeo por arejamento diferencial Este tipo de corrosatildeo ocorre toda vez que se tem variaccedilotildees na concentraccedilatildeo de oxigeacutenio no electroacutelito Como o potencial electroquiacutemico de um material metaacutelico torna-se cada vez mais catoacutedico quanto maior for a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio no meio ao seu redor as aacutereas com contacto com maior concentraccedilatildeo de oxigeacutenio seratildeo catoacutedicas enquanto que aquelas com contacto com menor concentraccedilatildeo seratildeo anoacutedicas A corrosatildeo por arejamento diferencial ocorre com muita frequecircncia na interface de saiacuteda de uma estrutura do solo ou da aacutegua para a atmosfera

3-3 Corrosatildeo por frestas Ocorre em locais que duas superfiacutecies estatildeo em contacto ou muito proacuteximas (0025 a 01 mm) Devido a tensatildeo superficial da aacutegua esta se aloja nas fendas disponiacuteveis e tende a causar pilhas de arejamento diferencial onde a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio nas bordas eacute superior agrave concentraccedilatildeo da aacuterea mais interna da fenda fazendo dessa uma regiatildeo anoacutedica Como consequecircncia o processo de corrosatildeo se concentra na parte mais profunda da fresta dificultando o acesso e o diagnoacutestico desse problema Em geral esse problema afecta somente pequenas partes da estrutura sendo portanto mais perigosa do que a corrosatildeo uniforme cujo alarme eacute mais visiacutevel Prevenccedilatildeo e Controle Se a corrosatildeo estiver em estaacutegio inicial pode-se recorrer agrave limpeza superficial secagem do interior da fenda e vedaccedilatildeo com um liacutequido selante aplicando-se posteriormente um revestimento protector Se a corrosatildeo estiver em niacutevel avanccedilado torna-se necessaacuterio como nos outros processos o reforccedilo ou substituiccedilatildeo de peccedilas As frestas estatildeo sujeitas a formaccedilatildeo de pilhas de arejamento diferencial e de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial Quando o meio eacute liacutequido ocorre preferencialmente as pilhas de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial e quando o meio eacute gasoso tende a ocorrer as pilhas de arejamento diferencial

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CorrosatildeoFrestas ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas em juntas rebitadas em ligaccedilotildees flangeadas em ligaccedilotildees roscadas em revestimentos com chapas aparafusadas dentre outras situaccedilotildees geradoras de frestas De qualquer forma as frestas deveratildeo ser evitadas ou eliminadas por serem regiotildees preferenciais de corrosatildeo

3-4 Corrosatildeo filiforme Designa-se corrosatildeo filiforme a um tipo de corrosatildeo que se processa sob filmes de revestimentos especialmente de pintura Acredita-se que a corrosatildeo filiforme tenha um mecanismo semelhante agrave corrosatildeo em frestas devido a arejamento diferencial provocada por defeito no filme de pintura embora o mecanismo real natildeo seja ainda bem conhecido De modo geral o processo corrosivo comeccedila nas bordas progride unifilarmente apresentando a interessante caracteriacutestica de reflectir com o mesmo acircngulo de incidecircncia em obstaacuteculos

4 Corrosatildeo selectiva Os processos corrosivos denominados de corrosatildeo selectiva satildeo aqueles em que se tenha a formaccedilatildeo de um par galvacircnico devido a grande diferenccedila de nobreza entre dois elementos de uma liga metaacutelica Os dois principais tipos de corrosatildeo selectiva satildeo a grafiacutetica e a dezincificaccedilatildeo

41 Corrosatildeo grafiacutetica Designa-se corrosatildeo grafiacutetica ao processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferro fundido nodular O ferro fundido eacute normalmente usado para tubulaccedilotildees de aacutegua de esgotos drenagem dentre outras Sendo o grafite um material muito mais catoacutedico que o ferro os veios ou noacutedulos de grafite do ferro fundido agem como aacuterea catoacutedica enquanto o ferro age como aacuterea anoacutedica transformando-se em produto de corrosatildeo Observa-se entatildeo em tubos velhos de ferro fundido que se pode com uma faca ou canivete desagregar com facilidade a parede do tubo agrave semelhanccedila de um bloco de grafite A corrosatildeo grafiacutetica em geral natildeo contra-indica a utilizaccedilatildeo dos tubos de ferro fundido para os usos normais porque as exigecircncias de pressotildees pequenas e o tubo suporta bem mesmo quando corroiacutedo Para minimizar os problemas de corrosatildeo grafiacutetica eacute praacutetica usual revestir os tubos internamente com argamassa de cimento e externamente com um revestimento adequado por tubulaccedilotildees enterradas

42 Corrosatildeo por dezincificaccedilatildeo Designa-se por dezincificaccedilatildeo ao processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco especialmente latotildees utilizados em trocadores de calor (resfriadores condensadores etc) tubulaccedilotildees para aacutegua salgada dentre outras Do processo de corrosatildeo resulta a destruiccedilatildeo do zinco (material mais anoacutedico) restando o cobre e produtos de corrosatildeo Observa-se maior tendecircncia a dezincificaccedilatildeo nos latotildees com alto teor de zinco como por exemplo latatildeo alumiacutenio (76 Cu 22 Zn e 2 Al) latatildeo amarelo (67 Cu e 33 Zn)O processo corrosivo pode se apresentar mesmo em ligas mais resistentes como o latatildeo vermelho (85 Cu e 15 Zn) caso a liga natildeo seja bem homogeacutenea A dezincificaccedilatildeo pode ser evitada com tratamento teacutermico de solubilizaccedilatildeo da liga e com uso das ligas que contenha elementos inibidores como As e o Sb

5 Corrosatildeo associada ao escoamento de fluidos No escoamento de fluidos pode-se ter a aceleraccedilatildeo dos processos corrosivos em virtude da associaccedilatildeo do efeito mecacircnico com a acccedilatildeo corrosiva Os principais tipos de corrosatildeo associada com escoamento satildeo a corrosatildeo-erosatildeo a corrosatildeo com cavitaccedilatildeo e a corrosatildeo por turbulecircncia

51 Corrosatildeo-erosatildeo Erosatildeo de um material metaacutelico eacute o desgaste mecacircnico provocado pela abrasatildeo superficial de uma substacircncia soacutelida liacutequida ou gasosa

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CorrosatildeoA acccedilatildeo erosiva sobre um material metaacutelico eacute mais frequente nos seguintes casos quando se desloca um material soacutelido quando se desloca um liacutequido contendo partiacuteculas soacutelidas quando se desloca um gaacutes contendo partiacuteculas liacutequidas ou soacutelidas No caso de liacutequidos e gases a acccedilatildeo erosiva ocorre normalmente em tubulaccedilotildees em permutadores em paacutes de turbinas A erosatildeo provoca o desgaste superficial capaz de remover as peliacuteculas protectoras constituiacutedas de produtos de corrosatildeo Desta forma um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado com erosatildeo A corrosatildeo produz a peliacutecula de produto de corrosatildeo o processo erosivo remove expondo a superfiacutecie a novo desgaste corrosivo O resultado final seraacute de um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta velocidade aumentando o grau de oxidaccedilatildeo das peccedilas Eacute possiacutevel encontrar esse problema em locais que contenham esgotos em movimento despejo de produtos quiacutemicos (induacutestrias) ou acccedilatildeo directa de aacutegua do mar (portos pontes e embarcaccedilotildees) Ela pode ser diminuiacuteda por revestimentos resistentes protecccedilatildeo catoacutedica reduccedilatildeo do meio agressivo e materiais resistentes agrave corrosatildeo

52 Corrosatildeo com cavitaccedilatildeo Cavitaccedilatildeo eacute o desgaste provocado em uma superfiacutecie metaacutelica devido a ondas de choque do liacutequido oriundas do colapso de bolhas gasosas A cavitaccedilatildeo surge em zonas de baixa pressatildeo onde o liacutequido entra em ebuliccedilatildeo formando bolhas as quais ao tomarem em contacto com zonas de pressatildeo mais alta satildeo destruiacutedas instantaneamente criando ondas de choque no liacutequido A cavitaccedilatildeo da mesma forma que a erosatildeo destroacutei as peliacuteculas de produtos de corrosatildeo expondo o material a novo desgaste corrosivo aleacutem de provocar a deformaccedilatildeo plaacutestica com encruamento em face da incidecircncia de ondas de choque de alta pressatildeo e portanto a criaccedilatildeo de aacutereas anoacutedicas Deste modo o desgaste resultante seraacute maior no caso de conjugar os dois fenoacutemenos do que aquele observado pela acccedilatildeo de cada um isoladamente

53 Corrosatildeo por turbulecircncia Eacute um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um liacutequido Ocorre particularmente quando haacute reduccedilatildeo na aacuterea de fluxo Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas poderaacute ocorrer o choque destas bolhas com a superfiacutecie metaacutelica e o processo erosivo resultante eacute denominado de impingimento O ataque difere da cavitaccedilatildeo quanto a forma do desgaste sendo no caso do impingimento comum alveacuteolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras satildeo em geral de ar enquanto que na cavitaccedilatildeo satildeo bolhas de vapor do produto

6 Corrosatildeo intergranular A corrosatildeo intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corrosatildeo na regiatildeo dos contornos de gratildeo Observando-se que os gratildeos vatildeo sendo destacados a medida que a corrosatildeo se propaga O principal factor responsaacutevel pela diferenccedila na resistecircncia a corrosatildeo da matriz (material no meio do gratildeo) e do material vizinho ao contorno eacute a diferenccedila que apresentam na composiccedilatildeo quiacutemica nestes locais Deste modo mesmo que a alteraccedilatildeo na composiccedilatildeo quiacutemica natildeo seja suficiente para eliminar totalmente a capacidade de formaccedilatildeo da camada passiva verifica-se que existe uma corrente de corrosatildeo devido a diferenccedila de potencial ocasionada pelas caracteriacutesticas diferentes dos materiais No caso da corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis a diferenccedila na composiccedilatildeo quiacutemica se deve agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanccedilas dos contornos de gratildeo em consequecircncia da precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo Em outros casos aacutetomos solutos podem ser segregados no contorno de gratildeo aumentando a sua reactividade Em outros casos ainda os proacuteprios aacutetomos do contorno podem ter maior tendecircncia a passar para soluccedilatildeo O exame metalograacutefico geralmente natildeo eacute capaz de detectar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo necessaacuteria a realizaccedilatildeo de testes especiacuteficos para esta finalidade

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CorrosatildeoA corrosatildeo intergranular natildeo requer a presenccedila simultacircnea de meio corrosivo e esforccedilos de tracccedilatildeo como eacute o caso da corrosatildeo-sob-tensatildeo objecto do item seguinte A seguir satildeo apresentadas como exemplos os casos de corrosatildeo intergranular em dois grupos de material os accedilos inoxidaacuteveis e as ligas de alumiacutenio Outros casos de corrosatildeo intergranular existem como em ligas de niacutequel

61 Corrosatildeo intergranular nos accedilos inoxidaacuteveis Os accedilos inoxidaacuteveis sofrem corrosatildeo intergranular devido agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gratildeo como consequecircncia da precipitaccedilatildeo neste local de carbonetos de cromo (Cr23C6) Aacutetomos de cromo desta regiatildeo que se encontravam em soluccedilatildeo soacutelida no accedilo difundem-se para os contornos de gratildeo formando carbonetos diminuindo a resistecircncia agrave corrosatildeo A formaccedilatildeo desta zona empobrecida em cromo chama-se sensibilizaccedilatildeo porque torna o material sensiacutevel agrave corrosatildeo intergranular A sensibilizaccedilatildeo depende do teor de carbono do accedilo inoxidaacutevel e do tempo em certa temperatura Os accedilos austeniacuteticos sofrem sensibilizaccedilatildeo quando satildeo expostos na faixa de 400 a 950ordmC enquanto que os ferriacuteticos somente para temperaturas acima de 925ordmC A exposiccedilatildeo de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado ao meio corrosivo natildeo leva necessariamente agrave ocorrecircncia da corrosatildeo intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo aacutecido aceacutetico na temperatura ambiente soluccedilotildees alcalinas como carbonato de soacutedio ou ainda aacutegua potaacutevel natildeo causam corrosatildeo intergranular nestes casos natildeo haacute motivo de preocupaccedilatildeo quanto a sensibilizaccedilatildeo Por outro lado diversos meios causam corrosatildeo intergranular como aacutecidos aceacutetico a quente niacutetrico sulfuacuterico fosfoacuterico croacutemico cloriacutedrico ciacutetrico foacutermico laacutetico oxaacutelico ftaacutelico maleico e graxos nitrato de amoacutenia sulfato de amoacutenia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 (huacutemido) Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262 Um destes (praacutetica A) eacute o ataque electroliacutetico numa soluccedilatildeo de aacutecido oxaacutelico que eacute um ensaio da realizaccedilatildeo simples e raacutepida e que permite ou a aprovaccedilatildeo do material (ausecircncia de sensibilizaccedilatildeo) ou indica a necessidade de um teste adicional mais caro e demorado Existem tambeacutem testes electroquiacutemicos como o teste baseado na reactivaccedilatildeo potenciocineacutetica Um accedilo inoxidaacutevel natildeo sensibilizado teraacute sua camada passiva protectora eficiente durante um certo tempo caso lhe seja imposto um certo potencial electroquiacutemico antes do cotovelo da curva de polarizaccedilatildeo anoacutedica Caso o accedilo esteja sensibilizado as regiotildees empobrecidas em cromo iratildeo nuclear a ruptura da passividade rapidamente sendo detectaacutevel uma elevada corrente de corrosatildeo Este teste electroquiacutemico eacute possiacutevel de ser feito em campo A prevenccedilatildeo da corrosatildeo intergranular (a prevenccedilatildeo da sensibilizaccedilatildeo) se faz empregando-se accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos com teor de carbono inferior a 003 ou accedilos contendo elementos como nioacutebio ou titacircnio que fixam o carbono natildeo o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes accedilos devem ser tomados cuidados quanto agrave realizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos posteriores agrave soldagem os quais podem causar sensibilizaccedilatildeo Outra teacutecnica de prevenccedilatildeo eacute a solubilizaccedilatildeo que consiste no reaquecimento de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado acima de 1050ordmC seguido de um resfriamento muito raacutepido de modo que natildeo haja tempo para a reprecipitaccedilatildeo dos carbonetos Esta teacutecnica soacute eacute viaacutevel em peccedilas que possam ser submetidas ao desempeno (o choque teacutermico causa significativas deformaccedilotildees) e tambeacutem agrave decapagem (o aquecimento provoca a oxidaccedilatildeo) Uma aplicaccedilatildeo usual do tratamento de solubilizaccedilatildeo estaacute na fabricaccedilatildeo de tubos de accedilo inoxidaacutevel com costura Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam uma velocidade de difusatildeo do cromo muito maior que os austeniacuteticos o que significa que nestes accedilos a sensibilizaccedilatildeo eacute muito mais raacutepida Nos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a sensibilizaccedilatildeo deve-se agrave precipitaccedilatildeo de carbonetos e nitretos de cromo Nestes materiais o nuacutemero de meios corrosivos capazes de provocar a corrosatildeo intergranular eacute bem maior O uso de baixa de carbono ou o uso de elementos estabilizantes como o nioacutebio ou titacircnio natildeo satildeo medidas tatildeo efectivas como o caso dos accedilos austeniacuteticos Para se prevenir a corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a soluccedilatildeo consiste em se aplicar um tratamento teacutermico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790ordmC com o objectivo de promover a difusatildeo do cromo da matriz (interior do gratildeo) para a regiatildeo empobrecida restaurando a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis de estrutura dupla (austenite -ferriacuteticos) tem geralmente maior resistecircncia agrave corrosatildeo intergranular que os accedilos austeniacuteticos de mesmo teor de carbono Isto ocorre

