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Curva de polarização cíclica, para a liga AA 5052....
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•Corrosão por Pite -Prevenção 
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•Cobre: 
–água do mar com baixa velocidade (0,6 a 0,9 m/s) 
–Cu-Ale Cu c/ baixo teor de Zn: mais resistentes 
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•Alumínio: 
–células galvânicas formadas com Cu 
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Exemplos Específicos: Liga de Alumínio: efeito da presença de sulfato -inibidor 
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•Aço 304L Lixado 
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Referências Bibliográficas 
1.ALONSO-FALLEIROS,N.C...
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Exercício: 
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  1. 1. PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 1 • Importante: é limitação ao uso seguro de componentes metálicos, pois, trata-se de: – corrosão perfurante – difícil previsão – alta velocidade de propagação • Materiais passivos – Cl- (e outros halogênios) – Temperatura Corrosão por Pite - Características Exemplo: AA 3004-H39 - ácido acético - polarizado (aumento: 250x)
  2. 2. PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 2 CORROSÃO SOB TENSÃO 37% CORROSÃO POR PITE 25% CORROSÃO UNIFORME 18% CORROSÃO INTERGRANULAR 12% OUTRAS 8% Principais tipos de falhas por corrosão em aços inoxidáveis em processos industriais químicos. (ROBERGE, P.R. Handbook of Corrosion Engineering. McGraw-Hill Handbooks, p.1-54, 2000.)
  3. 3. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 3 Nucleação: –adsorsão de Cl- –concentração crítica de Cl- –ruptura das ligações da película passiva –região anódica localizada Corrosão por Pite -Mecanismo
  4. 4. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 4 Crescimento: •Dissolução: Me = Me+z+ ze- •Reação catódica: O2+ 2H2O + 4e-= 4OH- •Migração de íons Cl- •Acidificação: Me+Cl-+ H2O = MeOH + H+Cl- •Mais dissolução –nova migração de Cl--mais acidificação... Corrosão por Pite -Mecanismo
  5. 5. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 5 Crescimento: •outro agente oxidante: Fe+3 •efeito galvânico: superfície de pite << superfície catódica Corrosão por Pite -Mecanismo
  6. 6. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 6 Corrosão por Pite
  7. 7. 7 •Temperatura •Estagnação / Agitação / Limpeza •Acabamento superficial •Microestrutura •Inibidores •Proteção Catódica Corrosão por Pite –Fatores que influenciam •Potencial de eletrodo –aumenta o teor de Cl-adsorvido –Ep: potencial de nucleação de pite PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros
  8. 8. PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 8 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 100 300 500 -200 0 200 400 600 Potencial (mV, ECS) SHNO3/H2O Curva de polarização para AISI 304L em 3,5% NaCl. Acabamento: lixa #600 / ácido nítrico / imersão em água. Curva de polarização cíclica, para a liga AA 5052. Condições: solução 3,5%NaCl, 23 C, 15 min de imersão, 1 mV/s. Referência: Eletrodo de Calomelano Saturado. Liga AA 5052 (96,75Al-2,62Mg-0,26Fe-0,18Cr-0,11Si- 0,03Mn-0,03Cu-0,02Zn). [Referência: HARA, A. Corrosão de ligas de alumínio da série 5XXX em meios contendo íons cloreto. Trabalho de Formatura apresentado à Escola Politécnica da USP - Depto de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, 1997.] (A/cm2)
  9. 9. PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 9 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 100 300 500 -200 0 200 400 600 Potencial (mV, ECS) SHNO3/H2O (A/cm2)
  10. 10. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 10 •Temperatura •Estagnação / Agitação / Limpeza •Acabamento superficial •Microestrutura •Inibidores •Proteção Catódica •Potencial de eletrodo –aumenta o teor de Cl-adsorvido –Ep : potencial de nucleação de pite •Concentração de Cl- Ep Atividade de Cl- Efeito da atividade do íon cloreto sobre o potencial de pite do alumínio 1199 em soluções de NaCl. [HOLLINGSWORTH, E. H.; HUNSICKER, H. Y. Corrosion of aluminum and aluminum alloys. In: KORB, L. J. et al. Metals Handbook-Corrosion, ASM, Metal Park, Ohio, 1989, 9ed., v. 13, p.583-584.] Corrosão por Pite –Fatores que influenciam
  11. 11. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 11 •Imersão –ASTM G48 (aços inoxidáveis) •6% FeCl3 •TCP •Exame visual; perda de massa; –profundidade e densidade de pite (ASTM G46) •Ensaio Acelerado •Câmara de Névoa Salina (ASTM G85) •Eletroquímica •Polarização Cíclica (ASTM G61 -p/ Fe-Ni-X e Co-X); Método Potenciostático; Método Galvanostático; Método do Riscamento Corrosão por Pite -Avaliação
  12. 12. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 12 •Imersão –ASTM G48 (aços inoxidáveis) •6% FeCl3 •TCP •Exame visual; perda de massa; –profundidade e densidade de pite (ASTM G46) Superfícies do aço UNS S30400 solubilizado (sem chanfro) e solubilizado-sensitizado (com chanfro), lixa #600, após imersão em cloreto férrico (por 72 horas). [Referência: Doutorado, Zanetic, S.T., 2006; figura 99.] Corrosão por Pite -Avaliação
  13. 13. PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 13 Taxa de Corrosão - 1000x(g/cm2h) 0,500633 0,147295 0,144630 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 ST-S NBS-570S NPL-420S Amostras TC(g/cm2h) 1000x Taxa de corrosão (perda de massa; 1000x) após ensaio de imersão em cloreto férrico do aço UNS S30400: amostras solubilizadas sem (ST) e com tratamento de nitrocarbonetação. Ref: ZANETIC, S. T. Trabalho publicado no 62o Congresso Anual da ABM-Vitória-ES 2007. Exemplo de Perda de Massa para avaliação da resistência à corrosão por pite.
