Como Acontece a Corrosão

Estudo Técnico

Como Acontece a Corrosão

Os metais raramente são encontrados no estado puro. Eles quase sempre são encontrados em combinação com um ou mais elementos não-metálicos presentes no ambiente. Minérios são, de modo geral, formas oxidadas do metal.

Com raras exceções, quantidades significativas de energia devem ser fornecidas aos minérios para reduzi-los aos metais puros. A fundição e conformação posterior do metal envolvem processos onde mais energia é gasta.

Corrosão pode ser definida, de modo simples, como sendo a tendência espontânea do metal produzido e conformado de reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. Uma outra definição, amplamente aceita, é a que afirma que corrosão é a deterioração de propriedades que ocorre quando um material reage com o ambiente.

De uma perspectiva puramente termodinâmica, a tendência de decréscimo energético é a principal força encorajadora da corrosão metálica.

A corrosão afeta a sociedade de várias maneiras: utilização de maiores coeficientes de segurança, necessidade de manutenção preventiva (p. ex.: pintura) e corretiva, utilização de materiais mais “nobres” e caros, parada temporária da utilização do equipamento ou da estrutura, contaminação de produto, perda de eficiência, perda de credibilidade, etc.

Obviamente todos estes itens envolvem aspectos econômicos. Assim, existem muitas razões para se evitar a corrosão.

A corrosão pode ocorrer através de variadas formas, e sua classificação pode ser feita através da aparência do metal corroído. As formas mais comuns de corrosão que acometem o aço carbono são a corrosão uniforme, a corrosão galvânica, a corrosão por frestas e a corrosão por pites, menos comum, mas não menos importante.

O Ataque uniformemente distribuído por grandes regiões da superfície metálica é certamente a forma mais comum de corrosão. Ela se distribui, em geral, por grandes áreas da superfície metálica e a velocidade com que progride, por ser uniforme, pode ser estimada.

A corrosão galvânica pode ocorrer quando dois metais diferentes, em contato elétrico (ou conectados por um condutor elétrico) são expostos a uma solução condutora de eletricidade.

Uma diferença de potencial elétrico existente entre diferentes metais ou ligas acaba por fornecer o potencial termodinâmico necessário à manutenção do processo de corrosão.

As condições ambientais dentro de uma fresta podem, com o tempo, tornar-se muito diferentes daquelas encontradas em uma superfície próxima, limpa e exposta ao ambiente externo. Um ambiente muito mais agressivo pode se desenvolver e causar a corrosão localizada no interior da fresta. Frestas acontecem, por exemplo, em parafusos, pontos de solda descontínua e

rebites, mas também podem ser criadas por depósitos de sujeira, produtos de corrosão, riscos em pintura, etc.

Corrosão Uniforme

A corrosão uniforme é o fenômeno de corrosão mais importante, comum, simples e conhecido.

Ela acontece em metais e ligas relativamente homogêneas expostas a ambientes também homogêneos. Esta homogeneidade de comportamento pode ser, de fato, tanto reflexo da homogeneidade intrínseca do material (ausência de defeitos estruturais ou de inclusões, por exemplo) quanto a não seletividade do ambiente com respeito a estes defeitos. Aços-carbono expostos à atmosfera e ligas de cobre expostos às águas naturais são bons exemplos de materiais que podem sofrer este tipo de ataque.

A velocidade de corrosão uniforme é, em geral, expressa em termos da perda de massa por unidade de superfície e por unidade de tempo, ou pela perda de espessura do metal corroído em função do tempo.

Em certos casos particulares, a corrosão uniforme pode ser muito acelerada pela ação de agentes externos. É o caso de um fenômeno conhecido por “corrosão por correntes de fuga”.

Como visto anteriormente, a corrosão resulta da existência simultânea de duas reações

eletroquímicas distribuídas uniformemente sobre a superfície do material: a reação anódica, que corresponde à oxidação do metal (passagem do íon à solução) e a reação catódica, que corresponde à redução do oxidante presente no meio (O dissolvido, H+, etc). 2 A corrosão atmosférica dos aços-carbono, como o próprio nome indica, trata da reação do oxigênio, constituinte da atmosfera, à temperatura ambiente, com o metal, estando a superfície recoberta por uma película (macroscópica ou microscópica) de água e agentes poluentes dissolvidos, chamado de eletrólito.

Corrosão Localizada

Este fenômeno ocorre, diferentemente da corrosão uniforme, quando o metal é colocado em presença de um ambiente não homogêneo. Estas diferenças podem advir de múltiplas origens, tanto ao nível do material (ligas multifásicas, presença de inclusões, defeitos localizados em revestimentos protetores, pares bimetálicos, etc) quanto ao ambiental (variação local de composição química, de pH ou da temperatura.ap

Corrosão Galvânica

A corrosão galvânica é uma das formas mais comuns de ataque em meio aquoso. Como o próprio nome indica, ela resulta da formação de uma pilha, promovendo um ataque localizado em um dos componentes do par.

As regiões onde acontecem as reações anódica (a corrosão metálica) e catódica (redução do oxidante) são espacialmente distintas. Como mencionado anteriormente, esta seletividade das reações é devido às heterogeneidades existentes no material, no meio ou nas condições físicoquímicas da interface.

MATERIAL HETEROGÊNEO

Cada metal ou liga pode ser caracterizada pelo seu potencial