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoAtraacutes temos um exemplo do que pode ocorrer do contacto de telhas galvanizadas ou de alumiacutenio com a estrutura da criaccedilatildeo de furos nas peccedilas estruturais e fixaccedilatildeo das telhas com parafusos galvanizados Prevenccedilatildeo e Controle Ela eacute evitada atraveacutes do isolamento dos metais ou da utilizaccedilatildeo de ligas com valores proacuteximos na seacuterie Galvacircnica Uma forma muito utilizada eacute a protecccedilatildeo catoacutedica que consiste em fazer com que os elementos estruturais se comportem como caacutetodos de uma pilha electroliacutetica com o uso de metais de sacrifiacutecio Dessa forma a estrutura funcionaraacute como agente oxidante e receberaacute corrente eleacutectrica do meio natildeo perdendo electrotildees para outros metais

Fig 4 Exemplo de esquadria metaacutelica afastada da estrutura por um material isolante

3 Corrosatildeo por concentraccedilatildeo diferencial Os processos corrosivos ocasionados por variaccedilatildeo na concentraccedilatildeo de determinados agentes no meio provocam tambeacutem de um modo geral corrosatildeo localizada Satildeo resultantes da acccedilatildeo de pilhas de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial e pilhas de arejamento diferencialOs principais processos corrosivos por concentraccedilatildeo diferencial satildeo a corrosatildeo por concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial a corrosatildeo por arejamento diferencial a corrosatildeo em frestas e a corrosatildeo filiforme

3-1 Corrosatildeo por concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial Este tipo de corrosatildeo ocorre toda vez que se tem variaccedilotildees na concentraccedilatildeo de iotildees do metal no electroacutelito Como resultado ter-se-aacute potenciais electroquiacutemicos diferentes e consequentemente uma pilha onde a aacuterea em contacto com menor concentraccedilatildeo funcionaraacute como acircnodo e a aacuterea em contacto com maior concentraccedilatildeo como caacutetodo

3-2 Corrosatildeo por arejamento diferencial Este tipo de corrosatildeo ocorre toda vez que se tem variaccedilotildees na concentraccedilatildeo de oxigeacutenio no electroacutelito Como o potencial electroquiacutemico de um material metaacutelico torna-se cada vez mais catoacutedico quanto maior for a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio no meio ao seu redor as aacutereas com contacto com maior concentraccedilatildeo de oxigeacutenio seratildeo catoacutedicas enquanto que aquelas com contacto com menor concentraccedilatildeo seratildeo anoacutedicas A corrosatildeo por arejamento diferencial ocorre com muita frequecircncia na interface de saiacuteda de uma estrutura do solo ou da aacutegua para a atmosfera

3-3 Corrosatildeo por frestas Ocorre em locais que duas superfiacutecies estatildeo em contacto ou muito proacuteximas (0025 a 01 mm) Devido a tensatildeo superficial da aacutegua esta se aloja nas fendas disponiacuteveis e tende a causar pilhas de arejamento diferencial onde a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio nas bordas eacute superior agrave concentraccedilatildeo da aacuterea mais interna da fenda fazendo dessa uma regiatildeo anoacutedica Como consequecircncia o processo de corrosatildeo se concentra na parte mais profunda da fresta dificultando o acesso e o diagnoacutestico desse problema Em geral esse problema afecta somente pequenas partes da estrutura sendo portanto mais perigosa do que a corrosatildeo uniforme cujo alarme eacute mais visiacutevel Prevenccedilatildeo e Controle Se a corrosatildeo estiver em estaacutegio inicial pode-se recorrer agrave limpeza superficial secagem do interior da fenda e vedaccedilatildeo com um liacutequido selante aplicando-se posteriormente um revestimento protector Se a corrosatildeo estiver em niacutevel avanccedilado torna-se necessaacuterio como nos outros processos o reforccedilo ou substituiccedilatildeo de peccedilas As frestas estatildeo sujeitas a formaccedilatildeo de pilhas de arejamento diferencial e de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial Quando o meio eacute liacutequido ocorre preferencialmente as pilhas de concentraccedilatildeo ioacutenica diferencial e quando o meio eacute gasoso tende a ocorrer as pilhas de arejamento diferencial

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CorrosatildeoFrestas ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas em juntas rebitadas em ligaccedilotildees flangeadas em ligaccedilotildees roscadas em revestimentos com chapas aparafusadas dentre outras situaccedilotildees geradoras de frestas De qualquer forma as frestas deveratildeo ser evitadas ou eliminadas por serem regiotildees preferenciais de corrosatildeo

3-4 Corrosatildeo filiforme Designa-se corrosatildeo filiforme a um tipo de corrosatildeo que se processa sob filmes de revestimentos especialmente de pintura Acredita-se que a corrosatildeo filiforme tenha um mecanismo semelhante agrave corrosatildeo em frestas devido a arejamento diferencial provocada por defeito no filme de pintura embora o mecanismo real natildeo seja ainda bem conhecido De modo geral o processo corrosivo comeccedila nas bordas progride unifilarmente apresentando a interessante caracteriacutestica de reflectir com o mesmo acircngulo de incidecircncia em obstaacuteculos

4 Corrosatildeo selectiva Os processos corrosivos denominados de corrosatildeo selectiva satildeo aqueles em que se tenha a formaccedilatildeo de um par galvacircnico devido a grande diferenccedila de nobreza entre dois elementos de uma liga metaacutelica Os dois principais tipos de corrosatildeo selectiva satildeo a grafiacutetica e a dezincificaccedilatildeo

41 Corrosatildeo grafiacutetica Designa-se corrosatildeo grafiacutetica ao processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferro fundido nodular O ferro fundido eacute normalmente usado para tubulaccedilotildees de aacutegua de esgotos drenagem dentre outras Sendo o grafite um material muito mais catoacutedico que o ferro os veios ou noacutedulos de grafite do ferro fundido agem como aacuterea catoacutedica enquanto o ferro age como aacuterea anoacutedica transformando-se em produto de corrosatildeo Observa-se entatildeo em tubos velhos de ferro fundido que se pode com uma faca ou canivete desagregar com facilidade a parede do tubo agrave semelhanccedila de um bloco de grafite A corrosatildeo grafiacutetica em geral natildeo contra-indica a utilizaccedilatildeo dos tubos de ferro fundido para os usos normais porque as exigecircncias de pressotildees pequenas e o tubo suporta bem mesmo quando corroiacutedo Para minimizar os problemas de corrosatildeo grafiacutetica eacute praacutetica usual revestir os tubos internamente com argamassa de cimento e externamente com um revestimento adequado por tubulaccedilotildees enterradas

42 Corrosatildeo por dezincificaccedilatildeo Designa-se por dezincificaccedilatildeo ao processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco especialmente latotildees utilizados em trocadores de calor (resfriadores condensadores etc) tubulaccedilotildees para aacutegua salgada dentre outras Do processo de corrosatildeo resulta a destruiccedilatildeo do zinco (material mais anoacutedico) restando o cobre e produtos de corrosatildeo Observa-se maior tendecircncia a dezincificaccedilatildeo nos latotildees com alto teor de zinco como por exemplo latatildeo alumiacutenio (76 Cu 22 Zn e 2 Al) latatildeo amarelo (67 Cu e 33 Zn)O processo corrosivo pode se apresentar mesmo em ligas mais resistentes como o latatildeo vermelho (85 Cu e 15 Zn) caso a liga natildeo seja bem homogeacutenea A dezincificaccedilatildeo pode ser evitada com tratamento teacutermico de solubilizaccedilatildeo da liga e com uso das ligas que contenha elementos inibidores como As e o Sb

5 Corrosatildeo associada ao escoamento de fluidos No escoamento de fluidos pode-se ter a aceleraccedilatildeo dos processos corrosivos em virtude da associaccedilatildeo do efeito mecacircnico com a acccedilatildeo corrosiva Os principais tipos de corrosatildeo associada com escoamento satildeo a corrosatildeo-erosatildeo a corrosatildeo com cavitaccedilatildeo e a corrosatildeo por turbulecircncia

51 Corrosatildeo-erosatildeo Erosatildeo de um material metaacutelico eacute o desgaste mecacircnico provocado pela abrasatildeo superficial de uma substacircncia soacutelida liacutequida ou gasosa

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CorrosatildeoA acccedilatildeo erosiva sobre um material metaacutelico eacute mais frequente nos seguintes casos quando se desloca um material soacutelido quando se desloca um liacutequido contendo partiacuteculas soacutelidas quando se desloca um gaacutes contendo partiacuteculas liacutequidas ou soacutelidas No caso de liacutequidos e gases a acccedilatildeo erosiva ocorre normalmente em tubulaccedilotildees em permutadores em paacutes de turbinas A erosatildeo provoca o desgaste superficial capaz de remover as peliacuteculas protectoras constituiacutedas de produtos de corrosatildeo Desta forma um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado com erosatildeo A corrosatildeo produz a peliacutecula de produto de corrosatildeo o processo erosivo remove expondo a superfiacutecie a novo desgaste corrosivo O resultado final seraacute de um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta velocidade aumentando o grau de oxidaccedilatildeo das peccedilas Eacute possiacutevel encontrar esse problema em locais que contenham esgotos em movimento despejo de produtos quiacutemicos (induacutestrias) ou acccedilatildeo directa de aacutegua do mar (portos pontes e embarcaccedilotildees) Ela pode ser diminuiacuteda por revestimentos resistentes protecccedilatildeo catoacutedica reduccedilatildeo do meio agressivo e materiais resistentes agrave corrosatildeo

52 Corrosatildeo com cavitaccedilatildeo Cavitaccedilatildeo eacute o desgaste provocado em uma superfiacutecie metaacutelica devido a ondas de choque do liacutequido oriundas do colapso de bolhas gasosas A cavitaccedilatildeo surge em zonas de baixa pressatildeo onde o liacutequido entra em ebuliccedilatildeo formando bolhas as quais ao tomarem em contacto com zonas de pressatildeo mais alta satildeo destruiacutedas instantaneamente criando ondas de choque no liacutequido A cavitaccedilatildeo da mesma forma que a erosatildeo destroacutei as peliacuteculas de produtos de corrosatildeo expondo o material a novo desgaste corrosivo aleacutem de provocar a deformaccedilatildeo plaacutestica com encruamento em face da incidecircncia de ondas de choque de alta pressatildeo e portanto a criaccedilatildeo de aacutereas anoacutedicas Deste modo o desgaste resultante seraacute maior no caso de conjugar os dois fenoacutemenos do que aquele observado pela acccedilatildeo de cada um isoladamente

53 Corrosatildeo por turbulecircncia Eacute um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um liacutequido Ocorre particularmente quando haacute reduccedilatildeo na aacuterea de fluxo Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas poderaacute ocorrer o choque destas bolhas com a superfiacutecie metaacutelica e o processo erosivo resultante eacute denominado de impingimento O ataque difere da cavitaccedilatildeo quanto a forma do desgaste sendo no caso do impingimento comum alveacuteolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras satildeo em geral de ar enquanto que na cavitaccedilatildeo satildeo bolhas de vapor do produto

6 Corrosatildeo intergranular A corrosatildeo intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corrosatildeo na regiatildeo dos contornos de gratildeo Observando-se que os gratildeos vatildeo sendo destacados a medida que a corrosatildeo se propaga O principal factor responsaacutevel pela diferenccedila na resistecircncia a corrosatildeo da matriz (material no meio do gratildeo) e do material vizinho ao contorno eacute a diferenccedila que apresentam na composiccedilatildeo quiacutemica nestes locais Deste modo mesmo que a alteraccedilatildeo na composiccedilatildeo quiacutemica natildeo seja suficiente para eliminar totalmente a capacidade de formaccedilatildeo da camada passiva verifica-se que existe uma corrente de corrosatildeo devido a diferenccedila de potencial ocasionada pelas caracteriacutesticas diferentes dos materiais No caso da corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis a diferenccedila na composiccedilatildeo quiacutemica se deve agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanccedilas dos contornos de gratildeo em consequecircncia da precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo Em outros casos aacutetomos solutos podem ser segregados no contorno de gratildeo aumentando a sua reactividade Em outros casos ainda os proacuteprios aacutetomos do contorno podem ter maior tendecircncia a passar para soluccedilatildeo O exame metalograacutefico geralmente natildeo eacute capaz de detectar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo necessaacuteria a realizaccedilatildeo de testes especiacuteficos para esta finalidade

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CorrosatildeoA corrosatildeo intergranular natildeo requer a presenccedila simultacircnea de meio corrosivo e esforccedilos de tracccedilatildeo como eacute o caso da corrosatildeo-sob-tensatildeo objecto do item seguinte A seguir satildeo apresentadas como exemplos os casos de corrosatildeo intergranular em dois grupos de material os accedilos inoxidaacuteveis e as ligas de alumiacutenio Outros casos de corrosatildeo intergranular existem como em ligas de niacutequel

