1 aula corrosão

5/12/2018 1 aula Corros o - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/1-aula-corrosao 1/64

Corrosão

Prof. Jaqueline Borges

Curso: P&G



Fundamentos sobre Corrosão e

Oxidação • Todos os metais e ligas estão sujeitos à corrosão.

• Não há nenhum material que possa ser empregado

em todas as aplicações.

O ouro, por exemplo, conhecido por sua excelenteresistência à ação da atmosfera, será corroído seexposto ao mercúrio, em temperatura ambiente.

Por outro lado, o ferro não é corroído por mercúrio,mas enferruja rapidamente em presença do ar

atmosférico.



• É impraticável eliminar a corrosão.

O segredo de um bom projeto de engenharia,geralmente,está nos processos de controle da

corrosão.

O corrosionistatem por objetivo

estudar adeterioração dos

materiais pelaação do meioem que são

usados.



Definição

Corrosão pode ser definida como adeterioração,

que ocorre quando um metal reage com o meioambiente.



Corrosão do concreto – deterioração do cimento Portland,

utilizado no concreto, pela ação de sulfatos;

Corrosão da borracha – a perda de elasticidade devido à

oxidação por ozônio;

Corrosão da madeira –

perda da resistência pela hidróliseda celulose em função da exposição a solução de ácidos

e/ou de sais ácidos.

Corrosão metálica - os metais reagem com os elementos

não metálicos presentes no meio, produzindo compostos

semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram

extraídos.



METALURGIA E CORROSÃO



Metalurgia:

Fe2O

3+ 3/2 C 2Fe + 3/2 CO

2Hematita

Corrosão:2 Fe + 3/2 O2 + 3 H2O Fe2O3 . 3 H2O ou 2 Fe(OH)3

Ferrugem



Motivação para o estudo e o controleda corrosão

Existe um grande interesse prático neste estudouma vez que a corrosão causa um prejuízo

estimado em torno de 1,5 a 3,5% do PIB nospaíses industrializados.

Em valores, o PIB brasileiro totalizou R$ 3,675 trilhõesem 2010.

Leia mais sobre esse assunto emhttp://oglobo.globo.com/economia/mat/2011/03/03/pib-brasileiro-fecha-2010-com-crescimento-de-7-5-maior-desde-1986-aponta-ibge-923926837.asp#ixzz1LlqXUeQJ

http://oglobo.globo.com/economia/mat/2011/03/03/pib-brasileiro-fecha-2010-com-crescimento-de-7-5-maior-desde-1986-aponta-ibge-923926837.asp


































Perdas diretas:

Custos de substituição de peças corroídas, incluindo-se energia

e mão-de-obra.

Custos e manutenção dos processos de proteção.

Perdas indiretas:

Paralisações acidentais, perda de produtos,

perda de eficiência dos equipamentos, contaminação

de produtos, superdimensionamento

nos projetos.



Em Calcutá, índia, a ponte Howrah,de 457 metros de comprimento,está sendo ameaçada pela saliva

dos pedestres.

O gutkha – a famosa mistura de folhade bétele, noz – de – areca ehidróxido de cálcio, que muitos

cidadãos mascam e depoiscospem – é altamente corrosivo.

Segundo o The Telegraph , jornal de Calcutá, “o poder de corrosão resultante

das cusparadas das pessoas que passam pela ponte já reduziu a espessuradas coberturas de aço que protegem os pilares de 6 para 3 milímetros desde2007”. Cerca de 500 mil pedestres e 100 mil veículos usam essa ponte por

dia.

http://4.bp.blogspot.com/-DZrsu6rPQ6Q/TXDp6J6hS6I/AAAAAAAAAGk/A_vq6vwKZns/s1600/mar%C3%A7o+2011.jpg



SegurançaEm 1988, um Boeing 737-200 da Aloha Airlines

perdeu parte da sua fuselagem durante o vôo, causando amorte de um tripulante.



Causa do problema

Sem que seja necessário recorrer a meiosagressivos tem-se que a maioria dos materiais

em contato com o meio ambiente, como porexemplo a atmosfera, formam um sistema

termodinamicamente instável.



Formação de óxidos e hidróxidos

Com a única exceção dos metais nobres (ouro,platina, etc.),

todos os demais metais em contato com o ardevem reagir e transformarem-se em óxidos,

hidróxidos ou outras formas semelhantes.



G

Em alguns casos (alumínio, magnésio, cromo,etc.) tal transformação em óxidos implica

numa grande redução da energia livre.



De acordo com a termodinâmica,

os metais não poderiam serutilizados numa atmosfera

como a terrestre.

Sadi Carnot

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Carnot2.jpg



Devido ao fato de que

certas velocidades dereação são lentas quese pode utilizar osmetais no cotidiano.

