Aço Inoxidável e os Riscos de Corrosão

Inoxidável é um termo empregado para identificar um grupo de ligas ferrosas que contenham no mínimo 11% de cromo, o elemento químico mais importante que garante resistência contra oxidação e corrosão, de acordo com os estudos feitos pelo pesquisador alemão Monnartz, em 1911. O aço inox é resistente à corrosão devido ao fenômeno da passividade. Este tipo de aço apresenta maior resistência à oxidação e corrosão quando submetido a um determinado meio ou agente agressivo bem definido. Apresenta também razoável resistência mecânica à alta temperatura em relação a outras classes de aços quando, nesse caso, recebe denominação particular de aço refratário.

A boa resistência à corrosão dos aços inoxidáveis é explicada pela formação de uma película de proteção superficial de óxido de cromo. Outros elementos de liga, como molibdênio, silício, cobre e níquel, também podem ter efeitos favoráveis na resistência à corrosão. O efeito desse elemento de liga varia em diversas atmosferas corrosivas. Por conta disso, a atmosfera deve ser sempre considerada no momento de escolha do tipo mais adequado de aço.

ÁCIDOS NÃO OXIDANTES – H2SO4 – H3 – PO4 E ÁCIDOS ORGÂNICOS: Um aumento do teor de molibdênio eleva a resistência à corrosão nestes ambientes. Em ácido sulfúrico, por exemplo, a adição de cobre, melhor ainda a resistência à corrosão.

ÁCIDOS OXIDANTES: Os austeníticos 18/8 AISI 314 são normalmente usados em atmosferas oxidantes. A redução do teor de carbono resulta em alta resistência, juntamente com a elevação do teor de cromo.

CORROSÃO INTERGRANULAR: Quando um aço inoxidável é submetido durante um tempo determinado a uma temperatura entre 450 e 750 °C, conhecida como sensitização, é susceptível a precipitar carbonetos de cromo em contorno do grão. Com isso, a porcentagem de cromo livre, que podia unir-se com o oxigênio para formar a capa de óxido de cromo, diminui. Consequentemente, o aço fica sem defesa na zona afetada e sujeito a ser corroído nas bordas intergranulares. Existem três formas de prevenir este tipo de corrosão. São elas:

  • Tratar termicamente o aço inox, depois de soldado, a uma temperatura de austenitização por volta de 1050 °C, resfriando-o rapidamente.
  • Ligar o aço com elementos com maior afinidade pelo carbono e pelo cromo, como o nióbio (Nb) e o titânio (Ti).
  • Reduzir o teor de carbono a limites inferiores ao de solubilidade com o Cromo. Este limite oscila ao redor de 0,03%. Dessa forma, nascem os aços inoxidáveis conhecidos como ELC (Extra Low Carbon) e que correspondem às ligas AISI 304 L; 316 L e 317 L.

CORROSÃO ALVEOLAR: Trata-se de um ataque localizado, causado pela presença de soluções de sais halógenos. Este ataque, também conhecido como pitting, se produz pela localização de íons halógenos em zona em que a capa passivadora ou protetora tenha sido violada. Com isso, um par eletroquímico é formado entre a superfície intacta do metal (cátodo) e a superfície pontual onde se alojou o halógeno (anodo).Considerando que a intensidade de corrente é pontual e inversamente proporcional à superfície anódica, a corrosão avança de forma rápida, destruindo o metal por perfuração. Estudos realizados têm permitido determinar a existência de um potencial pitting sobre o qual começa a desenvolver-se o tipo de corrosão aplicada. A fim de aumentar esse potencial, foram utilizadas ligas com maior conteúdo de molibdêni, como o AISI 317 e o ALLOY B6. Com isso, é possível assegurar que quanto maior a quantidade de molibdênio na liga menor é a probabilidade de ocorrer corrosão alveolar.

CORROSÃO SOB TENSÃO: Ocorre em todas as ligas, porém, há poucos agentes específicos que provocam este tipo de corrosão. As causas não são conhecidas, mas em todos os casos constatou-se a presença de três parâmetros:

  • Tensões de tração no metal
  • Temperatura do metal superior aos 70 °C
  • Presença de cloreto na solução circundante

Esta corrosão se revela em forma de fissuras transcristalinas no material, que se propagam em forma arborescente. A forma de evitar esta corrosão é tratar termicamente as peças ou equipamentos de aços inoxidáveis austeníticos ou utilizando novas ligas existentes no mercado e que se caracterizam por possuir uma dupla matriz metalográfica austenoferrítica.

CORROSÃO EM FRESTAS: É uma forma de ataque local. Apresenta-se nos pequenos espaços livres entre as paredes dos materiais em contato, de onde o líquido flui com dificuldade. Isso faz com que a capa passiva não se regenere adequadamente e que o metal fique exposto aos ataques corrosivos do meio que o banha. A corrosão em frestas pode ocorrer em juntas ou flanges, embaixo de areias ou impurezas depositadas sobre a superfície do aço, além de pontos de contato com materiais não metálicos.

CORROSÃO POR EROSÃO: Este tipo de ataque ocorre quando o inox está exposto à corrosão e abrasão, simultaneamente. A perda de espessura no material será maior do que se agir somente em uma delas. Isso ocorre porque a capa passiva é continuamente reduzida, ficando a capa subjacente do aço ativa e exposta ao meio agressivo. Este tipo de corrosão ocorre em dispositivos nos quais circulam soluções. O efeito da corrosão-erosão será mais forte se as soluções conterem partículas de areia, lodo ou bolhas de gás e se a velocidade do fluído for elevada. Esta corrosão pode ser evitada ou controlada reduzindo a turbulência ou a velocidade do fluxo, ou ainda utilizando aços com maior dureza superficial, como AISI 316 LN ou 304 LN.

CORROSÃO GALVÂNICA: Ocorre quando entram em contato dois metais com diferentes potenciais eletrolíticos. Tanto a formação de pares galvânicos como o aumento ou diminuição da corrosão vão depender da corrosão dos elementos na escala eletrolítica de potenciais de óxi-redução. para eliminar os riscos deste tipo de corrosão, a superfície de contato dos aços deve ser isolada. O efeito do ataque também pode ser diminuído mantendo o contato entre uma grande superfície do metal nobre com uma superfície menor do metal menos nobre.

Fonte: Inoxplasma e Armco do Brasil