61 Corrosatildeo intergranular nos accedilos inoxidaacuteveis Os accedilos inoxidaacuteveis sofrem corrosatildeo intergranular devido agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gratildeo como consequecircncia da precipitaccedilatildeo neste local de carbonetos de cromo (Cr23C6) Aacutetomos de cromo desta regiatildeo que se encontravam em soluccedilatildeo soacutelida no accedilo difundem-se para os contornos de gratildeo formando carbonetos diminuindo a resistecircncia agrave corrosatildeo A formaccedilatildeo desta zona empobrecida em cromo chama-se sensibilizaccedilatildeo porque torna o material sensiacutevel agrave corrosatildeo intergranular A sensibilizaccedilatildeo depende do teor de carbono do accedilo inoxidaacutevel e do tempo em certa temperatura Os accedilos austeniacuteticos sofrem sensibilizaccedilatildeo quando satildeo expostos na faixa de 400 a 950ordmC enquanto que os ferriacuteticos somente para temperaturas acima de 925ordmC A exposiccedilatildeo de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado ao meio corrosivo natildeo leva necessariamente agrave ocorrecircncia da corrosatildeo intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo aacutecido aceacutetico na temperatura ambiente soluccedilotildees alcalinas como carbonato de soacutedio ou ainda aacutegua potaacutevel natildeo causam corrosatildeo intergranular nestes casos natildeo haacute motivo de preocupaccedilatildeo quanto a sensibilizaccedilatildeo Por outro lado diversos meios causam corrosatildeo intergranular como aacutecidos aceacutetico a quente niacutetrico sulfuacuterico fosfoacuterico croacutemico cloriacutedrico ciacutetrico foacutermico laacutetico oxaacutelico ftaacutelico maleico e graxos nitrato de amoacutenia sulfato de amoacutenia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 (huacutemido) Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262 Um destes (praacutetica A) eacute o ataque electroliacutetico numa soluccedilatildeo de aacutecido oxaacutelico que eacute um ensaio da realizaccedilatildeo simples e raacutepida e que permite ou a aprovaccedilatildeo do material (ausecircncia de sensibilizaccedilatildeo) ou indica a necessidade de um teste adicional mais caro e demorado Existem tambeacutem testes electroquiacutemicos como o teste baseado na reactivaccedilatildeo potenciocineacutetica Um accedilo inoxidaacutevel natildeo sensibilizado teraacute sua camada passiva protectora eficiente durante um certo tempo caso lhe seja imposto um certo potencial electroquiacutemico antes do cotovelo da curva de polarizaccedilatildeo anoacutedica Caso o accedilo esteja sensibilizado as regiotildees empobrecidas em cromo iratildeo nuclear a ruptura da passividade rapidamente sendo detectaacutevel uma elevada corrente de corrosatildeo Este teste electroquiacutemico eacute possiacutevel de ser feito em campo A prevenccedilatildeo da corrosatildeo intergranular (a prevenccedilatildeo da sensibilizaccedilatildeo) se faz empregando-se accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos com teor de carbono inferior a 003 ou accedilos contendo elementos como nioacutebio ou titacircnio que fixam o carbono natildeo o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes accedilos devem ser tomados cuidados quanto agrave realizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos posteriores agrave soldagem os quais podem causar sensibilizaccedilatildeo Outra teacutecnica de prevenccedilatildeo eacute a solubilizaccedilatildeo que consiste no reaquecimento de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado acima de 1050ordmC seguido de um resfriamento muito raacutepido de modo que natildeo haja tempo para a reprecipitaccedilatildeo dos carbonetos Esta teacutecnica soacute eacute viaacutevel em peccedilas que possam ser submetidas ao desempeno (o choque teacutermico causa significativas deformaccedilotildees) e tambeacutem agrave decapagem (o aquecimento provoca a oxidaccedilatildeo) Uma aplicaccedilatildeo usual do tratamento de solubilizaccedilatildeo estaacute na fabricaccedilatildeo de tubos de accedilo inoxidaacutevel com costura Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam uma velocidade de difusatildeo do cromo muito maior que os austeniacuteticos o que significa que nestes accedilos a sensibilizaccedilatildeo eacute muito mais raacutepida Nos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a sensibilizaccedilatildeo deve-se agrave precipitaccedilatildeo de carbonetos e nitretos de cromo Nestes materiais o nuacutemero de meios corrosivos capazes de provocar a corrosatildeo intergranular eacute bem maior O uso de baixa de carbono ou o uso de elementos estabilizantes como o nioacutebio ou titacircnio natildeo satildeo medidas tatildeo efectivas como o caso dos accedilos austeniacuteticos Para se prevenir a corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a soluccedilatildeo consiste em se aplicar um tratamento teacutermico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790ordmC com o objectivo de promover a difusatildeo do cromo da matriz (interior do gratildeo) para a regiatildeo empobrecida restaurando a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis de estrutura dupla (austenite -ferriacuteticos) tem geralmente maior resistecircncia agrave corrosatildeo intergranular que os accedilos austeniacuteticos de mesmo teor de carbono Isto ocorre

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoFrestas ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas em juntas rebitadas em ligaccedilotildees flangeadas em ligaccedilotildees roscadas em revestimentos com chapas aparafusadas dentre outras situaccedilotildees geradoras de frestas De qualquer forma as frestas deveratildeo ser evitadas ou eliminadas por serem regiotildees preferenciais de corrosatildeo

3-4 Corrosatildeo filiforme Designa-se corrosatildeo filiforme a um tipo de corrosatildeo que se processa sob filmes de revestimentos especialmente de pintura Acredita-se que a corrosatildeo filiforme tenha um mecanismo semelhante agrave corrosatildeo em frestas devido a arejamento diferencial provocada por defeito no filme de pintura embora o mecanismo real natildeo seja ainda bem conhecido De modo geral o processo corrosivo comeccedila nas bordas progride unifilarmente apresentando a interessante caracteriacutestica de reflectir com o mesmo acircngulo de incidecircncia em obstaacuteculos

4 Corrosatildeo selectiva Os processos corrosivos denominados de corrosatildeo selectiva satildeo aqueles em que se tenha a formaccedilatildeo de um par galvacircnico devido a grande diferenccedila de nobreza entre dois elementos de uma liga metaacutelica Os dois principais tipos de corrosatildeo selectiva satildeo a grafiacutetica e a dezincificaccedilatildeo

41 Corrosatildeo grafiacutetica Designa-se corrosatildeo grafiacutetica ao processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos e no ferro fundido nodular O ferro fundido eacute normalmente usado para tubulaccedilotildees de aacutegua de esgotos drenagem dentre outras Sendo o grafite um material muito mais catoacutedico que o ferro os veios ou noacutedulos de grafite do ferro fundido agem como aacuterea catoacutedica enquanto o ferro age como aacuterea anoacutedica transformando-se em produto de corrosatildeo Observa-se entatildeo em tubos velhos de ferro fundido que se pode com uma faca ou canivete desagregar com facilidade a parede do tubo agrave semelhanccedila de um bloco de grafite A corrosatildeo grafiacutetica em geral natildeo contra-indica a utilizaccedilatildeo dos tubos de ferro fundido para os usos normais porque as exigecircncias de pressotildees pequenas e o tubo suporta bem mesmo quando corroiacutedo Para minimizar os problemas de corrosatildeo grafiacutetica eacute praacutetica usual revestir os tubos internamente com argamassa de cimento e externamente com um revestimento adequado por tubulaccedilotildees enterradas

42 Corrosatildeo por dezincificaccedilatildeo Designa-se por dezincificaccedilatildeo ao processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco especialmente latotildees utilizados em trocadores de calor (resfriadores condensadores etc) tubulaccedilotildees para aacutegua salgada dentre outras Do processo de corrosatildeo resulta a destruiccedilatildeo do zinco (material mais anoacutedico) restando o cobre e produtos de corrosatildeo Observa-se maior tendecircncia a dezincificaccedilatildeo nos latotildees com alto teor de zinco como por exemplo latatildeo alumiacutenio (76 Cu 22 Zn e 2 Al) latatildeo amarelo (67 Cu e 33 Zn)O processo corrosivo pode se apresentar mesmo em ligas mais resistentes como o latatildeo vermelho (85 Cu e 15 Zn) caso a liga natildeo seja bem homogeacutenea A dezincificaccedilatildeo pode ser evitada com tratamento teacutermico de solubilizaccedilatildeo da liga e com uso das ligas que contenha elementos inibidores como As e o Sb

5 Corrosatildeo associada ao escoamento de fluidos No escoamento de fluidos pode-se ter a aceleraccedilatildeo dos processos corrosivos em virtude da associaccedilatildeo do efeito mecacircnico com a acccedilatildeo corrosiva Os principais tipos de corrosatildeo associada com escoamento satildeo a corrosatildeo-erosatildeo a corrosatildeo com cavitaccedilatildeo e a corrosatildeo por turbulecircncia

51 Corrosatildeo-erosatildeo Erosatildeo de um material metaacutelico eacute o desgaste mecacircnico provocado pela abrasatildeo superficial de uma substacircncia soacutelida liacutequida ou gasosa

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CorrosatildeoA acccedilatildeo erosiva sobre um material metaacutelico eacute mais frequente nos seguintes casos quando se desloca um material soacutelido quando se desloca um liacutequido contendo partiacuteculas soacutelidas quando se desloca um gaacutes contendo partiacuteculas liacutequidas ou soacutelidas No caso de liacutequidos e gases a acccedilatildeo erosiva ocorre normalmente em tubulaccedilotildees em permutadores em paacutes de turbinas A erosatildeo provoca o desgaste superficial capaz de remover as peliacuteculas protectoras constituiacutedas de produtos de corrosatildeo Desta forma um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado com erosatildeo A corrosatildeo produz a peliacutecula de produto de corrosatildeo o processo erosivo remove expondo a superfiacutecie a novo desgaste corrosivo O resultado final seraacute de um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta velocidade aumentando o grau de oxidaccedilatildeo das peccedilas Eacute possiacutevel encontrar esse problema em locais que contenham esgotos em movimento despejo de produtos quiacutemicos (induacutestrias) ou acccedilatildeo directa de aacutegua do mar (portos pontes e embarcaccedilotildees) Ela pode ser diminuiacuteda por revestimentos resistentes protecccedilatildeo catoacutedica reduccedilatildeo do meio agressivo e materiais resistentes agrave corrosatildeo

52 Corrosatildeo com cavitaccedilatildeo Cavitaccedilatildeo eacute o desgaste provocado em uma superfiacutecie metaacutelica devido a ondas de choque do liacutequido oriundas do colapso de bolhas gasosas A cavitaccedilatildeo surge em zonas de baixa pressatildeo onde o liacutequido entra em ebuliccedilatildeo formando bolhas as quais ao tomarem em contacto com zonas de pressatildeo mais alta satildeo destruiacutedas instantaneamente criando ondas de choque no liacutequido A cavitaccedilatildeo da mesma forma que a erosatildeo destroacutei as peliacuteculas de produtos de corrosatildeo expondo o material a novo desgaste corrosivo aleacutem de provocar a deformaccedilatildeo plaacutestica com encruamento em face da incidecircncia de ondas de choque de alta pressatildeo e portanto a criaccedilatildeo de aacutereas anoacutedicas Deste modo o desgaste resultante seraacute maior no caso de conjugar os dois fenoacutemenos do que aquele observado pela acccedilatildeo de cada um isoladamente

53 Corrosatildeo por turbulecircncia Eacute um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um liacutequido Ocorre particularmente quando haacute reduccedilatildeo na aacuterea de fluxo Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas poderaacute ocorrer o choque destas bolhas com a superfiacutecie metaacutelica e o processo erosivo resultante eacute denominado de impingimento O ataque difere da cavitaccedilatildeo quanto a forma do desgaste sendo no caso do impingimento comum alveacuteolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras satildeo em geral de ar enquanto que na cavitaccedilatildeo satildeo bolhas de vapor do produto

6 Corrosatildeo intergranular A corrosatildeo intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corrosatildeo na regiatildeo dos contornos de gratildeo Observando-se que os gratildeos vatildeo sendo destacados a medida que a corrosatildeo se propaga O principal factor responsaacutevel pela diferenccedila na resistecircncia a corrosatildeo da matriz (material no meio do gratildeo) e do material vizinho ao contorno eacute a diferenccedila que apresentam na composiccedilatildeo quiacutemica nestes locais Deste modo mesmo que a alteraccedilatildeo na composiccedilatildeo quiacutemica natildeo seja suficiente para eliminar totalmente a capacidade de formaccedilatildeo da camada passiva verifica-se que existe uma corrente de corrosatildeo devido a diferenccedila de potencial ocasionada pelas caracteriacutesticas diferentes dos materiais No caso da corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis a diferenccedila na composiccedilatildeo quiacutemica se deve agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanccedilas dos contornos de gratildeo em consequecircncia da precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo Em outros casos aacutetomos solutos podem ser segregados no contorno de gratildeo aumentando a sua reactividade Em outros casos ainda os proacuteprios aacutetomos do contorno podem ter maior tendecircncia a passar para soluccedilatildeo O exame metalograacutefico geralmente natildeo eacute capaz de detectar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo necessaacuteria a realizaccedilatildeo de testes especiacuteficos para esta finalidade

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CorrosatildeoA corrosatildeo intergranular natildeo requer a presenccedila simultacircnea de meio corrosivo e esforccedilos de tracccedilatildeo como eacute o caso da corrosatildeo-sob-tensatildeo objecto do item seguinte A seguir satildeo apresentadas como exemplos os casos de corrosatildeo intergranular em dois grupos de material os accedilos inoxidaacuteveis e as ligas de alumiacutenio Outros casos de corrosatildeo intergranular existem como em ligas de niacutequel