  14. 14. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 14 solubilizado sensitizado Carbonetos impedem o crescimento. Podem influenciar a nucleação: sítios de adsorção de cloreto.
  15. 15. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 15ASTM G46
  16. 16. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 16 •Imersão –ASTM G48 (aços inoxidáveis) •6% FeCl3 •TCP •Exame visual; perda de massa; –profundidade e densidade de pite (ASTM G46) Corrosão por Pite -Avaliação •Ensaio Acelerado •Câmara de Névoa Salina (ASTM G85) •Eletroquímica •Polarização Cíclica (ASTM G61 -p/ Fe-Ni-X e Co-X); Método Potenciostático; Método Galvanostático; Método do Riscamento
  17. 17. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 17 Câmara de Névoa Salina (ASTM G85) Aço Inoxidável 304 Figura 4.26 -Amostras com tratamento de nitretação em banho de sais. a) solubilizada, b) solubilizada-sensitizada, c) solubilizada-soldada (Referência: Silvio Tado Zanetic, Relatório Final do Auxílio à Pesquisa Fapesp, processo: 00/12162-5) Figura4.26a:Após24horasdeensaioverificou-seoaparecimentodecorrosãoprovenientedometal-basenasbordasdostrêscorposdeprova.Apósesteperíodoretirou-sedoiscorposdeprovadacâmara,permanecendooterceiroaté48h,queapresentoupontosdecorrosãonasuperfícieensaiadaapósesteperíodo,oensaiofoientãointerrompido. Figura4.26b:Após24horasdeensaioverificou-seoaparecimentodecorrosãoprovenientedometal-basenasbordasdostrêscorposdeprovaeaparecimentodecorrosãoprovenientedometal-baseemcercade10%dasuperfícieensaiadadeumdostrêscorposdeprova,oensaiofoientãointerrompido. Figura4.26c:Após24horasverificou-seoaparecimentodecorrosãoprovenientedometal-baseemtodasuperfícieensaiadadostrêscorposdeprova,oensaiofoientãointerrompido.
  18. 18. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 18 •Imersão –ASTM G48 (aços inoxidáveis) •6% FeCl3 •TCP •Exame visual; perda de massa; –profundidade e densidade de pite (ASTM G46) •Ensaio Acelerado •Câmara de Névoa Salina (ASTM G85) Corrosão por Pite -Avaliação •Eletroquímica •Polarização Cíclica (ASTM G61 -p/ Fe-Ni-X e Co-X); Método Potenciostático; Método Galvanostático; Método do Riscamento
  19. 19. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 19 •PolarizaçãoCíclica –BRENNERT, 1937: Ep(para aço inoxidável) –KLIMZACK-MATHIEU etal., 1962: Epp(para aço inoxidável) –3,5%NaCl –1mV/s(0,1mV/s) –acabamento(maiscomumé#600) –outras variáveis: tempo de imersão, temperatura, composição do eletrólito –Ep: potencial de nucleação de pite –Epp: potencial de proteção ou de repassivaçãode pite •Ep: f (eletrólito, método experimental, condição superficial...) •Epp: f (concentração das espécies dissolvidas, geometria pite, processos de transferência de massa...) BRENNERT, Sven. Local corrodibility of stainless. Metal Progress, Cleveland, v.31, n.6, p. 641-642, June, 1937. KLIMZACK-MATHIEU, L.; MEUNIER, J.; POURBAIX, M.; VAN LEUGENHAGHE, C. apud POURBAIX, A. Electrochemie et corrosion localisée des aciers inoxydables. Mémoires et Etudes Scientifiques de la Revue de Métallurgie, Paris, v.85, n.12, p.667-674, déc. 1988.
  20. 20. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 20 Curva de polarização cíclica, para a liga AA 5052. Condições: •solução 3,5%NaCl, •23C, •15 min de imersão, •1 mV/s. •Referência: Eletrodo de Calomelano Saturado. •Liga AA5052 (96,75Al-2,62Mg- 0,26Fe-0,18Cr-0,11Si-0,03Mn-0,03Cu- 0,02Zn). [Referência: HARA, A. Corrosão de ligas de alumínio da série 5XXX em meios contendo íons cloreto.Trabalho de Formatura apresentado à Escola Politécnica da USP -Depto de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, 1997.]