NobelEinsten

Peter Waage e Cato Guldberg

Apesar datermodinâmica indicara possibilidade deuma reação, isso nãodiz nada a respeito davelocidade com queesta reação ocorre.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Peter_Waage

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cato_Maximilian_Guldberg







CLASSIFICAÇÃO

Os processos de corrosão podem serclassificados segundo o MEIO em que

ocorrem e segundo sua MORFOLOGIA.



Classificação segundo o Meio

Corrosão Química

São os casos em que o metal reage com ummeio não iônico como, por exemplo, ocorre no

caso de oxidação ao ar a alta temperatura.



Classificação segundo o Meio

Corrosão Eletroquímica

Defini-se corrosão eletroquímica para os casosem que ocorre um transporte simultâneo de

eletricidade através de um eletrólito.

A este importante grupo pertencem a corrosão

em soluções salinas e água do mar, a corrosãoatmosférica, a corrosão em solos, etc.



Classificação segundo a Morfologia

A classificação segundo o meio é útil no estudodos mecanismos de ataque, entretanto,

querendo-se avaliar os danos causados pela

corrosão torna-se mais conveniente se fazeruma classificação segundo a morfologia.




Corrosão Uniforme

É a forma menos agressiva de corrosão. O

ataque, neste caso, se estende de formahomogênea sobre toda a superfície metálica,e sua penetração média é igual em todos os

pontos.




Corrosão Uniforme




Corrosão em Placas

Abrange os casos intermediários entre a

corrosão uniforme e a corrosão localizada.Ocorre em algumas regiões da superfície.




Corrosão em Placas

Chapa de aço-carbono decostado (parede) de tanque.




Corrosão Alveolar

A corrosão alveolar se processa na superfíciemetálica produzindo sulcos ou escavações

semelhantes a alvéolos, apresentando fundoarredondado e profundidade geralmente

menor que seu diâmetro.




Corrosão Alveolar




Corrosão Puntiforme (pite)

Este tipo de ataque é uma das formas mais

perigosas em que a corrosão pode-seapresentar.

Durante a corrosão puntiforme, ou pite, o

ataque se localiza em um ponto isolado dasuperfície metálica e se propaga até o interior

do metal, muitas vezes transpassando-o.

Pitting corrosion (inglês)Picadura (espanhol)Piqûre (francês)



Em alguns processos corrosivos pode ocorrerdificuldade de se caracterizar se as cavidades

formadas estão sob a forma de placas,alvéolos ou pites, criando divergências de

opiniões entre os técnicos de inspeção e/ou

manutenção.





Deve-se considerar que a importância maior é adeterminação das dimensões dessas

cavidades, para verificar a extensão do

problema corrosivo.



Exemplo: PitesDeterminar: o número de pites por unidade de área; o diâmetro;

a profundidade.Seccionar o pite selecionado, polir e medir a profundidade com:

Micrômetro;Auxílio de microscópio




Corrosão em Frestas Este tipo de corrosão é uma variação da corrosão puntiforme e se

apresenta em uniões ou zonas em que a renovação do meiocorrosivo só pode ser obtida por difusão (movimento de íons

causado por um gradiente de concentração).

A ação da aeração diferencial e/ou da concentração iônica diferencialproduzem a formação de pilhas em frestas em materiais metálicos.

A formação de pilhas de concentração iônica diferencial é preferencialem meios líquidos e a formação de pilhas de aeração diferencial é

preferencial em meios gasosos.

Esta condição de não renovação do meio corrosivo (estagnação) podeser obtida também quando se tem sedimentação ou quando se

utilizam juntas de material absorvente ou poroso.



De uma maneira geral este tipo de corrosão ocorre emfrestas com espessura de poucos centésimos de

milímetro ou menor .Estas frestas podem ser definidas como as que ocorrem

em juntas soldadas de chapas sobrepostas,


Corrosão em Frestas



Estas frestas podem ser definidas como as que ocorrem em juntas de chapasunidas por rebites,

• Os rebites em geral são usados na execução de uniões de caráterpermanente, feitas com chapas ou perfis laminados.

•

São hastes cilíndricas de aço ou ferro, com cabeça em uma dasextremidades; muitas vezes são colocados nos furos com o metal aquecidoao rubro, de modo que a outra extremidade possa ser executada porpressão ou por martelamento.

• Os furos dos rebites são puncionados, com ou sem escareado (alargados),

ou broqueados, tendo um diâmetro maior do que o do rebite, e a espiga(haste) do rebite deve ter comprimento suficiente para proporcionar oenchimento completo do furo com o metal e a execução da cabeça.





Estas frestas podem ser definidas como as que ocorrem em juntas de chapasem ligações de tubulações unidas por flanges,



Flange em tubulação de gás combustível

http://pt.wikipedia.org/wiki/Flange

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Flanschverbindung_Gasleitung.jpg

http://pt.wikipedia.org/wiki/Flange




Corrosão Intergranular

Este tipo de corrosão localiza-se entre os grãosda estrutura cristalina do material (contorno

de grãos) metálico, o qual perde suaspropriedades mecânicas e pode fraturarquando submetido a esforços mecânicos

menores que o esperado, como é o caso da

corrosão sob tensão fraturante (stresscorrosion cracking, SCC).