61 Corrosatildeo intergranular nos accedilos inoxidaacuteveis Os accedilos inoxidaacuteveis sofrem corrosatildeo intergranular devido agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gratildeo como consequecircncia da precipitaccedilatildeo neste local de carbonetos de cromo (Cr23C6) Aacutetomos de cromo desta regiatildeo que se encontravam em soluccedilatildeo soacutelida no accedilo difundem-se para os contornos de gratildeo formando carbonetos diminuindo a resistecircncia agrave corrosatildeo A formaccedilatildeo desta zona empobrecida em cromo chama-se sensibilizaccedilatildeo porque torna o material sensiacutevel agrave corrosatildeo intergranular A sensibilizaccedilatildeo depende do teor de carbono do accedilo inoxidaacutevel e do tempo em certa temperatura Os accedilos austeniacuteticos sofrem sensibilizaccedilatildeo quando satildeo expostos na faixa de 400 a 950ordmC enquanto que os ferriacuteticos somente para temperaturas acima de 925ordmC A exposiccedilatildeo de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado ao meio corrosivo natildeo leva necessariamente agrave ocorrecircncia da corrosatildeo intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo aacutecido aceacutetico na temperatura ambiente soluccedilotildees alcalinas como carbonato de soacutedio ou ainda aacutegua potaacutevel natildeo causam corrosatildeo intergranular nestes casos natildeo haacute motivo de preocupaccedilatildeo quanto a sensibilizaccedilatildeo Por outro lado diversos meios causam corrosatildeo intergranular como aacutecidos aceacutetico a quente niacutetrico sulfuacuterico fosfoacuterico croacutemico cloriacutedrico ciacutetrico foacutermico laacutetico oxaacutelico ftaacutelico maleico e graxos nitrato de amoacutenia sulfato de amoacutenia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 (huacutemido) Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262 Um destes (praacutetica A) eacute o ataque electroliacutetico numa soluccedilatildeo de aacutecido oxaacutelico que eacute um ensaio da realizaccedilatildeo simples e raacutepida e que permite ou a aprovaccedilatildeo do material (ausecircncia de sensibilizaccedilatildeo) ou indica a necessidade de um teste adicional mais caro e demorado Existem tambeacutem testes electroquiacutemicos como o teste baseado na reactivaccedilatildeo potenciocineacutetica Um accedilo inoxidaacutevel natildeo sensibilizado teraacute sua camada passiva protectora eficiente durante um certo tempo caso lhe seja imposto um certo potencial electroquiacutemico antes do cotovelo da curva de polarizaccedilatildeo anoacutedica Caso o accedilo esteja sensibilizado as regiotildees empobrecidas em cromo iratildeo nuclear a ruptura da passividade rapidamente sendo detectaacutevel uma elevada corrente de corrosatildeo Este teste electroquiacutemico eacute possiacutevel de ser feito em campo A prevenccedilatildeo da corrosatildeo intergranular (a prevenccedilatildeo da sensibilizaccedilatildeo) se faz empregando-se accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos com teor de carbono inferior a 003 ou accedilos contendo elementos como nioacutebio ou titacircnio que fixam o carbono natildeo o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes accedilos devem ser tomados cuidados quanto agrave realizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos posteriores agrave soldagem os quais podem causar sensibilizaccedilatildeo Outra teacutecnica de prevenccedilatildeo eacute a solubilizaccedilatildeo que consiste no reaquecimento de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado acima de 1050ordmC seguido de um resfriamento muito raacutepido de modo que natildeo haja tempo para a reprecipitaccedilatildeo dos carbonetos Esta teacutecnica soacute eacute viaacutevel em peccedilas que possam ser submetidas ao desempeno (o choque teacutermico causa significativas deformaccedilotildees) e tambeacutem agrave decapagem (o aquecimento provoca a oxidaccedilatildeo) Uma aplicaccedilatildeo usual do tratamento de solubilizaccedilatildeo estaacute na fabricaccedilatildeo de tubos de accedilo inoxidaacutevel com costura Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam uma velocidade de difusatildeo do cromo muito maior que os austeniacuteticos o que significa que nestes accedilos a sensibilizaccedilatildeo eacute muito mais raacutepida Nos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a sensibilizaccedilatildeo deve-se agrave precipitaccedilatildeo de carbonetos e nitretos de cromo Nestes materiais o nuacutemero de meios corrosivos capazes de provocar a corrosatildeo intergranular eacute bem maior O uso de baixa de carbono ou o uso de elementos estabilizantes como o nioacutebio ou titacircnio natildeo satildeo medidas tatildeo efectivas como o caso dos accedilos austeniacuteticos Para se prevenir a corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a soluccedilatildeo consiste em se aplicar um tratamento teacutermico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790ordmC com o objectivo de promover a difusatildeo do cromo da matriz (interior do gratildeo) para a regiatildeo empobrecida restaurando a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis de estrutura dupla (austenite -ferriacuteticos) tem geralmente maior resistecircncia agrave corrosatildeo intergranular que os accedilos austeniacuteticos de mesmo teor de carbono Isto ocorre

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoA acccedilatildeo erosiva sobre um material metaacutelico eacute mais frequente nos seguintes casos quando se desloca um material soacutelido quando se desloca um liacutequido contendo partiacuteculas soacutelidas quando se desloca um gaacutes contendo partiacuteculas liacutequidas ou soacutelidas No caso de liacutequidos e gases a acccedilatildeo erosiva ocorre normalmente em tubulaccedilotildees em permutadores em paacutes de turbinas A erosatildeo provoca o desgaste superficial capaz de remover as peliacuteculas protectoras constituiacutedas de produtos de corrosatildeo Desta forma um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado com erosatildeo A corrosatildeo produz a peliacutecula de produto de corrosatildeo o processo erosivo remove expondo a superfiacutecie a novo desgaste corrosivo O resultado final seraacute de um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta velocidade aumentando o grau de oxidaccedilatildeo das peccedilas Eacute possiacutevel encontrar esse problema em locais que contenham esgotos em movimento despejo de produtos quiacutemicos (induacutestrias) ou acccedilatildeo directa de aacutegua do mar (portos pontes e embarcaccedilotildees) Ela pode ser diminuiacuteda por revestimentos resistentes protecccedilatildeo catoacutedica reduccedilatildeo do meio agressivo e materiais resistentes agrave corrosatildeo

52 Corrosatildeo com cavitaccedilatildeo Cavitaccedilatildeo eacute o desgaste provocado em uma superfiacutecie metaacutelica devido a ondas de choque do liacutequido oriundas do colapso de bolhas gasosas A cavitaccedilatildeo surge em zonas de baixa pressatildeo onde o liacutequido entra em ebuliccedilatildeo formando bolhas as quais ao tomarem em contacto com zonas de pressatildeo mais alta satildeo destruiacutedas instantaneamente criando ondas de choque no liacutequido A cavitaccedilatildeo da mesma forma que a erosatildeo destroacutei as peliacuteculas de produtos de corrosatildeo expondo o material a novo desgaste corrosivo aleacutem de provocar a deformaccedilatildeo plaacutestica com encruamento em face da incidecircncia de ondas de choque de alta pressatildeo e portanto a criaccedilatildeo de aacutereas anoacutedicas Deste modo o desgaste resultante seraacute maior no caso de conjugar os dois fenoacutemenos do que aquele observado pela acccedilatildeo de cada um isoladamente

53 Corrosatildeo por turbulecircncia Eacute um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um liacutequido Ocorre particularmente quando haacute reduccedilatildeo na aacuterea de fluxo Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas poderaacute ocorrer o choque destas bolhas com a superfiacutecie metaacutelica e o processo erosivo resultante eacute denominado de impingimento O ataque difere da cavitaccedilatildeo quanto a forma do desgaste sendo no caso do impingimento comum alveacuteolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras satildeo em geral de ar enquanto que na cavitaccedilatildeo satildeo bolhas de vapor do produto

6 Corrosatildeo intergranular A corrosatildeo intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corrosatildeo na regiatildeo dos contornos de gratildeo Observando-se que os gratildeos vatildeo sendo destacados a medida que a corrosatildeo se propaga O principal factor responsaacutevel pela diferenccedila na resistecircncia a corrosatildeo da matriz (material no meio do gratildeo) e do material vizinho ao contorno eacute a diferenccedila que apresentam na composiccedilatildeo quiacutemica nestes locais Deste modo mesmo que a alteraccedilatildeo na composiccedilatildeo quiacutemica natildeo seja suficiente para eliminar totalmente a capacidade de formaccedilatildeo da camada passiva verifica-se que existe uma corrente de corrosatildeo devido a diferenccedila de potencial ocasionada pelas caracteriacutesticas diferentes dos materiais No caso da corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis a diferenccedila na composiccedilatildeo quiacutemica se deve agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanccedilas dos contornos de gratildeo em consequecircncia da precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo Em outros casos aacutetomos solutos podem ser segregados no contorno de gratildeo aumentando a sua reactividade Em outros casos ainda os proacuteprios aacutetomos do contorno podem ter maior tendecircncia a passar para soluccedilatildeo O exame metalograacutefico geralmente natildeo eacute capaz de detectar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo necessaacuteria a realizaccedilatildeo de testes especiacuteficos para esta finalidade

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CorrosatildeoA corrosatildeo intergranular natildeo requer a presenccedila simultacircnea de meio corrosivo e esforccedilos de tracccedilatildeo como eacute o caso da corrosatildeo-sob-tensatildeo objecto do item seguinte A seguir satildeo apresentadas como exemplos os casos de corrosatildeo intergranular em dois grupos de material os accedilos inoxidaacuteveis e as ligas de alumiacutenio Outros casos de corrosatildeo intergranular existem como em ligas de niacutequel

61 Corrosatildeo intergranular nos accedilos inoxidaacuteveis Os accedilos inoxidaacuteveis sofrem corrosatildeo intergranular devido agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gratildeo como consequecircncia da precipitaccedilatildeo neste local de carbonetos de cromo (Cr23C6) Aacutetomos de cromo desta regiatildeo que se encontravam em soluccedilatildeo soacutelida no accedilo difundem-se para os contornos de gratildeo formando carbonetos diminuindo a resistecircncia agrave corrosatildeo A formaccedilatildeo desta zona empobrecida em cromo chama-se sensibilizaccedilatildeo porque torna o material sensiacutevel agrave corrosatildeo intergranular A sensibilizaccedilatildeo depende do teor de carbono do accedilo inoxidaacutevel e do tempo em certa temperatura Os accedilos austeniacuteticos sofrem sensibilizaccedilatildeo quando satildeo expostos na faixa de 400 a 950ordmC enquanto que os ferriacuteticos somente para temperaturas acima de 925ordmC A exposiccedilatildeo de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado ao meio corrosivo natildeo leva necessariamente agrave ocorrecircncia da corrosatildeo intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo aacutecido aceacutetico na temperatura ambiente soluccedilotildees alcalinas como carbonato de soacutedio ou ainda aacutegua potaacutevel natildeo causam corrosatildeo intergranular nestes casos natildeo haacute motivo de preocupaccedilatildeo quanto a sensibilizaccedilatildeo Por outro lado diversos meios causam corrosatildeo intergranular como aacutecidos aceacutetico a quente niacutetrico sulfuacuterico fosfoacuterico croacutemico cloriacutedrico ciacutetrico foacutermico laacutetico oxaacutelico ftaacutelico maleico e graxos nitrato de amoacutenia sulfato de amoacutenia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 (huacutemido) Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262 Um destes (praacutetica A) eacute o ataque electroliacutetico numa soluccedilatildeo de aacutecido oxaacutelico que eacute um ensaio da realizaccedilatildeo simples e raacutepida e que permite ou a aprovaccedilatildeo do material (ausecircncia de sensibilizaccedilatildeo) ou indica a necessidade de um teste adicional mais caro e demorado Existem tambeacutem testes electroquiacutemicos como o teste baseado na reactivaccedilatildeo potenciocineacutetica Um accedilo inoxidaacutevel natildeo sensibilizado teraacute sua camada passiva protectora eficiente durante um certo tempo caso lhe seja imposto um certo potencial electroquiacutemico antes do cotovelo da curva de polarizaccedilatildeo anoacutedica Caso o accedilo esteja sensibilizado as regiotildees empobrecidas em cromo iratildeo nuclear a ruptura da passividade rapidamente sendo detectaacutevel uma elevada corrente de corrosatildeo Este teste electroquiacutemico eacute possiacutevel de ser feito em campo A prevenccedilatildeo da corrosatildeo intergranular (a prevenccedilatildeo da sensibilizaccedilatildeo) se faz empregando-se accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos com teor de carbono inferior a 003 ou accedilos contendo elementos como nioacutebio ou titacircnio que fixam o carbono natildeo o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes accedilos devem ser tomados cuidados quanto agrave realizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos posteriores agrave soldagem os quais podem causar sensibilizaccedilatildeo Outra teacutecnica de prevenccedilatildeo eacute a solubilizaccedilatildeo que consiste no reaquecimento de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado acima de 1050ordmC seguido de um resfriamento muito raacutepido de modo que natildeo haja tempo para a reprecipitaccedilatildeo dos carbonetos Esta teacutecnica soacute eacute viaacutevel em peccedilas que possam ser submetidas ao desempeno (o choque teacutermico causa significativas deformaccedilotildees) e tambeacutem agrave decapagem (o aquecimento provoca a oxidaccedilatildeo) Uma aplicaccedilatildeo usual do tratamento de solubilizaccedilatildeo estaacute na fabricaccedilatildeo de tubos de accedilo inoxidaacutevel com costura Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam uma velocidade de difusatildeo do cromo muito maior que os austeniacuteticos o que significa que nestes accedilos a sensibilizaccedilatildeo eacute muito mais raacutepida Nos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a sensibilizaccedilatildeo deve-se agrave precipitaccedilatildeo de carbonetos e nitretos de cromo Nestes materiais o nuacutemero de meios corrosivos capazes de provocar a corrosatildeo intergranular eacute bem maior O uso de baixa de carbono ou o uso de elementos estabilizantes como o nioacutebio ou titacircnio natildeo satildeo medidas tatildeo efectivas como o caso dos accedilos austeniacuteticos Para se prevenir a corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a soluccedilatildeo consiste em se aplicar um tratamento teacutermico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790ordmC com o objectivo de promover a difusatildeo do cromo da matriz (interior do gratildeo) para a regiatildeo empobrecida restaurando a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis de estrutura dupla (austenite -ferriacuteticos) tem geralmente maior resistecircncia agrave corrosatildeo intergranular que os accedilos austeniacuteticos de mesmo teor de carbono Isto ocorre

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoA corrosatildeo intergranular natildeo requer a presenccedila simultacircnea de meio corrosivo e esforccedilos de tracccedilatildeo como eacute o caso da corrosatildeo-sob-tensatildeo objecto do item seguinte A seguir satildeo apresentadas como exemplos os casos de corrosatildeo intergranular em dois grupos de material os accedilos inoxidaacuteveis e as ligas de alumiacutenio Outros casos de corrosatildeo intergranular existem como em ligas de niacutequel

