1) O documento discute os conceitos de passividade, sensibilização e corrosão a quente em metais. Passividade ocorre quando um filme protetor de óxido se forma na superfície do metal, levando a uma redução drástica na taxa de corrosão.
2) Sensibilização ocorre quando o aquecimento do metal em certas faixas de temperatura o torna suscetível à corrosão intergranular.
3) Corrosão a quente é uma forma acelerada de oxidação em altas temperaturas induzida por
O documento discute estruturas cristalinas de sólidos. Apresenta conceitos fundamentais sobre materiais cristalinos e não cristalinos, e descreve as principais estruturas cristalinas encontradas em metais, incluindo cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta. Também aborda sistemas cristalinos, redes de Bravais, célula unitária, parâmetros de rede, planos e direções cristalográficas.
O documento discute estruturas cristalinas de materiais. Ele explica que os materiais podem ser cristalinos ou não-cristalinos dependendo da organização atômica. Materiais cristalinos possuem átomos organizados em uma estrutura tridimensional periódica chamada de rede cristalina, enquanto materiais não-cristalinos não possuem essa ordem de longo alcance. Ele também descreve estruturas cristalinas comuns como cúbica simples, cúbica de corpo centrado e cúb
O documento descreve experimentos com pilhas e eletrólise. A pilha de Daniell foi montada e mediu 0,96V, confirmando os princípios da reação redox. Na eletrólise, cobre foi depositado no eletrodo de alumínio após aplicação de voltagem, ilustrando a diferença entre reações espontâneas e forçadas.
Este documento discute corrosão e revestimentos protetores. Apresenta os objetivos de estudar os principais tipos de corrosão, como ocorre a proteção por revestimentos e o objetivo de cada revestimento. Também descreve os diferentes tipos de revestimentos metálicos, não-metálicos e orgânicos e como eles agem para proteger materiais da corrosão.
O documento discute as características do arco elétrico utilizado na soldagem por fusão de metais. O arco elétrico gera calor através de uma descarga elétrica sustentada por um plasma ionizado entre os eletrodos. Isso produz energia térmica suficiente para fundir os metais. O arco também é afetado por campos magnéticos que criam um jato de plasma e podem causar instabilidades.
O documento discute o tema da corrosão de materiais, definindo corrosão e descrevendo seus principais tipos. Também apresenta as técnicas de avaliação de corrosão em laboratório, como ensaios de imersão e eletroquímicos, e em campo, como o uso de cupons de teste. Por fim, ressalta a importância do estudo da corrosão devido aos grandes prejuízos econômicos e riscos que pode causar.
1. O documento discute discordâncias em materiais cristalinos, defeitos que causam distorções na estrutura cristalina e afetam a deformação plástica e resistência mecânica.
2. As discordâncias se movimentam durante a deformação plástica, e a resistência pode ser aumentada restringindo seu movimento, por exemplo, reduzindo o tamanho de grão.
3. Vários tratamentos térmicos como recuperação e recristalização podem alterar as discordâncias e propriedades do material.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
O documento discute estruturas cristalinas de sólidos. Apresenta conceitos fundamentais sobre materiais cristalinos e não cristalinos, e descreve as principais estruturas cristalinas encontradas em metais, incluindo cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta. Também aborda sistemas cristalinos, redes de Bravais, célula unitária, parâmetros de rede, planos e direções cristalográficas.
O documento discute estruturas cristalinas de materiais. Ele explica que os materiais podem ser cristalinos ou não-cristalinos dependendo da organização atômica. Materiais cristalinos possuem átomos organizados em uma estrutura tridimensional periódica chamada de rede cristalina, enquanto materiais não-cristalinos não possuem essa ordem de longo alcance. Ele também descreve estruturas cristalinas comuns como cúbica simples, cúbica de corpo centrado e cúb
O documento descreve experimentos com pilhas e eletrólise. A pilha de Daniell foi montada e mediu 0,96V, confirmando os princípios da reação redox. Na eletrólise, cobre foi depositado no eletrodo de alumínio após aplicação de voltagem, ilustrando a diferença entre reações espontâneas e forçadas.
Este documento discute corrosão e revestimentos protetores. Apresenta os objetivos de estudar os principais tipos de corrosão, como ocorre a proteção por revestimentos e o objetivo de cada revestimento. Também descreve os diferentes tipos de revestimentos metálicos, não-metálicos e orgânicos e como eles agem para proteger materiais da corrosão.
O documento discute as características do arco elétrico utilizado na soldagem por fusão de metais. O arco elétrico gera calor através de uma descarga elétrica sustentada por um plasma ionizado entre os eletrodos. Isso produz energia térmica suficiente para fundir os metais. O arco também é afetado por campos magnéticos que criam um jato de plasma e podem causar instabilidades.
O documento discute o tema da corrosão de materiais, definindo corrosão e descrevendo seus principais tipos. Também apresenta as técnicas de avaliação de corrosão em laboratório, como ensaios de imersão e eletroquímicos, e em campo, como o uso de cupons de teste. Por fim, ressalta a importância do estudo da corrosão devido aos grandes prejuízos econômicos e riscos que pode causar.
