Resistência à corrosão A resistência à corrosão do aço inoxidável é a característica mais fundamental do aço inoxidável. 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? Alcançar e manter essa resistência à corrosão requer 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% de 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. Os cloretos quebram quimicamente a película passiva localmente, o que leva diretamente à corrosão por pites e 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.
O aço carbono incorporado ou as partículas de ferro das ferramentas de corte podem ser transferidos para a superfície inoxidável, enferrujando facilmente. Esse processo consome o oxigênio local, o que leva 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):
A adição de molibdênio melhora consideravelmente a resistência à corrosão por pite e em frestas, especialmente em ambientes com cloreto. O grau 316, que contém molibdênio, é muito superior ao 304 em ambientes marinhos ou químicos. - Níquel (Ni):
O níquel estabiliza a estrutura austenítica, o que aumenta a tenacidade e a resistência geral a rachaduras por corrosão sob tensão. - Nitrogênio (N):
O nitrogênio aumenta a resistência e melhora ainda mais a resistência à corrosão. Esse elemento é essencial nos aços inoxidáveis duplex de alto desempenho.
O papel do PREN na previsão de desempenho
O PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) 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 mais alto de PREN indica maior resistência à corrosão. Por exemplo, o 316L padrão 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:
O tratamento químico (decapagem) remove a camada danificada e, em seguida, 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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