61 Corrosatildeo intergranular nos accedilos inoxidaacuteveis Os accedilos inoxidaacuteveis sofrem corrosatildeo intergranular devido agrave formaccedilatildeo de uma zona empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gratildeo como consequecircncia da precipitaccedilatildeo neste local de carbonetos de cromo (Cr23C6) Aacutetomos de cromo desta regiatildeo que se encontravam em soluccedilatildeo soacutelida no accedilo difundem-se para os contornos de gratildeo formando carbonetos diminuindo a resistecircncia agrave corrosatildeo A formaccedilatildeo desta zona empobrecida em cromo chama-se sensibilizaccedilatildeo porque torna o material sensiacutevel agrave corrosatildeo intergranular A sensibilizaccedilatildeo depende do teor de carbono do accedilo inoxidaacutevel e do tempo em certa temperatura Os accedilos austeniacuteticos sofrem sensibilizaccedilatildeo quando satildeo expostos na faixa de 400 a 950ordmC enquanto que os ferriacuteticos somente para temperaturas acima de 925ordmC A exposiccedilatildeo de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado ao meio corrosivo natildeo leva necessariamente agrave ocorrecircncia da corrosatildeo intergranular Muitos meios corrosivos como por exemplo aacutecido aceacutetico na temperatura ambiente soluccedilotildees alcalinas como carbonato de soacutedio ou ainda aacutegua potaacutevel natildeo causam corrosatildeo intergranular nestes casos natildeo haacute motivo de preocupaccedilatildeo quanto a sensibilizaccedilatildeo Por outro lado diversos meios causam corrosatildeo intergranular como aacutecidos aceacutetico a quente niacutetrico sulfuacuterico fosfoacuterico croacutemico cloriacutedrico ciacutetrico foacutermico laacutetico oxaacutelico ftaacutelico maleico e graxos nitrato de amoacutenia sulfato de amoacutenia cloreto ferroso sulfato de cobre e SO2 (huacutemido) Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade agrave corrosatildeo intergranular sendo que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262 Um destes (praacutetica A) eacute o ataque electroliacutetico numa soluccedilatildeo de aacutecido oxaacutelico que eacute um ensaio da realizaccedilatildeo simples e raacutepida e que permite ou a aprovaccedilatildeo do material (ausecircncia de sensibilizaccedilatildeo) ou indica a necessidade de um teste adicional mais caro e demorado Existem tambeacutem testes electroquiacutemicos como o teste baseado na reactivaccedilatildeo potenciocineacutetica Um accedilo inoxidaacutevel natildeo sensibilizado teraacute sua camada passiva protectora eficiente durante um certo tempo caso lhe seja imposto um certo potencial electroquiacutemico antes do cotovelo da curva de polarizaccedilatildeo anoacutedica Caso o accedilo esteja sensibilizado as regiotildees empobrecidas em cromo iratildeo nuclear a ruptura da passividade rapidamente sendo detectaacutevel uma elevada corrente de corrosatildeo Este teste electroquiacutemico eacute possiacutevel de ser feito em campo A prevenccedilatildeo da corrosatildeo intergranular (a prevenccedilatildeo da sensibilizaccedilatildeo) se faz empregando-se accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos com teor de carbono inferior a 003 ou accedilos contendo elementos como nioacutebio ou titacircnio que fixam o carbono natildeo o deixando livre para formar precipitados com o cromo Mesmo com o emprego destes accedilos devem ser tomados cuidados quanto agrave realizaccedilatildeo de tratamentos teacutermicos posteriores agrave soldagem os quais podem causar sensibilizaccedilatildeo Outra teacutecnica de prevenccedilatildeo eacute a solubilizaccedilatildeo que consiste no reaquecimento de um accedilo inoxidaacutevel sensibilizado acima de 1050ordmC seguido de um resfriamento muito raacutepido de modo que natildeo haja tempo para a reprecipitaccedilatildeo dos carbonetos Esta teacutecnica soacute eacute viaacutevel em peccedilas que possam ser submetidas ao desempeno (o choque teacutermico causa significativas deformaccedilotildees) e tambeacutem agrave decapagem (o aquecimento provoca a oxidaccedilatildeo) Uma aplicaccedilatildeo usual do tratamento de solubilizaccedilatildeo estaacute na fabricaccedilatildeo de tubos de accedilo inoxidaacutevel com costura Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam uma velocidade de difusatildeo do cromo muito maior que os austeniacuteticos o que significa que nestes accedilos a sensibilizaccedilatildeo eacute muito mais raacutepida Nos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a sensibilizaccedilatildeo deve-se agrave precipitaccedilatildeo de carbonetos e nitretos de cromo Nestes materiais o nuacutemero de meios corrosivos capazes de provocar a corrosatildeo intergranular eacute bem maior O uso de baixa de carbono ou o uso de elementos estabilizantes como o nioacutebio ou titacircnio natildeo satildeo medidas tatildeo efectivas como o caso dos accedilos austeniacuteticos Para se prevenir a corrosatildeo intergranular dos accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos a soluccedilatildeo consiste em se aplicar um tratamento teacutermico relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790ordmC com o objectivo de promover a difusatildeo do cromo da matriz (interior do gratildeo) para a regiatildeo empobrecida restaurando a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis de estrutura dupla (austenite -ferriacuteticos) tem geralmente maior resistecircncia agrave corrosatildeo intergranular que os accedilos austeniacuteticos de mesmo teor de carbono Isto ocorre

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeoporque a precipitaccedilatildeo de carbonetos eacute mais aleatoacuteria na estrutura em vez de ficar concentrada junto aos contornos de gratildeo e porque a fase ferrite eacute mais rica em cromo que a austenite podendo perder cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluccedilatildeo soacutelida suficiente para resistir agrave corrosatildeo

62 Corrosatildeo intergranular de ligas de alumiacutenio Ligas de alumiacutenio-magneacutesio contendo acima de 3 de magneacutesio podem formar precipitados de Mg2Al8 nos contornos de gratildeo Estes precipitados satildeo corroiacutedos porque satildeo menos resistentes agrave corrosatildeo do que a matriz Caso similar ocorre nas ligas de alumiacutenio-magneacutesio-zinco devido agrave formaccedilatildeo do precipitado de MgZn2 No caso das ligas alumiacutenio-cobre os precipitados de CuAl2 satildeo mais nobres que a matriz aparentemente agindo como caacutetodos e acelerando a corrosatildeo da regiatildeo vizinha ao contorno de gratildeo empobrecida em cobre Eliminando-se os precipitados elimina-se a causa da corrosatildeo intergranular Entretanto no caso das ligas de alumiacutenio mencionadas os precipitados satildeo imprescindiacuteveis para a elevaccedilatildeo da resistecircncia mecacircnica Na selecccedilatildeo do material para serviccedilo em um determinado meio corrosivo deve-se evitar o uso de ligas susceptiacuteveis agrave corrosatildeo intergranular

6-3 Fissuraccedilatildeo por corrosatildeo As fendas formadas pela corrosatildeo intergranular como visto no item anterior natildeo requerem a acccedilatildeo de esforccedilos externos Neste caso a fissuraccedilatildeo decorre da corrosatildeo segundo um estreito caminho preferencial Neste item satildeo abordados mecanismos de corrosatildeo que produzem fendas e que estatildeo associados com esforccedilos mecacircnicos sejam aplicados sobre o material sejam decorrentes do processo de fabricaccedilatildeo como tensotildees residuais ou sejam ainda consequecircncia do proacuteprio processo corrosivo Os tipos de fendas podem ser intergranulares ou transgranulares e podem ou natildeo estar associadas a inclusotildees ou segundas fases presentes A propagaccedilatildeo das fendas associadas aos processos de corrosatildeo eacute geralmente muito lenta ateacute que seja atingido o tamanho criacutetico para a ocorrecircncia da fractura fraacutegil Nesta situaccedilatildeo em funccedilatildeo dos esforccedilos actuantes pequenas fendas podem originar fracturas de grandes proporccedilotildees deflagradas de modo praticamente instantacircneo A anaacutelise da significacircncia de defeitos (fendas) eacute feita pela mecacircnica da fractura utilizando-se por exemplo publicaccedilotildees como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints editado pela British Standards Institution

7 Corrosatildeo sob tensatildeo A corrosatildeo sob tensatildeo acontece quando um material submetido a tensotildees de tracccedilatildeo (aplicadas ou residuais) eacute colocado em contacto com um meio corrosivo especiacutefico As condiccedilotildees metaluacutergicas do material como dureza encruamento fases presentes satildeo factores frequentemente decisivos A tensatildeo de tracccedilatildeo deve necessariamente ser superior a um certo valor limite Neste tipo de corrosatildeo formam-se fendas no material sendo a perda de espessura muitas vezes despreziacutevel As fendas decorrentes da corrosatildeo sob tensatildeo podem ser intergranulares ou transgranulares A corrosatildeo sob tensatildeo intergranular ocorre quando a direcccedilatildeo preferencial para a corrosatildeo eacute o contorno de gratildeo geralmente devido agrave precipitaccedilatildeo de segundas fases nos contornos ou agrave existecircncia de segregaccedilotildees neste local A propagaccedilatildeo de fenda por corrosatildeo sob tensatildeo eacute geralmente lenta ateacute atingir o tamanho criacutetico para uma ruptura brusca Esse problema eacute resultante da soma de tensatildeo de tracccedilatildeo e um meio corrosivo Essa tensatildeo pode ser proveniente de encruamento solda tratamento teacutermico cargas etc Normalmente regiotildees tencionadas funcionam como acircnodos em relaccedilatildeo ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessatildeo de electrotildees Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peccedila antes da percepccedilatildeo do problema Natildeo existe um mecanismo geral para explicar o fenoacutemeno da corrosatildeo sob tensatildeo cada par material-meio especiacutefico apresenta sua particularidadesDe um modo geral as combinaccedilotildees resultam na formaccedilatildeo de filme ou peliacutecula na superfiacutecie do material que lhe confere grande resistecircncia a corrosatildeo uniforme

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoOs mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados em anoacutedicos e catoacutedicos conforme a principal causa da propagaccedilatildeo seja a dissoluccedilatildeo do material na ponta da fenda ou a fractura associada agrave presenccedila de hidrogeacutenio atoacutemico na estrutura cristalina (fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio) Vaacuterios modelos de corrosatildeo sob tensatildeo estatildeo propostos ainda em pesquisa Nos diversos casos de corrosatildeo sob tensatildeo podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos Alguns dentre os principais modelos satildeo

Modelo da dissoluccedilatildeo anoacutedica da ponta da fenda No modelo da dissoluccedilatildeo a propagaccedilatildeo deve-se agrave deformaccedilatildeo plaacutestica na ponta da fenda pela chegada agrave superfiacutecie de discordacircncia O filme passivo eacute rompido facilitando a corrosatildeo do material exposto directamente agrave acccedilatildeo do meio corrosivo O mecanismo de ruptura do filme passivo eacute atribuiacutedo principalmente agrave corrosatildeo sob tensatildeo intergranular Alguns exemplos de actuaccedilatildeo deste mecanismo satildeo os casos de corrosatildeo sob tensatildeo do accedilo carbono em nitratos de ligas de alumiacutenio em cloretos e de latotildees em amoacutenia

Modelo da formaccedilatildeo de tuacuteneis de corrosatildeo Neste modelo o filme passivo eacute rompido pela emersatildeo de degraus de deslizamento formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tuacuteneis que eacute rompido por fractura duacutectil Os pites formados podem ter a forma de fendas com largura da ordem de dimensotildees atoacutemicas como consequecircncia das tensotildees de tracccedilatildeo actuantes Este modelo explica a corrosatildeo sob tensatildeo transgranular do accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico na presenccedila de cloretos

Modelo da Adsorccedilatildeo A adsorccedilatildeo de espeacutecies quiacutemicas presentes no meio na superfiacutecie do material da ponta da fenda promove uma diminuiccedilatildeo da resistecircncia da ligaccedilatildeo interatoacutemica facilitando a propagaccedilatildeo da fractura por corrosatildeo sob tensatildeo

Modelo da peliacutecula de encobrir Este modelo se aplica tanto agrave corrosatildeo transgranular como intergranular A fractura da peliacutecula de corrosatildeo expotildee o metal directamente ao meio permitindo sua corrosatildeo e refazendo a peliacutecula Deste modo a fenda avanccedila um pouco a cada ciclo de fractura e corrosatildeo Este modelo pode ocorrer no caso de latotildees na presenccedila de amoacutenia e oxigeacutenio

Modelo da fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem aacutetomos de hidrogeacutenio em soluccedilatildeo soacutelida na estrutura cristalina do material A origem destes aacutetomos de hidrogeacutenio natildeo eacute importante para o funcionamento do modelo em si Uma destas fontes eacute a reacccedilatildeo catoacutedica de reduccedilatildeo dos iotildees de hidrogeacutenio que ocorre em meios desaerados Os aacutetomos de hidrogeacutenio tendem a se difundir para locais de maior concentraccedilatildeo de tensotildees como a ponta de fenda interagindo com o material de maneira ainda discutiacutevel Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio destacam-se a teoria da decoesatildeo da ligaccedilatildeo atoacutemica onde os aacutetomos de hidrogeacutenio interagem com os electrotildees responsaacuteveis pela ligaccedilatildeo metaacutelica reduzindo sua resistecircncia e promovendo a fractura fraacutegil por clivagem e a teoria da plasticidade concentrada onde a criaccedilatildeo e movimentaccedilatildeo de discordacircncia eacute facilitada pela presenccedila dos aacutetomos de hidrogeacutenio levando a um amolecimento do material da ponta da fenda e sua propagaccedilatildeo por coalescimento de microcavidades A fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio ocorre por exemplo em accedilos na presenccedila de H2S e em accedilos de alta resistecircncia na presenccedila de cloretos A prevenccedilatildeo da corrosatildeo sob tensatildeo eacute mais faacutecil na etapa de projecto Para corrigir uma situaccedilatildeo jaacute existente o nuacutemero de opccedilotildees possiacuteveis eacute menor e recai em geral na utilizaccedilatildeo de praacuteticas normais de prevenccedilatildeo contra a corrosatildeo electroquiacutemica

Fissuraccedilatildeo induzida pela pressatildeo de hidrogeacutenio O hidrogeacutenio no estado nascente (atoacutemico) tem grande capacidade de difusatildeo em materiais metaacutelicos