Corrosão Intergranular




Classificação segundo a MorfologiaCorrosão Intragranular

(transgranular) Este tipo de corrosão se processa no interior dos

grãos cristalinos do material metálico o qual,

pela perda de suas propriedades mecânicas,assim como no caso da corrosão intergranular,poderá fraturar à menor solicitação mecânica

com efeitos muito mais catastróficos que ocaso da intergranular.





(transgranular)





(transgranular)

l ifi ã d f l i




Corrosão Filiforme

A corrosão filiforme se processa sob a forma definos filamentos que se propagam em

diferentes direções e que não se cruzam.

Admite-se que o produto de corrosão, emestado coloidal, apresenta carga positiva, daí arepulsão. Ocorre geralmente em superfícies

metálicas revestidas com filmes poliméricos,tintas ou metais ocasionando o deslocamentodo revestimento.

Cl ifi ã d f l i



• Ocorre geralmente em superfícies metálicasrevestidas com filmes poliméricos, tintas oumetais ocasionando o deslocamento dorevestimento.

• Tem sido observada mais freqüentementequando a umidade relativa do ar é maior que

85% e em revestimentos mais permeáveis àpenetração de oxigênio e água ou apresentandofalhas, como riscos, ou em regiões de arestas.


Corrosão Filiforme

Cl ifi ã d M f l i




Corrosão Filiforme

Cl ifi ã d M f l i




Corrosão por Esfoliação

A corrosão por esfoliação ocorre em diferentescamadas. Ocorre em chapas ou componentes

que tiveram seus grãos alongados eachatados. Separa as camadas ocasionandoum inchamento do material metálico. Essa

forma de corrosão tem sido observada maiscomumente em ligas de alumínio das séries2.000(Al, Cu, Mg), 5.000(Al, Mg) e 7.000(Al,

Zn, Cu, Mg).

Cl ifi ã d M f l i





Cl ifi ã d M f l i




Corrosão grafítica

Corrosão que ataca ferros com alto teor degrafita e que provoca a oxidação dos grãosmetálicos, deixando resíduo grafítico.




O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética comelementos como carbono e silício.

O ferro fundido cinzento (gray cast iron) possui um teor de

carbono de 2,7 a 4,0 % e silício na ordem de 1 a 3%. Équebradiço, rompe-se sempre em fratura frágil e sua

resistência à tração e a ductibilidade são muito baixas.

A ductilidade é a propriedade que representa o grau dedeformação que um material suporta até o momento de sua

fratura.

Ouro, cobre e alumínio são metais muito dúcteis. O oposto de

dúctil é frágil.



Cl ifi ã d M f l i

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mistura_eut%C3%A9tica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%ADcio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ouro

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cobre

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cobre

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ouro

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%ADcio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono



http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro



Em relação à corrosão generalizada, o ferrofundido, devido ao maior teor de carbono livre ede cementita, apresenta melhor desempenho do

que aço-carbono, principalmente, quando sujeitoáguas neutras e alcalinas.

Entretanto, quando sujeito as condições ácidascomo é o caso de solos e/ou de águas contendoH2S ocorre a corrosão localizada, denominada de

corrosão grafítica ou grafitização.



Cl ifi ã d M f l i





Mecanismo de grafitização e o aspecto da corrosão de tubo de

ferro fundido

Cl ifi ã d M f l i



A dezincificação é um processo corrosivo que ocorreprincipalmente em latões (ligas de Cu-Zn), principalmente

em soluções salinas e com maior intensidade em meioácido.

O zinco se oxida preferencialmente, deixando um resíduo de

cobre e produtos de corrosão. A corrosão pode-se dar empequenas áreas, sob a forma de alvéolos, ou

uniformemente, em maiores áreas.Observa-se nas áreas dezincificadas o aparecimento deresíduo branco ou de coloração avermelhada contrastando

com a coloração amarelada da liga. O resíduo branco é oproduto de oxidação do zinco. Abaixo desse resíduo

observa-se a característica coloração avermelhada docobre.


Dezincificação




Parte interna da válvula de latão com corrosão pordezincificação


Dezincificação





Empolamento pelo hidrogênio

Ocorre a invasão de hidrogênio atômico nomaterial devido ao pequeno tamanho do

átomo.Após invadir o material, ele irá se combinar com

outro átomo de hidrogênio produzindo

hidrogênio molecular que por possuir maiorvolume irá causar o empolamento domaterial.




Após a solda de algum material, temos aformação de corrosão em torno da solda e

não propriamente sobre ela.

Ocorre a poucos milímetros do local onde foiaplicada a solda e é mais comum em aços inox

não estabilizados ou com teores de carbono

inferiores a 0,03%. O processo se dáintergranularmente.


Em torno do cordão de solda





Em torno do cordão de solda

1 aula corrosão

Documents