  21. 21. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 21 •Corrosão por Pite -Prevenção reduçãodaagressividadedasolução,atravésdadiminuiçãodoteordeíonscloreto,temperatura,acidez,agentesoxidantes; utilizarmateriaismaisresistentesàcorrosão,comoligascontendoMo,W; eliminarpontosdeestagnação; limpezaperiódica; acabamentosuperficial inibidores proteçãocatódica
  22. 22. •Cobre: –água do mar com baixa velocidade (0,6 a 0,9 m/s) –Cu-Ale Cu c/ baixo teor de Zn: mais resistentes –Cu-Nie bronzes de Sn: resistência intermediária –Na presença de Cl-: Cu-Zn: dezincificação –Na presença de S-: Cu ligas: pite Exemplos Específicos: Cobre e Alumínio PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 22
  23. 23. •Alumínio: –células galvânicas formadas com Cu –efeito de segundas fases –tendência a auto passivação –morfologia ramificada e corrosão de planos cristalográficos preferenciais •Pites observados na liga 3004-H39 polida metalograficamente, após polarização potenciodinâmica, seguida de potenciostática por 30 min (densidades de corrente da ordem de 10-5e 10-4A/cm2) em solução de ácido acético 1M. Os pontos brancos são precipitados de segunda fase. Aumento: 250x.[MELO, H. G. Estudo do comportamento eletroquímico da liga de alumínio 3004-H39 em meio de ácido acético na presença e na ausência de íons cloreto. Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, Escola Politécnica, São Paulo, 1994, p.118.] Exemplos Específicos: Cobre e Alumínio 23 PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros
  24. 24. Exemplos Específicos: Liga de Alumínio: efeito da presença de sulfato -inibidor 24 PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros
  25. 25. 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -200 -100 0 100 200 300 Potencial (mV,ECS) S#600 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 100 300 500 0 200 400 600 Potencial (mV, ECS) SH2SO4/H2O 1E-9 1E-8 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 0 100 200 300 400 Potencial (mV,ECS) SH2SO4/AR 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 100 300 500 -200 0 200 400 600 Potencial (mV, ECS) SHNO3/H2O 1E-9 1E-8 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 Densidade de Corrente (A/cm²) -100 100 300 500 0 200 400 600 Potencial (mV, ECS) SHNO3/AR •Aço Inoxidável Austenítico •AISI 304L Exemplos Específicos: Aços Inoxidáveis: Efeito do Acabamento Superficial #600 H2SO4/H2O H2SO4/ar HNO3/ar HNO3/H2O PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 25
  26. 26. •Aço 304L Lixado •Ep = 150 mV,ECS •Aço 304L Eletropolido •Ep = 350 mV,ECS Referência: Mestrado de Leila Garcia Reis, 2005 •Corrosão por pite para 304L: efeito do acabamento 26 PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros
  27. 27. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 27 Referências Bibliográficas 1.ALONSO-FALLEIROS,N.Corrosãoemfresta,corrosãoporpiteecorrosãomicrobiológica.CapítulodapublicaçãodaABM:ProgramadeEducaçãoContinuada-CursosABM-CorrosãodeMetaisNãoFerrosos,novembrode2001,25páginas. 2.SHREIR,L.L.Corrosion.2a.ed.London.Newnes-Butterworths, 1976.p.1:130eseguintes. 3.PULINO,Débora;ALONSO,Neusa.Métodoseletroquímicosdeavaliaçãodasusceptibilidadedeummaterialàcorrosãoporpite. BoletimTécnicodaEscolaPolitécnicadaUSP/DepartamentodeEngenhariaMetalúrgicaedeMateriais,n.93/003,1993.15p.
  28. 28. PMT 2507-CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS -Neusa Alonso-Falleiros 28 Exercício: 1.Os dados a seguir foram retirados de um artigo da revista Corrosion–NACE, de Abril de 2006, p.357 –“CorrosionResistanceofInjection-Molded17-4PH Steelin SodiumChlorideSolution”.Trata-se do aço inoxidável endurecívelpor precipitação 17-4PH. Amostras desse aço foram obtidas por dois processos de fabricação (Metalurgia Convencional e Metalurgia do Pó) e submetidas a ensaio de polarização em solução contendo 3,5% NaCl. A superfície após ensaio de polarização apresentou o mesmo aspecto nas duas condições (veja a morfologia obtida em microscópio eletrônico de varredura). Com tais informações, responda: a.Qual é o tipo de corrosão? b.Quais parâmetros você consegue obter destas curvas? Quais seus valores? O que significam? c.Qual é o aço de melhor desempenho? (aquele produzido por metalurgia do pó 17-4P/M ou por metalurgia convencional 17-4C)? Por que? OBS: A metalurgia convencional consta de fusão e solidificação após vazamento. A metalurgia do pó consta de compactação e sinterização. A partir disso, qual a diferença (microestrutural) que explica a diferença de desempenho observada?

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