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoDessa forma se o hidrogeacutenio for gerado na superfiacutecie de um material ele migra para o interior e acumula-se em falhas existentes O hidrogeacutenio acumulado passa da forma nascente a molecular e provoca o aparecimento de altas pressotildees no interior da falha As tensotildees oriundas da pressatildeo do gaacutes poderatildeo ser suficientes para escoar o material e nesse caso os danos satildeo irreversiacuteveis ou apenas para tornaacute-lo mais fraacutegil e neste caso com a eliminaccedilatildeo do hidrogeacutenio antes da solicitaccedilatildeo o material voltaraacute as suas condiccedilotildees normaisQuando o acumulo de hidrogeacutenio eacute em falhas proacuteximas agrave superfiacutecie a deformaccedilatildeo pode provocar empolamentos sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrogeacutenio As principais causas do aparecimento de hidrogeacutenio podem ser processos de decapagem aacutecida decomposiccedilatildeo da humidade e aacutegua de cristalizaccedilatildeo contida em alguns tipos de revestimento de eleacutectrodo que gera hidrogeacutenio atoacutemico no processo de soldagem por eleacutectrodo revestido reacccedilotildees de corrosatildeo que liberam hidrogeacutenio como a seguinte

Fe = H2 FeS + H2

Observada no processamento de petroacuteleo contendo enxofre reacccedilotildees catoacutedicas em estruturas protegidas catodicamente acccedilatildeo de gases ricos em hidrogeacutenio

8 Fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido A fragilizaccedilatildeo por metal liacutequido eacute um processo comum em sistemas de refrigeraccedilatildeo de reactores nucleares com metal liacutequido Pode ocorrer devido o desequiliacutebrio termodinacircmico na interface metal-liacutequido-metal soacutelido ou devido a penetraccedilatildeo intergranular de metais liacutequidos no material dos recipientes

9 Corrosatildeo-fadiga A fadiga de um material eacute a progressatildeo de uma fenda a partir da superfiacutecie ateacute a fractura quando o material eacute submetido a solicitaccedilotildees mecacircnicas ciacuteclicos A fadiga inicia-se em um imperfeiccedilatildeo superficial que eacute um ponto de concentraccedilatildeo de tensotildees e progride perpendicularmente a tensatildeo A progressatildeo da fenda daacute-se pela deformaccedilatildeo plaacutestica verificada na base da fenda associada ao constante aumento de concentraccedilatildeo de tensotildees Apoacutes atingir um tamanho criacutetico na fenda este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento A resistecircncia agrave fadiga dos materiais eacute determinada atraveacutes das curvas de fadiga nestas curvas relaciona-se a tensatildeo aplicada como o nuacutemero de ciclos para ocorrecircncia de fadiga Observa-se que para os materiais ferrosos haacute um limite tensatildeo abaixo do qual por mais que se aumente o nuacutemero de ciclos natildeo haveraacute fadiga a este valor de tensatildeo chama-se limite da fadiga Os metais natildeo ferrosos de modo geral natildeo apresentam limite de fadiga Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da fenda superficial por onde se inicia a fadiga A base da fenda eacute uma regiatildeo tensionada e encruada que age como aacuterea anoacutedica em relaccedilatildeo ao restante do material logo a presenccedila de um electroacutelito no interior da fenda provoca corrosatildeo e acelera a progressatildeo da mesma A associaccedilatildeo dos dois efeitos causa a falha do material em um nuacutemero muito menor de ciclos do que se o fenoacutemeno de fadiga ou corrosatildeo isoladamente Com a ocorrecircncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corrosatildeo fadiga

10 Corrosatildeo por pontos Altamente destrutivo esse tipo de corrosatildeo gera perfuraccedilotildees em peccedilas sem uma perda notaacutevel de massa e peso da estrutura Pode ser difiacutecil de se detectar quando em estaacutegios iniciais pois na superfiacutecie a degradaccedilatildeo eacute pequena se comparada agrave profundidade que pode atingir Ela ocorre normalmente em locais expostos agrave meios aquosos salinos ou com drenagem insuficiente

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoPode ser ocasionada pela deposiccedilatildeo concentrada de material nocivo ao accedilo por pilha de arejamento diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltraccedilatildeo e o alojamento de substacircncias liacutequidas na peccedila Prevenccedilatildeo e Controle Para se evitar esse ataque as peccedilas natildeo devem acumular substacircncias na superfiacutecie e todos os depoacutesitos encontrados devem ser removidos durante as manutenccedilotildees A intervenccedilatildeo deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra Deve-se efectuar a limpeza no local e se a estrutura natildeo estiver comprometida pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial Eacute importante a experiecircncia do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenccedilatildeo mais complexa com reforccedilo da estrutura ou ateacute mesmo substituiccedilatildeo de peccedilas

11 - Corrosatildeo por ranhuras Todos os defeitos que contenham cantos vivos locais para depoacutesito de soluccedilatildeo aquosa ou exposiccedilatildeo do material natildeo protegido podem vir a apresentar essa corrosatildeo Por seu tamanho diminuto as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenccedilotildees e se tornam visiacuteveis somente quando o material oxidado aflora na superfiacutecie Riscos gretas pontos aparafusados entre outros satildeo enquadrados nesse tema e recebem uma soluccedilatildeo semelhante agrave corrosatildeo por frestas

Prevenccedilatildeo e Controle Eacute importante a limpeza da superfiacutecie danificada removendo-se todas as impurezas do local Por natildeo serem em geral muito degradantes essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupccedilatildeo da corrosatildeo

Satildeo conhecidos diversos modos de evitar corrosotildees poreacutem para cada tipo existe um meacutetodo que melhor se aplica Em geral os processos de prevenccedilatildeo exigem investimento financeiro e satildeo realizados com as peccedilas ainda em ambiente industrial Outros meios como revestimento satildeo feitos em obra e tambeacutem garantem a qualidade da peccedila

Projecto de Estruturas Metaacutelicas Apesar de natildeo fazer parte do processo de fabrico de estruturas metaacutelicas a fase de projecto eacute uma das partes mais importantes de todo o processo de implantaccedilatildeo de uma estrutura metaacutelica em obra jaacute que eacute nesta fase que se vatildeo estudar os pormenores que satildeo preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura Um bom detalhe do projecto de estruturas metaacutelicas eacute fundamental para se evitar o surgimento de processos corrosivos Para prevenir gastos com correcccedilotildees recomenda-se a cautela durante a execuccedilatildeo dos projectos Alguns detalhes no papel podem fazer diferenccedila posteriormente com a estrutura em pleno uso

-Problemas relacionados com a corrosatildeo Independentemente do tipo de accedilo e do esquema de pintura empregados alguns cuidados baacutesicos na etapa de projecto podem contribuir significativamente para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo como

Evitar arestas vivas recessos rebarbas gretas ou cavidades Em locais onde a aacutegua pode ficar retida prever furos de drenagem (fig 7) As cantoneiras devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar de forma a acelerar o processo de secagem (fig 7) Executar o recozimento de peccedilas para retirada de tensotildees residuais Em regiotildees catoacutedicas diminuir a superfiacutecie de contacto Isolar metais distantes na tabela galvacircnica Deve-se evitar que o accedilo entre em contacto com o cobre bronze ou outro metal Evitar peccedilas semi-enterradas ou semi-submersas Em soldas longas manter a continuidade do filete evitando-se cavidades Juntas soldadas trazem menos problemas que as aparafusadas

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoProjectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possiacuteveis manutenccedilotildees

Fig 7 Local com deposiccedilatildeo de humidade e lixo

Na fig 9 pode-se verificar um estaacutegio de corrosatildeo avanccedilado por pilha de acccedilatildeo local devido agrave deposiccedilatildeo de lixo e consequente retenccedilatildeo de humidade Nessa ligaccedilatildeo deveriam ter sido previstos furos para escoamento de aacutegua Como se pode perceber a ventilaccedilatildeo no local eacute problemaacutetica e a falta de limpeza auxilia na geraccedilatildeo de uma diferenccedila de potencial entre essa aacuterea criacutetica e o restante da estrutura O local possui acesso faacutecil mas essa condiccedilatildeo torna-se sem utilidade frente a falta de manutenccedilatildeo e limpeza na estrutura

Na figura seguinte apresenta-se um quadro com alguns exemplos da maacute concepccedilatildeo de projectos e consequentes soluccedilotildees recomendadas

Fonte Bruno de Sousa Fonseca 2004 Instituto Politeacutecnico de Tomar Curso de Engordf Civil e ABRACO

Corrosatildeo em ligaccedilotildees aparafusadas O processo de corrosatildeo ocorre principalmente pela presenccedila de frestas sempre que uma ligaccedilatildeo aparafusada eacute executada Essa patologia ocorre devido agrave presenccedila de aacutegua nas frestas O problema eacute minimizado impedindo-se a entrada de

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeohumidade com argamassa no caso de estruturas revestidas com pinturas anti-corrosivas ou com mastiques na borda da fresta -

Detalhe incorrecto em projecto Um grande problema enfrentado em obra eacute a presenccedila de locais inacessiacuteveis para o aperto dos parafusos Em projecto devem ser previstos espaccedilos para facilitar a execuccedilatildeo da montagem Deve-se lembrar que para realizar a ligaccedilatildeo eacute preciso colocar o parafuso colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter espaccedilo para a movimentaccedilatildeo da chave de aperto e do braccedilo do montador Na figura ao lado na parte destacada podem ser vistos dobramentos nos perfis para colocaccedilatildeo dos parafusos essa praacutetica pode ser danosa agrave estrutura

Protecccedilatildeo Contra a Corrosatildeo e Pintura dos Elementos Metaacutelicos ndash fonte Joatildeo Guerra Martins Universidade Fernando Pessoa

Reparaccedilatildeo da ponte D Luiacutes Objectivo1048707 A presente especificaccedilatildeo tem como finalidade definir e impor um conjunto de exigecircncias que o Empreiteiro deveraacute respeitar para a limpeza protecccedilatildeo de superfiacutecies e pintura dos elementos metaacutelicos a serem adjudicadas para tal fim pela Fiscalizaccedilatildeo1048707 O Empreiteiro pode propor as alternativas que ache mais adequadas ou que correspondam a desenvolvimentos mais recentes da teacutecnica de protecccedilatildeo anticorrosiva que contudo teratildeo de ser previamente aprovadas pela Fiscalizaccedilatildeo

1048707 Natildeo satildeo portanto admitidos quaisquer desvios agrave presente especificaccedilatildeo sem a preacutevia aprovaccedilatildeo da Fiscalizaccedilatildeo1048707 Agrave Fiscalizaccedilatildeo reserva-se o direito de no caso de existir qualquer divergecircncia ou quando entender recorrer ao parecer teacutecnico e peritagem de entidades idoacuteneas como LNETI ou ISQ (Instituto de soldadura e qualidade)

1 Generalidades1048707 Apoacutes conclusatildeo do fabrico seraacute aplicado nas peccedilas metaacutelicas o esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva previsto (nomeadamente por pintura ou metalizaccedilatildeo)1048707 Os trabalhos de pintura devem respeitar o disposto no REAE1048707 Todo o trabalho de pintura deve ser executado por pessoal especializado e de reconhecida competecircncia1048707 Empreiteiro deveraacute dispor de equipamento que permita comprovar as espessuras das dematildeos especificadas1048707 A protecccedilatildeo da parte saliente dos chumbadouros deveraacute ser feita por galvanizaccedilatildeo devendo a execuccedilatildeo do roscado ter em atenccedilatildeo este tipo de protecccedilatildeo1048707 As superfiacutecies de rolamento ou escorregamento de aparelhos de apoio tais como faces de rolos ou outras anaacutelogas natildeo devem ser pintadas mas protegidas por massa grafitada ou outro material adequado1048707 As marcas de tinta a aplicar deveratildeo ser indicadas na proposta1048707 Verificando-se que a tinta aplicada eacute de maacute qualidade a pintura seraacute rejeitada e oEmpreiteiro faraacute a limpeza da estrutura e aplicaraacute nova pintura agrave sua custa1048707 As tintas a utilizar (primaacuterio e acabamento) deveratildeo ser fornecidas por um mesmo Fabricante sendo respeitadas escrupulosamente na aplicaccedilatildeo as instruccedilotildees deste1048707 A espessura meacutedia da peliacutecula de qualquer camada deveraacute ser igual ou superior ao especificado para um total de 20 mediccedilotildees realizadas numa mesma aacuterea natildeo sendo de tolerar para qualquer mediccedilatildeo um valor inferior a 80 dessa espessura ou para um conjunto de 5 mediccedilotildees um valor meacutedio inferior a 90

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeo1048707 O prazo entre dematildeos natildeo seraacute nunca inferior a 24 h e conviraacute que natildeo seja superior a uma semana Excedido este prazo a Fiscalizaccedilatildeo poderaacute exigir a lavagem total ou parcial das superfiacutecies o que sempre faraacute caso seja ultrapassado um mecircs1048707 Decapagema) Todo o material deve ser decapado a jacto huacutemido sendo a granulometria da areia seleccionada como limite maacuteximo pelo peneiro de 30 por polegadab) O grau de acabamento seraacute em metal branco como eacute definido pelas normas aplicaacuteveis em que a superfiacutecie se apresenta de cor cinzenta clara uniforme ligeiramente aacutespera e inteiramente livre de todos os vestiacutegios de cascatildeo ferrugem etc1048707 Inibidora) Seraacute juntado agrave aacutegua de molhagem de areia na percentagem miacutenima de 16 em relaccedilatildeo agrave aacutegua utilizada uma mistura na proporccedilatildeo de 41 em peso de fosfato de diamoacutenio e nitrato de soacutediob) Esta mistura tambeacutem deveraacute ser empregue na aacutegua de lavagem das peccedilas1048707 Secagema) Logo apoacutes a limpeza a jacto de areia e de lavagem da peccedila deveraacute a secagem ser acelerada por aquecimento indirecto sendo imediatamente aplicada uma dematildeo agrave pistola com a espessura miacutenima de 10 microns de ldquowash primerrdquo1048707 Primaacuterioa) Com as superfiacutecies perfeitamente secas e limpas seratildeo aplicadas duas dematildeos de cromato de zinco com a espessura de 30 microns cada sendo a primeira dematildeo aplicada agrave trincha e a segunda aacute pistolab) As duas dematildeos teratildeo cores diferentes a definir pela Fiscalizaccedilatildeoc) Alternativamente pode a Fiscalizaccedilatildeo preferir o seguinte esquema de protecccedilatildeo anti-corrosiva- Decapagem mecacircnica ao grau SA 25- Uma dematildeo de primaacuterio de epoxy rico em poacute de zinco com uma espessura miacutenima de 50 microns- Duas dematildeos de tinta de acabamento agrave base de borracha clorada com a espessura miacutenima de 260 microns

