Resistência à corrosão é a característica mais fundamental do aço inoxidável.A resistência à corrosão do tubos de aço inoxidável e acessórios É exatamente essa propriedade que torna o material indispensável em inúmeras aplicações industriais e de consumo.O aço inoxidável enferruja?Para obter e manter essa resistência à corrosão, é necessário um conhecimento profundo da composição química da liga e do ambiente operacional.
O mecanismo por trás da resistência à corrosão
As propriedades excepcionais do aço inoxidável resultam de um fenômeno natural conhecido como passivação, que envolve uma reação química entre o cromo e o oxigênio.
- O papel do cromo:
O aço inoxidável contém um mínimo de 10,5% cromo. - Formação de filme passivo:
Quando o cromo é exposto ao ar ou à água, ele forma instantaneamente uma camada fina e transparente de óxido de cromo (Cr2O3). - Autocura:
Essa película protetora não é porosa e é altamente estável. Se a superfície for arranhada, a película se regenera imediatamente, desde que haja oxigênio disponível. Essa capacidade de autocura confere ao material sua qualidade inoxidável.
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Fatores que comprometem a resistência à corrosão
Embora o aço inoxidável seja altamente resistente, ele não é imune a todas as formas de ataque. Certas condições podem romper a camada passiva, levando à corrosão localizada.
Altos níveis de íons de cloreto, comuns em água salgada ou alvejante, são altamente destrutivos.Cloretos Isso leva diretamente à quebra química do filme passivo localmente. corrosão e corrosão em fendas.
Em condições de privação de oxigênio, o filme de passivação não pode se autorreparar, acelerando assim a corrosão localizada nessas áreas.
Temperaturas elevadas aumentam a taxa de reações químicas e ultrapassar a temperatura crítica de corrosão (CPT) do material aumenta significativamente a vulnerabilidade.
Incorporado aço carbono Essas partículas enferrujam facilmente, pois esse processo consome o oxigênio local, levando à ruptura da camada passiva subjacente.
Aumento da resistência à corrosão por meio da seleção de classes
A seleção do material é a etapa mais importante para garantir o desempenho de longo prazo. Elementos de liga específicos são adicionados para adequar o aço a condições extremas.
- Molibdênio (Mo):
Adição Molibdênio melhora drasticamente a resistência à corrosão por pites e fendas, especialmente em ambientes com cloretos.Grau 316,que contém molibdênio, é muito superior ao 304 no marinha ou configurações químicas. - Níquel (Ni):
O níquel estabiliza o austenítico Isso aumenta a dureza e a resistência geral a rachadura por corrosão sob tensão (SCC). - Nitrogênio (N):
O nitrogênio aumenta a força e melhora ainda mais a resistência à corrosão. Esse elemento é essencial para o alto desempenho Aços inoxidáveis duplex.
O papel do PREN na previsão de desempenho
o Número equivalente de resistência à corrosão (PREN) É uma ferramenta amplamente aceita, que permite aos engenheiros prever a resistência relativa de diferentes tipos de aço inoxidável a ataques localizados.
PREN = %Cr + 3,3(%Mo) + 16(%N)
Um valor PREN mais alto indica maior resistência à corrosão. 316L tem um PREN de aproximadamente 25. Super Duplex 2507 frequentemente excede 40. Isso significa que o Super Duplex é necessário para aplicações agressivas em alto-mar ou de processamento químico.
Práticas recomendadas de fabricação e manutenção
A qualidade da fabricação afeta diretamente a resistência final à corrosão do componente, e nossa experiência operacional mostra que essas etapas são fundamentais:
- Segregação estrita:
Certifique-se de armazenar as ferramentas de aço inoxidável separadamente das ferramentas de aço carbono para evitar a contaminação da superfície. - Decapagem e passivação:
Após a soldagem, a área de solda é frequentemente danificada quimicamente (sensibilizadoO tratamento químico (decapagem) remove a camada danificada e a passivação reconstrói totalmente a camada passiva. - Limpeza regular:
A limpeza regular da superfície remove depósitos corrosivos, como sal e sujeira, evitando assim o acúmulo localizado de produtos químicos que poderiam comprometer a camada de passivação.
Resistência à corrosão em graus comuns de aço inoxidável
| Grau (ASTM) | Principais ligas | Valor PREN (típico) | Aplicativo principal |
|---|---|---|---|
| 304/304L | Cr, Ni | 18 | Industrial geral, Processamento de alimentos |
| 316/316L | Cr, Ni, Mo | 25 | Marinha leve, processamento químico |
| 2205 (Duplex) | Cr, Ni, Mo, N | 35 | Tubulação de alta resistência, resistência à corrosão por estresse |
| 2507 (Super Duplex) | Alto Cr, Mo, N | 42 | Plataformas offshore, usinas de dessalinização |
Métodos para testar a resistência à corrosão
| Método de teste (ASTM) | Finalidade | Falha de material indicada |
|---|---|---|
| G48 | Mede a resistência à corrosão/cravação | Perda de peso, densidade do caroço |
| A262 Prática E | Corrosão intergranular (teste de solda) | Sensibilização (depleção de cromo) |
| G39 | Rachadura por corrosão sob tensão (SCC) | Tempo para fraturar sob tensão |
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