corrosao slides utfpr

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁCampus Curitiba

CORROSÃOLuiz Alberto P. da Costa

2009

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Slide: 02D.A. de Química e BiologiaLuiz Alberto

Conceitos

Federação Européia de Corrosão

“Interação físico-química entre um METAL e o meio envolvente, da qual resultam mudanças nas propriedades do METAL, levando freqüentemente àsua inutilização ou do sistema técnico do qual faz parte ou ainda à alteração do meio”.

NACE – National Association of Corrosion Engineers

“Deterioração de um material ou das suaspropriedades devido à reação com o meio envolvente”.

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Conceitos

Conceito mais abrangente

“A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associada a esforços mecânicos”.

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Exemplos 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 hidrólise

da 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.

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Nestes casos a corrosão corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos.

ExemplosMetalurgia: Fe2O3 + 3/2 C 2 Fe + 3/2 CO2

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

Ferrugem

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Variáveis que devem ser consideradas na corrosão metálica:

Exemplos

Metal

Meiocorrosivo

Condiçõesoperacionais

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material metálico: composição química, impurezas, estado da superfície, formato, contato com outros metais, união (solda, rebites), etc...

meio corrosivo: composição química, concentração, pH, impurezas, temperatura, teor de oxigênio, etc...

condições operacionais: solicitações me-cânicas, movimento relativo entre o mate-rial metálico e o meio, etc...

Exemplos

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Perdas diretas:Custos de substituição de peças corroídas, incluindo-se energia e mão-de-obra.Custos e manutenção dos processos de pro-teção.

Perdas indiretas:Paralisações acidentais, perda de produtos, perda de eficiência dos equipamentos, conta-minação de produtos, superdimensionamen-to nos projetos.

Importância

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SegurançaEm 1988, um Boeing 737-200 da Aloha Airlinesperdeu parte da sua fuselagem durante o vôo, causando a morte de um tripulante.

Importância

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O acidente ocorrido em 1979 no reator 2 de ThreeMile Island teve origem numa fuga de fluido de arrefecimento que pode ser devida a corrosão sob tensão.

Importância

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Interrupção de telefones Preservação de monumentos históricos

Importância

A Estátua da Liberdade está exposta à atmosfera marítima, ficando sujeita a vários tipos de corrosão (em particular corrosão galvânica do aço estrutural em contato com o cobre do revestimento externo). O seu restauro, realizado nos anos 80, levou 5 meses para ser concluido e custou US$ 780 000.

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Odontologia: obturações metálicas, ortodon-tia.

Medicina: instrumental cirúrgico, fios para suturas, ortopedia (implantes cirúrgicos para consolidação de fraturas ósseas).

Importância

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A caracterização da forma de corrosão auxilia no esclarecimento do mecanismo e na aplicação de medidas adequadas de proteção. A corrosão pode ser:�Uniforme�Por placas�Alveolar�Puntiforme�Intergranular ou intercristalina�Intragranular, transgranular ou transcristalina�Filiforme�Por esfoliação

Formas de corrosão

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Corrosão uniforme: Se processa em toda a extensão da super-fície, ocorrendo per-da uniforme de es-pessura. É comum em metais que não formam películas protetoras.

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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Corrosão em placas:Os produtos de corrosão formam-se em placas que se desprendem progressivamen-te. É comum em metais que formam película inicialmente protetora mas que, ao se tor-narem espessas, fraturam e perdem aderência, expondo o metal a novo ataque.

Formas de corrosão

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Corrosão em placas

Formas de corrosão

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Corrosão alveolar: O desgaste provocado pela corrosão se dá sob forma localizada, com o aspecto de crateras. É freqüente em metais formadores de películas semi-protetoras ou quan-do se tem corrosão sob depósito, como no caso da corrosão por aeração diferencial.

Formas de corrosão

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Corrosão alveolar generalizada em tubo de aço carbono

Formas de corrosão

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Corrosão por “pites”ou puntiforme:O desgaste se dá de forma muito localizada e de alta intensidade, geralmente com profundidade maior que o diâmetro e bordos angulosos.

Formas de corrosão

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A corrosão por “pites” é freqüente em metais formadores de películas protetoras, em geral passivas que, sob a ação de certos agentes agressivos, são destruídas em pontos locali-zados, os quais tornam-se ativos, possibilitando corrosão muito intensa. Exemplo comum é representado pelos aços inoxidáveis austeníticos em meios que contêm cloretos.

Corrosão por “pites” em tubo de aço inoxidável AISI304

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

e

dseção parcial de

um tubo caracterizando a corrosão por

pite

profundidade (d) do desgaste causado pelo

processo corrosivo.

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Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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É normal ocorrer - em alguns processos de corrosão - dificuldade de caracterizar se as cavidades formadas estão sob a forma de placas, alvéolos ou pites, criando divergências de opinião entre os técnicos de inspeção e/ou manutenção. Entretanto, devemos dar impor-tância maior à determinação das dimensões dessas cavidades, a fim de se verificar a extensão do processo corrosivo.

Formas de corrosão

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Corrosão intergra-nular ou intercrista-lina:O ataque se manifesta no contorno dos grãos, como no caso dos aços inoxidáveis austeníticos sensitiza-dos, expostos a meios corrosivos.

Formas de corrosão

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Corrosão intergranular ou intercristalina:

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

Sensitização em aço inox

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Corrosão intragranular,transgranular ou transcristalina:O fenômeno se manifesta sob a forma de trincas que se propagam pelo interior dos grãos do material, como no caso da corrosão sob tensão de aços inoxidáveis austeníticos.

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

intergranular intragranular

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Corrosão Filiforme:Se processa sob a forma de finos filamentos, mas não profundos, que se propagam em diferentes direções. Ocorre geralmente em superfícies metálicas revestidas com tintas ou metais.É observada mais freqüentemente quando a UR é maior que 85% e em revestimentos mais permeáveis à penetração de oxigênio e água, ou ainda, apresentando falhas e riscos.

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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Corrosão por Esfoliação:Se processa de forma paralelaà superfície metálica. Ocorre em chapas ou componentes extrudados cujos grãos foram achatados ou alongados, criando condições para que inclusões ou segregações sejam transformadas, devido ao trabalho mecânico, em plaquetas alongadas. Caso estas sejam atingidas pela corrosão (por frestas p.e.) ocorre a separação das camadas e desintegra-ção do material.

Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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Formas de corrosão

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