Protecccedilatildeo do metal em betatildeo armado material da SIKA para protecccedilatildeo

Factores Influentes na Corrosatildeo e Protecccedilatildeo de Metais - fonte Jorge R Frade Ana Teresa Paiva 2005 Dep Eng Ceracircmica e do Vidro Universidade de Aveiro

21 Efeitos da ligaccedilatildeo de metais diferentesQuando se ligam dois metais diferentes e se imerge o conjunto em meio aquoso verifica-se geralmente que um dos metais fica protegido contra a corrosatildeo enquanto que o outro metal (menos nobre) sofre corrosatildeo relativamente raacutepida Estes efeitos podem ser descritos pela combinaccedilatildeo de uma reacccedilatildeo de

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeoreduccedilatildeo envolvendo o metal mais nobre e uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo do metal menos nobre Por exemplo a ligaccedilatildeo de amostras de cobre e zinco em soluccedilotildees aquosas que contenham os respectivos iotildees (pex cloretos de cobre e zinco) pode ser descrita por

A reacccedilatildeo que converte o zinco nos respectivos iotildees libertando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de oxidaccedilatildeo enquanto que a reacccedilatildeo que converte os iotildees Cu2+ em cobre metaacutelico captando electrotildees eacute uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo Atribuiu-se o nome de caacutetodo ao eleacutectrodo metaacutelico onde ocorre a reduccedilatildeo e acircnodo ao eleacutectrodo onde ocorre a oxidaccedilatildeo

Alguns metais agrave semelhanccedila do zinco tecircm maior tendecircncia para se oxidarem convertendo-se nos respectivos iotildees e libertando electrotildees enquanto que outros tendem a reduzir-se captando os electrotildees libertados por esse metal Essa diferenccedila de comportamento pode ser observada com uma medida eleacutectrica da diferenccedila de tensatildeo (voltagem) efectuada com ceacutelulas electroquiacutemicas do tipo representado na Fig1 A diferenccedila de tensatildeo lida a 25ordmC e com os eleacutectrodos imersos em soluccedilotildees 1M dos respectivos iotildees deve aproximar-se da diferenccedila entre as chamadas tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo apresentados na Tabela 1 Estes valores satildeo uma medida da nobreza dos metaisA Tabela 1 tambeacutem mostra que o ferro eacute menos nobre que o cobre Por isso o ferro sofre corrosatildeo raacutepida quando eacute ligado ao cobre sendo as semi-reacccedilotildees de reduccedilatildeo e de oxidaccedilatildeo

Tabela 1Tensotildees de reduccedilatildeo padratildeo de alguns metais

Reacccedilatildeo Tensatildeo de reduccedilatildeo padratildeo (V)

Fig2 Ceacutelula usada para mostrar o aumento de pH devido agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio

22 Importacircncia da oxigenaccedilatildeo na corrosatildeoAs reacccedilotildees de reduccedilatildeo 2 e 4 soacute poderatildeo ocorrer na presenccedila dos respectivos iotildees metaacutelicos Na praacutetica tal natildeo se verifica nas aacuteguas naturais nas quais apenas as concentraccedilotildees de iotildees alcalinos e alcalino terrosos se aproximam de valores da ordem de 1 mgl Por isso a reacccedilatildeo de reduccedilatildeo mais influente na corrosatildeo em meio quase neutro corresponde agrave reduccedilatildeo do oxigeacutenio dissolvido em aacutegua

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoEsta reacccedilatildeo pode ser verificada com o aumento de pH e com efeitos da oxigenaccedilatildeoO aumento de pH pode ser detectado com um indicador adequado (pe fenolftaleiacutena) usando uma ceacutelula do tipo representado na Fig2

23 Protecccedilatildeo catoacutedica contra a corrosatildeoEm ceacutelulas do tipo da Fig2 o aumento de pH mostra o predomiacutenio de uma reacccedilatildeo de reduccedilatildeo revelando que esse eleacutectrodo se encontra protegido contra a corrosatildeo De igual modo uma ceacutelula com ferro-zinco revelaraacute aumento de pH na proximidade da amostra de ferro mostrando que este seraacute protegido pela ligaccedilatildeo ao zinco Este efeito eacute a chamada protecccedilatildeo catoacutedica que se consegue quando um metal eacute ligado a outro metal menos nobre isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeoContudo a protecccedilatildeo de um metal implica o sacrifiacutecio do metal menos nobrePor isso natildeo se deve fazer a ligaccedilatildeo de duas peccedilas de metais diferentes quando ambas as peccedilas devem ser protegidas contra a corrosatildeo Por exemplo natildeo se deve combinar um parafuso de cobre ou latatildeo com uma porca de ferro ou accediloOutra forma de assegurar a protecccedilatildeo de um metal contra a corrosatildeo consiste em ligaacute-la ao poacutelo negativo de uma fonte de tensatildeo (pe uma pilha de 15V) Esta injecta os electrotildees necessaacuterios para manter a peccedila reduzida Note-se que eacute necessaacuterio ligar o poacutelo positivo da pilha a outro eleacutectrodo o qual poderaacute ser consumiacutevel (sucata de ferro) ou inerte (grafite) Este efeito eacute usado para proteger os cascos de navio em aacutegua salgada

Fig3 Representaccedilatildeo da protecccedilatildeo de uma peccedila com ligaccedilatildeo a uma pilha ou fonte de tensatildeo

ELECTROQUIacuteMICA E CORROSAtildeO fonte Valentim M B Nunes 20031 CorrosatildeoPodemos definir como corrosatildeo a interacccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de um metal com o meio do qual resultam alteraccedilotildees das propriedades do metal e frequentemente degradaccedilatildeo funcional do mesmo Eacute um processo electroquiacutemico em geral espontacircneo e que aliado ou natildeo a esforccedilo mecacircnico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equaccedilatildeo geral que descreve este processo pode escrever-se

em que M eacute um metal

2 Tipos de corrosatildeo21 Corrosatildeo uniforme (ou generalizada) ndash neste caso a velocidade de corrosatildeo eacute aproximadamente igual em toda a superfiacutecie Como exemplo temos a formaccedilatildeo da ferrugem O principal componente da ferrugem eacute o oacutexido de ferro hidratado Fe2O3xH2OA reacccedilatildeo global que descreve o processo eacute

No metal produz-se uma zona anoacutedica (oxidaccedilatildeo do metal ou corrosatildeo) e uma zona catoacutedica onde ocorre a reduccedilatildeo do oxigeacutenio As reacccedilotildees satildeo

O esquema ao lado esquerdo ilustra este fenoacutemeno

22 Corrosatildeo por picada ndash trata-se de uma corrosatildeo localizada manifestada por picadas(perfuraccedilotildees de pequeno diacircmetro) na superfiacutecie do metal O caacutetodo e o acircnodo encontram-se manifestamente separados O acircnodo situa-se no interior da picada enquanto a superfiacutecie circundante funciona como caacutetodo Um recipiente de ferro pode

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeose coberto com estanho (ferro estanhado) Enquanto a canada estaacute intacta natildeo haacute corrosatildeo Apoacutes uma picada ocorrem as seguintes reacccedilotildees

23 Corrosatildeo galvacircnica Este tipo de corrosatildeo ocorre devido agrave acccedilatildeo de uma pilha de corrosatildeo - contacto entre dois metais Como exemplo temos os ligadores bimetaacutelicos AlCu para redes de baixa e alta tensatildeoO metal mais nobre natildeo corroacutei e o mais activo sofre corrosatildeo Este fenoacutemeno eacute utilizado em certos casos para proteger os metais Eacute o caso do accedilo recoberto com uma camada de zinco (accedilo galvanizado) Quando a camada de zinco sofre por exemplo uma ranhura o accedilo passa a estar em contacto com o electroacutelito formando o par accedilo - zinco uma pilha em que o acircnodo eacute a camada de zinco e o accedilo o caacutetodo Quando todo o zinco desaparecer deixa de haver protecccedilatildeo e o accedilo sofre corrosatildeoTubagens de ferro satildeo igualmente protegidas desta forma Geralmente eacute ligado ao ferro um metal menos nobre (isto eacute com menor potencial de reduccedilatildeo padratildeo) que vai servir de acircnodo sacrificado Como exemplos temos o Zinco ou o Magneacutesio Este tipo de protecccedilatildeo designa-se por protecccedilatildeo catoacutedica

24 Corrosatildeo intergranular Ocorre devido difusatildeo de espeacutecies quiacutemicas ateacute aos limites de gratildeo em estruturas metaacutelicas provocando fissuras Como exemplo temos a difusatildeo de carbono em accedilos Estas fissuras podem crescer subitamente dando origem a falhas catastroacuteficas dos materiais

25 Fragilizaccedilatildeo pelo hidrogeacutenio Neste caso o H2 produzido durante o processo de corrosatildeo penetra na estrutura metaacutelica causando reduccedilatildeo da tenacidade e da ductilidade

26 Corrosatildeo por correntes parasitas Ocorre em sistemas colocados no subsolo ou imersos em aacutegua causada por correntes eleacutectricas provenientes de fontes de corrente contiacutenua ou alternada Como exemplo temos as linhas de transmissatildeo

3 Velocidade de corrosatildeoA velocidade de corrosatildeo pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe-se que numa soluccedilatildeo aquosa a quantidade de metal corroiacutedo uniformemente a partir de um acircnodo eacute durante um certo periacuteodo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday Por vezes a corrosatildeo uniforme eacute igualmente expressa em densidade de corrente indicada em amperes por cm2 (Acm2) Tambeacutem eacute comum em tubagens e reservatoacuterios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeo

em que m eacute a perda de massa A a aacuterea do provete t o tempo de corrosatildeo ρ a densidade do metal e x a perda de espessura

4 Efeito do pH ndash Diagramas de PourbaixOs potenciais de reduccedilatildeo de algumas reacccedilotildees de eleacutectrodo dependem do pH Como exemplo temos a reduccedilatildeo do iatildeo hidrogeacutenio

Aplicando a equaccedilatildeo de Nernst a 25 degC obtemos

ou E = minus0059pH

Marcel Pourbaix teve a ideia de representar num diagrama potencial - pH os vaacuterios equiliacutebrios quiacutemicos que estatildeo envolvidos na corrosatildeo de um metal e mostrar as zonas de imunidade passividade ou corrosatildeo de um metal Estes diagramas satildeo muito uacuteteis pois permitem prever o comportamento de um metal quando sujeito a um determinado pH e potencial aplicado

5 Medidas de prevenccedilatildeo da corrosatildeoEmbora difiacutecil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corrosatildeo de um metal algumas das quais jaacute referidas Como exemplos temosa) Protecccedilatildeo catoacutedica (ver atraacutes) ndash aplicaccedilatildeo de voltagem ou corrente externa ou utilizaccedilatildeo de acircnodo sacrificadob) Passivaccedilatildeo (certos metais sofrem oxidaccedilatildeo dando origem a finas peliacuteculas de oacutexidos estaacuteveis que impedem posterior corrosatildeo ndash exemplo anodizaccedilatildeo do alumiacutenio)c) Revestimentos metaacutelicosd) Revestimentos orgacircnicos pintura oacuteleos substacircncias betuminosashellipe) Revestimentos inorgacircnicosf) Evitar contactos bimetaacutelicosg) Remoccedilatildeo de oxigeacutenio e aacutegua

Esta eacute uma aacuterea de grande investigaccedilatildeo dados os avultados prejuiacutezos econoacutemicos causados pela corrosatildeo e que satildeo estimados em cerca de 3 do PIB em paiacuteses desenvolvidos

Influecircncia de outros factores na velocidade da corrosatildeo Alguns outros factores influem na velocidade de corrosatildeo principalmente porque actuam nos fenoacutemenos de polarizaccedilatildeo e passivaccedilatildeo Tais factores que tambeacutem influenciam a velocidade de corrosatildeo satildeo 1- Arejamento do meio corrosivo como foi dito anteriormente oxigeacutenio funciona como controlado dos processos corrosivos Portanto na pressatildeo atmosfeacuterica a velocidade de corrosatildeo aumenta com o acreacutescimo da taxa de oxigeacutenio dissolvido Isto ocorre por ser o oxigeacutenio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizaccedilatildeo catoacutedica no sentido de maior corrente de corrosatildeo2- pH de electroacutelito a maioria dos metais passivam-se em meios baacutesicos (excepccedilatildeo para os metais anfoteacutericos) Portanto as taxas de corrosatildeo aumentam com a diminuiccedilatildeo do pH3- Temperatura o aumento de temperatura acelera de modo geral as reaccedilotildees quiacutemicas Da mesma forma tambeacutem em corrosatildeo as taxas de desgaste aumentam com o aumento da temperatura Com a elevaccedilatildeo da temperatura diminui-se a resistividade d electroacutelito e consequentemente aumenta-se a velocidade de corrosatildeo4- Efeito da velocidade a velocidade relativa superfiacutecie metaacutelica-electroacutelito actua na taxa de desgaste de trecircs formas para velocidades baixas haacute uma acccedilatildeo despolarizante intensa que se reduz agrave medida que a velocidade se aproxima de 8 ms (para o accedilo em contacto com aacutegua do mar) A partir desta velocidade as

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeotaxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades quando diante de um movimento turbulento haacute uma acccedilatildeo erosiva

Tratamentos do alumiacutenio ndash fonte Resumo Natildeo Teacutecnico da Unidade Fabril de Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda

Lacagem - A lacagem eacute uma base de pintura com uso de tintas em poacute de polieacutester termo-endureciveisEstes processos conferem ao produto uma melhor apresentaccedilatildeo esteacutetica e uma maior protecccedilatildeo contra a corrosatildeo salinidade e outros agentes climaacuteticos

Anodizaccedilatildeo - A anodizaccedilatildeo eacute um processo electroliacutetico de tratamento de alumiacutenios feito atraveacutes de banhos de anodizaccedilatildeo e coloraccedilatildeo electroliacutetica A anodizaccedilatildeo tambeacutem designada por oxidaccedilatildeo anoacutedica consiste na transformaccedilatildeo da superfiacutecie de alumiacutenio em oacutexido de alumiacutenio A camada de oacutexido fica solidamente ligada ao alumiacutenioEssa transformaccedilatildeo eacute feita recorrendo a um processo electroliacutetico que natildeo eacute mais do que a passagem da corrente eleacutectrica nos eleacutectrodos liberta iotildees metaacutelicos ou seja os oacutexidos

