Lista De Corrosão

1ª Lista de exercícios - CORROSÃO

1. Defina corrosão?

R: Deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente aliada ou não a esforços mecânicos.

2. Cite três tipos de custos financeiros diretos e três indiretos que podem ter como causas a corrosão metálica.

R: Custos diretos: substituição de peças (inclui energia e mão de obra), manutenção dos processos de proteção (proteção catódica, pintura, recobrimentos etc.).

Custos indiretos: paralisações, perda de produtos, perda de eficiência, superdimensionamentos nos projetos.

3. Qual a estimativa de custos em nível mundial da corrosão?

R: Estimado em 3% do PNB

4. Em relação a produção mundial de aço, que percentuais estimados são contabilizados como destinados a reposição de perdas por corrosão? Para reciclagem (sucata) por problemas relacionados a corrosão? Quanto é completamente destruído pela corrosão?

R: Estima-se que cerca de 1/3 do aço produzido mundo destina-se a reposição de perdas por corrosão, 22% retornam às usinas sob a forma de sucata, cerca de 10% é completamente destruído pela corrosão.

5. Porque diz-se que o ferro está em uma condição termodinâmica instável em relação ao seu estado natural, ou seja, quais as considerações energéticas a serem consideradas entre o ferro e seus minérios?

R: Composto + Energia Metal

6. Como são classificados os tipos de corrosão segundo a morfologia dos mesmos?

R: Intergranular: entre os grãos da rede cristalina do material metálico - stress corrosion cracking

Intragranular nos grãos da rede cristalina do material metálico

Filiforme finos filamentos, em diferentes direções que não se cruzam (comum em ambientes com U.R. superior a 85%).

Esfoliação se processa em diferentes camadas - inchamento do material metálico (delaminação paralela à superfície metálica).

Grafítica em ferros fundidos cinzentos em temperatura ambiente, onde o ferro é convertido em produtos de corrosão, restando a grafite intacta.

Dezincificação ocorre em ligas de cobre-zinco, regiões com coloração avermelhada contrastando com a coloração das ligas (corrosão preferencial do zinco).

Empolamento pelo hidrogênio entrada do hidrogênio atômico nos metais e rápida difusão. Em regiões com descontinuidades, como inclusões e vazios, converte-se em H2, exercendo pressão e originando a formação de bolhas.

7. Como são classificados os meios corrosivos? No aspecto geral, qual o mais importante e porquê?

R: Atmosfera, aguas naturais, solo. Atmosfera, devido ao elevado custo (cerca de 50% do custo total).

8. Existe material realmente inoxidável? Justifique.

R: Não. Corrosão depende do material e do meio.

9. Explique, mostrando as semi-reações e a equação global o que ocorre após certo tempo, numa chapa de ferro, se nela for colocada uma gota de água salgada. Qual o tipo de pilha envolvida no processo?

R: Haverá corrosão por aeração diferencial, como consequência da formação de uma pilha de aeração diferencial num meio corrosivo neutro aerado. Esse tipo de pilha se forma devido à diferença nas concentrações de oxigênio. A parte menos aerada, o centro da gota, funcionará como ânodo da pilha, cedendo elétrons para a parte mais aerada, a periferia da gota. Há, portanto, corrosão no centro da gota. As semi-reações e a reação global envolvida nesse processo são:

Ver slides. Fe  Fe2+ + 2e- (reação anódica)

H2O + ½ O2 + 2e-  2OH- (reação catódica)

Fe + H2O + ½ O2  Fe2+ + 2OH- (reação global)

10. Que tipo de proteção contra a corrosão ocorre quando se utiliza zinco como forma de revestimento de estruturas de ferro? Como ela funciona?

R: Galvânica. O zinco, por ter potencial de oxidação maior que o do ferro, tornar-se-á o ânodo da pilha, e o ferro, o cátodo. Portanto, enquanto todo o zinco não sofrer oxidação, a estrutura de ferro estará protegida, mesmo que haja falhas no revestimento do zinco. Slides.

11. Explique o seguinte fenômeno: placas de aço justapostas por rebites de cobre sofrem corrosão muito atenuada nas placas de aço quando imersas em água do mar, porém se as placas fossem de cobre e os rebites de aço, a taxa de corrosão dos rebites de aço, seria acentuadamente perigosa, pois poderia provocar a ruptura desses rebites.

R: Quando chapas de aço justapostas por rebites de cobre são imersas em água do mar, eletrólito por natureza, este penetrará pelas frestas existentes entre as próprias chapas e entre as chapas e os rebites de cobre. Portanto, devido à diferença de potencial eletroquímico entre o cobre e o ferro, haverá corrosão do ferro (maior potencial de oxidação) nas regiões ao redor dos rebites, com uma grande área anódica cedendo elétrons para uma pequena área catódica. Logo, no caso de inverterem-se as posições (chapa de cobre e rebites de aço), teremos o mesmo tipo de corrosão, devido às mesmas causas, porém com oxidação acentuada dos rebites de aço, agora com a exposição de uma pequena área anódica cedendo elétrons para uma grande área catódica, o que gera corrosão muito mais intensa que no caso anterior.

12. Em uma fábrica foi feita uma tubulação de ferro contendo juntas (ligação entre tubos de ferro) feitas de cobre. Nessa tubulação passa uma solução aquosa. Esta empresa está sofrendo de problemas de corrosão na tubulação. Imagine que você foi chamado para resolver o problema. Faça então um relatório para o dono da empresa explicando porque está ocorrendo corrosão, quais as partes da tubulação mais afetadas e uma solução para o problema.

Relatório:

• Sistema -Tubulação de água

• Material