211 Processo ProdutivoO processo desenvolvido na Unidade Fabril da Custoacutedio Mendes amp Mendes Lda ndash pode ser dividido em dois ciclos de acordo com o produto final que se pretende obter

Ciclo da LacagemEste processo consiste sucintamente numa instalaccedilatildeo automaacutetica de lacagem a poacute termo endurecivel para perfis metaacutelicos de alumiacutenioApoacutes um preacute - tratamento de lavagem dos perfis de alumiacutenio estes satildeo transportados em cestos e introduzidos mecanicamente por meio de pontes rolantes em tinas de 13500L cada Cada uma das tinas conteacutem diferentes soluccedilotildees preparadas e adequadas ao processo quiacutemico a ser executadoDe forma resumida eacute possiacutevel descrever o processo nas seguintes fases1-Preacute-desengorduramento com aacutecido2-Lavagem3-Preacute-desengorduramento com aacutecido4-Lavagem (existem duas tinas de lavagem sequenciais)5-Cromatagem (croacutemio)6-Lavagem7-Lavagem com aacutegua desmineralizada8-Secagem

A secagem dos perfis eacute efectuada num forno de aquecimento alimentado a gaacutesSeguidamente os perfis satildeo transportados e montados manualmente desde a saiacuteda do tratamento descrito anteriormente ateacute agrave cabine de pintura

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoNa cabine de pintura o transporte dos perfis eacute mecacircnico e neste local ocorre a projecccedilatildeo de poacute atraveacutes de pistolas de pintura accionadas por robots programaacuteveis Uma vez que os perfis e os corantes utilizados satildeo elementos que tem inerente a si uma determinada carga eleacutectrica a proximidade entre eles faz com que a aderecircncia seja favorecida por essa atracccedilatildeo electrostaacuteticaSe o produto final pretendido eacute perfis de imitaccedilatildeo de madeira entatildeo estes satildeo encaminhados para outro forno de aquecimento especiacutefico para este material Neste local os perfis passam em posiccedilatildeo horizontal por um torno que por meio de calor permite a aderecircncia de uma peliacutecula aos perfis conferindo-lhe o aspecto de madeiraOs restantes perfis seguem da cabine de pintura para o forno de polimerizaccedilatildeo com temperaturas na ordem dos 200ordmC Neste local o poacute de polimeriza endurece e constitui uma protecccedilatildeo anticorrosiva e de decorativa aos perfisApoacutes um controlo rigoroso de qualidade o produto eacute embalado e escoado

Ciclo da Anodizaccedilatildeo e PolimentoO processo de anodizaccedilatildeo tem como principal objectivo a protecccedilatildeo contra a corrosatildeo ou contra o usoInicialmente as superfiacutecies de alumiacutenio satildeo introduzidas na maacutequina polidora na qual decorre um processo semelhante agrave lixagem responsaacutevel por desbastar as superfiacutecies de modo a conferir-lhes um aspecto liso brilhante e melhorar as suas propriedades para uma funccedilatildeo especiacuteficaSeguidamente numa linha disposta contiguamente de tinas procede-se ao tratamento quiacutemico das peccedilas que pode ser descrito pelas seguintes fases1-Desengorduramento alcalino2-Lavagem3-Satinagem (banho alcalino)4-Decapagem alcalina5-Lavagens em cascata (duas lavagens consecutivas)6-Neutralizaccedilatildeo aacutecida7-Lavagem8-Anodizaccedilatildeo (aacutecido sulfuacuterico em duas tinas)9-Lavagem em cascata (duas lavagens consecutivas)

Posteriormente a este tratamento podem ocorrer dois processos diferentes de acordo com o produto final que se pretende obter Se eacute pretendido alumiacutenio de cor natural este segue para a selagem sendo depois embaladoSe por sua vez se pretende alumiacutenio com cor este passa para o tanque de coloraccedilatildeo electroliacutetica sendo lavado e seguido para a selagemA coloraccedilatildeo dos perfis eacute feita a partir de banhos de sais de estanho niacutequel cobre ou oacutexidos metaacutelicos que se depositam no fundo dos poros conferindo assim a coloraccedilatildeo dos perfis

Aplicaccedilotildees dos revestimentos metaacutelicos de niacutequel e foacutesforo - fonte - Alda Fundo Doutorada em Quiacutemica Tecnoloacutegica (FCUL)

Electroless - A descoberta acidental da deposiccedilatildeo electroless por Brenner e Riedell [1] em 1946 criou uma nova via para a formaccedilatildeo de filmes metaacutelicos Desde entatildeo tecircm sido produzidos depoacutesitos electroless de niacutequel cobalto palaacutedio platina cobre ouro prata e uma variedade de ligas envolvendo dois ou mais destes metais [2] O interesse associado aos materiais obtidos por esta via deve-se em parte agraves boas propriedades quiacutemicas fiacutesicas e mecacircnicas que os revestimentos apresentam [3]Tal como o nome indica o processo natildeo necessita de uma fonte externa de electrotildees sendo estes provenientes de um agente redutor em soluccedilatildeo cuja oxidaccedilatildeo eacute promovida por interacccedilatildeo com o substrato [45] A ausecircncia de linhas de corrente conduz a que os filmes apresentem uniformidade ao longo da espessura acrescendo o facto de revelarem boa aderecircncia agrave maior parte dos substratos [67]Existe uma gama limitada de agentes redutores utilizados na deposiccedilatildeo electroless ndash iatildeo hipofosfito iatildeo borohidreto dimetilamina borano (DMAB) hidrazina e formaldeiacutedo tendo como caracteriacutestica comum o facto de conterem pelo menos um aacutetomo de hidrogeacutenio ligado ao aacutetomo central (PB ou N) [89]

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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CorrosatildeoCom excepccedilatildeo da hidrazina e do formaldeiacutedo os restantes agentes redutores promovem a codeposiccedilatildeo de um elemento natildeo metaacutelico foacutesforo ou boro (provenientes do iatildeo hipofosfito e da DMAB ou iatildeo borohidreto respectivamente) [9] A presenccedila do elemento natildeo metaacutelico influencia fortemente a estrutura e morfologia dos revestimentos [1011] determinando as suas propriedades [1112] Neste trabalho o enfoque incidiraacute nos revestimentos de Ni-P pois eacute utilizado o iatildeo hipofosfito como agente redutorO teor de foacutesforo dos depoacutesitos Ni-P tem um papel importante no comportamento quiacutemico e mecacircnico da liga Eacute referido na literatura que a liga Ni-P lsquotal e qualrsquo depositada eacute cristalina para baixos teores em foacutesforo (19-37 at) [13] e amorfa para teores superiores a 174 at [14] As ligas cuja composiccedilatildeo apresenta valores intermeacutedios em teor de foacutesforo satildeo descritas como estruturas semi-amorfas ou amorfas com microcristalites incorporadas [13-15]O efeito da composiccedilatildeo na estrutura dos filmes Ni-P assim como a distribuiccedilatildeo do teor em foacutesforo ao longo da espessura destes ainda natildeo se encontra totalmente estabelecido apesar de serem factores importantes no controlo das propriedades finais dos depoacutesitosEfectivamente por modificaccedilatildeo das condiccedilotildees de preparaccedilatildeo (temperatura pH tempo de deposiccedilatildeo concentraccedilatildeo de agente redutor entre outras) eacute possiacutevel variar o conteuacutedo de foacutesforo no revestimento [1617] e assim a sua densidade [18] estrutura [17-19] condutibilidade teacutermica e eleacutectrica [18] propriedades magneacuteticas [1920] e resistecircncia agrave corrosatildeo e desgaste [67]Uma das principais aplicaccedilotildees deste tipo de revestimentos deve-se ao seu comportamento anticorrosivo Ligas com elevado teor em foacutesforo tecircm sido aplicadas como forma de protecccedilatildeo dos substratos das condiccedilotildees ambientais sendo consideradas por alguns autores uma barreira contra a corrosatildeo [19] Normalmente os depoacutesitos niacutequel electroless tecircm baixa porosidade e apresentam-se uniformes o que lhes confere aquela propriedadeEnsaios de nevoeiro salino (teste de corrosividade) demonstraram que revestimentos com teores superiores a 158 at possuem resistecircncia agrave corrosatildeo superior relativamente agraves ligas com maior grau de cristalinidade ou ao niacutequel puro Um dos factores que contribuem para o melhor comportamento demonstrado pelos revestimentos com elevados teores em foacutesforo eacute a microestrutura amorfa mais homogeacutenea natildeo existindo fronteiras de gratildeo ou fronteiras de fase [20]No entanto tambeacutem se verifica que revestimentos com elevado teor em foacutesforo revelam fraca resistecircncia agrave corrosatildeo em ambientes quentes e concentraccedilotildees elevadas de hidroacutexidos de soacutedio Anaacutelises electroquiacutemicas e por espectroscopia de raios X mostraram que estes filmes permanecem activos enquanto revestimentos com teores meacutedios e baixos passivavam diminuindo a sua velocidade de corrosatildeo com o tempo Atribui-se este comportamento agrave formaccedilatildeo de fosfato de niacutequel [Ni3(PO4)2] com elevada solubilidade ocorrendo assim a remoccedilatildeo de niacutequel em vez da conversatildeo a oacutexidos e hidroacutexidos protectores [21]Nos uacuteltimos anos tem-se verificado um grande esforccedilo no sentido do desenvolvimento de novos materiais que apresentem propriedades electrocataliacuteticas [22-27] designadamente para as reacccedilotildees de evoluccedilatildeo de hidrogeacutenio (REH) e oxigeacutenio (REO) tendo as ligas de niacutequel electroless suscitado crescente interesse para essa finalidadeEm soluccedilotildees alcalinas o niacutequel eacute considerado um bom material de eleacutectrodo para ambas as reacccedilotildees referidas devido ao baixo sobrepotencial reduzido custo e elevada resistecircncia agrave corrosatildeo Foram realizados muitos estudos utilizando uma grande diversidade de meacutetodos electroquiacutemicos eg galvanostaacuteticos [2829] potenciodinacircmicos [2930] potenciostaacuteticos [3132] e oacutepticos [33] De facto o niacutequel utilizado como acircnodo tem sido usado como referecircncia para o teste de novos materiais com possiacutevel actividade electrocataliacutetica para a REOLigas amorfas agrave base de niacutequel com composiccedilotildees especiacuteficas demonstraram estabilidade e grande actividade electrocataliacutetica para a REH e REO Apesar da intensa investigaccedilatildeo realizada em ligas Ni-P permanecem questotildees em aberto sendo que o teor em foacutesforo da liga parece ser determinante para a actividade cataliacutetica apresentada pelo eleacutectrodoPode assim ver-se que a tecnologia electroless permite a utilizaccedilatildeo de materiais comuns de baixo custo como accedilo carbono que apoacutes o revestimento apresentam propriedades promissoras natildeo soacute a niacutevel anticorrosivo como tambeacutem na produccedilatildeo de hidrogeacutenio Esta eacute uma aacuterea em franco desenvolvimento e objecto de profunda investigaccedilatildeo no sentido de optimizar e descobrir novas potencialidades para estas ligas

Bibliografia1 H Keping e J L Fang Materials Finishing Fevereiro (1997) 73

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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Corrosatildeo2 J Colarauto D Tramontana ldquoEngineering applications of electrooless nickelrdquo cap 8 em ldquoElectroless Plating Fundamentals Apllicationsrdquo G O Mallory and J B Hajdu Ed American Electroplaters Surface Science Finishers Association 19903 M Mukhtarian R Tracy and J Evarts Proceedings of Surface Finishing International Technical Conference (1996) 2714 K Parker Plating and Surface Finishing Marccedilo (1992) 295 J P Correia A P Ricardo L M Abrantes Boletim SPQ 44 (1990) 276 Glenn O Mallory ldquoThe Fundamental Aspects of Electroless Nickel Platingrdquo cap1 no ldquoElectroless Plating Fundamentals amp Applications) G O Mallory and J B Hajdu EdAmerican Electroplaters amp Surface Finishers Association (1990)7 J Bates Plating amp Surface Finishing Maio (1998) 14148 A Vaskelis E Norkus Electrochim Acta 44 (1999) 36679 S S Djokic J Electrochem Soc 114 (1997) 235810 K Sugita U Ueno J Electrochem Soc 131 (1984) 11111 H Zhang X J Zhang Y K Zhang Plating amp Surface Finishing Abril (1993) 8012 R M Allen J B VanderSander Scripta Metallica 16 (1982) 116113 N M Martiak S Wetterer L Larrison M McNeil R Heu A A Neireder Plating amp Surface Finishing Junho (1993) 6014 D Baudrand B Durkin Materials Finishing Maio (1998) 2015 I Apachitei J Duszczyk L Katgerman E P J BOverkamp Scripta Materialia 38 (9)1347(1998)16 M Abrantes E J P Correia J Electrochem Soc 141 (9) (1994) 235617 R N Duncan Plating amp Surface Finishing Novembro (1996) 6718 Sanjay Mehta C Kerr A Vysotskaya amp A Ruffini Annual International Technical Conference Minneapolis Minnesota June 22-25 271 (1998)19 R Tracy G Evarts e Mary Mukhtarian Annual International Technical ConferenceMinneapolis Minnesota June 22-25 (1998) 24120 T Homma Y Kita T Osaka J Electrochem Soc 147 (1) (2000) 16021 R L Zeller L Salvati Jr Corrosion Science 50 (1994) 45722 M H Pournaghi-Azar e H Razmi-Nerbinj Electroanalytical Chemistry 456 83-90 (1998)23 C D Iacovangelo J Electrochem Soc 133 (7) (1986) 135924 I Paseka Electrochim Acta 44 ( 1999) 455125 I Paseka Electrochim Acta 40 (1995) 163326 L M De Souza F P Kong F R McLarnor and R H Muller Electrochim Acta 42 (1997) 125327 K Lian S J Thorpe and D W Kirk Electrochim Acta 37 ( 1992) 202928 M A Hopper J Ord J Electrochem Soc 120 (1973) 18329 J Weininger M Breiter J Electrochem Soc 111 (1964) 70730 M Vukovic J Appl Electrochem 24 (1994) 87831 R Scherebbler-Guzman J Vilche e A Arvia J Appl Electrochem 8 (1978) 6732 N Sato e K Kudo Electrochim Acta 21 (1976) 37133 G Larramona G Gutierrez J Electrochem Soc 137 (1990) 428

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