1. O documento discute discordâncias em materiais cristalinos, defeitos que causam distorções na estrutura cristalina e afetam a deformação plástica e resistência mecânica.
2. As discordâncias se movimentam durante a deformação plástica, e a resistência pode ser aumentada restringindo seu movimento, por exemplo, reduzindo o tamanho de grão.
3. Vários tratamentos térmicos como recuperação e recristalização podem alterar as discordâncias e propriedades do material.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
Relatorio de Química analítica Qualitativa cátions grupo IIErica Souza
Este documento descreve experimentos de análise qualitativa de cátions. Foram analisados os cátions dos grupos I (Na+, K+) e II (Mg2+, Ba2+, Ca2+, Sr2+) por reações de identificação como teste da chama, reação com base forte e precipitação com dicromato de potássio. Os resultados corroboram com as características desses cátions descritas na literatura.
Ciências dos Materiais - Aula 16 e 17 - Apresentação dos Diagramas de fasesFelipe Machado
O documento discute diagramas de fases, definindo-os como representações gráficas das fases estáveis em um sistema em função da temperatura, pressão e composição. Explica conceitos-chave como fases, solubilidade, linhas liquidus e solidus, e estruturas resultantes como ligas eutéticas e eutetoides. Fornece exemplos de diagramas de fases binários para sistemas como chumbo-estanho e alumínio-silício.
1) O documento discute os tipos e causas da corrosão em metais, incluindo corrosão eletroquímica e não aquosa. 2) Experimentos foram realizados para determinar o meio mais agressivo ao ferro, mostrando que o ácido clorídrico causou mais corrosão. 3) Diferentes métodos de proteção contra corrosão como graxa, magnésio e zinco foram testados.
O documento descreve o diagrama de fases do sistema ferro-carbono, apresentando as principais fases sólidas e transformações que ocorrem com a variação da temperatura e composição de carbono, como a reação eutética a 1148°C e a reação eutetóide a 727°C.
1. O documento apresenta cálculos para determinar a energia de rede de compostos iônicos hipotéticos utilizando a equação de Born-Landé. 2. É calculada a energia de rede para Ca+O- e obtido um valor pouco exotérmico, indicando que o composto provavelmente não é estável. 3. A energia de rede também é calculada para CsF2, dando um valor altamente negativo, confirmando que o composto não existe.
O documento discute os diferentes tipos de materiais, incluindo suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. Apresenta os materiais naturais e artificiais e explica como são agrupados em metais, cerâmicos, polímeros e compósitos. Descreve as características gerais de cada um desses grupos de materiais.
O documento discute os conceitos e tipos de corrosão, incluindo corrosão eletroquímica, química e eletrolítica. Também aborda a galvanização como uma técnica para proteger materiais da corrosão.
O objetivo desse material é fornecer informações importantes com relação às características técnicas dos parafusos, porcas e fixadores que são componentes muito importantes e usados em praticamente em todos os seguimentos da industria.
Serão também fornecidas informações muito relevantes com relação à corrosão que ataca esses componentes e as formas adequadas para sua prevenção, controle e combate, para que os mesmos cumpram com suas funções de forma correta, durante toda a vida útil, a que foram projetados.
O material é muito útil para as empresas que produzem esses componentes e para todos seus clientes que utilizam na fabricação e montagem de produtos acabados e claro nós usuários finais.
http://stct.com.br/blog/2017/09/23/a-corrosao-em-parafusos-porcas-e-fixadores/
1) O documento descreve os modelos matemáticos para reatores contínuos em série e/ou paralelo para reações de primeira e segunda ordem. 2) Reatores em série fornecem a mesma conversão que um único reator de volume total igual à soma dos volumes individuais. 3) A eficiência máxima de reatores em paralelo exige que o tempo de residência seja igual em todos os reatores.
O documento discute o processo de corrosão dos metais, como o ferro. A corrosão ocorre quando os metais perdem elétrons para o oxigênio no ar devido aos seus potenciais de oxidação serem maiores. Isso causa danos econômicos e sociais às estruturas metálicas. A presença de água acelera a corrosão formando íons que conduzem melhor os elétrons.
Pilhas elétricas convertem energia química em energia elétrica através de reações redox. Alessandro Volta construiu a primeira pilha empilhando discos de zinco e cobre separados por um eletrólito. Uma pilha típica contém dois eletrodos imersos em soluções eletrolíticas diferentes, ligados por um condutor por onde os elétrons fluem da reação de oxidação para a redução.
Este documento apresenta uma lista de exercícios sobre ciência dos materiais. Contém questões sobre diagramas de fases de ligas metálicas e ferrosos, determinando fases presentes e proporções em diferentes temperaturas. Também aborda propriedades das principais formas alotrópicas do ferro e características de aços.
O documento apresenta uma apostila sobre cálculo de reatores químicos. Discute a classificação de reatores em termos de escala, natureza das fases, modo de operação e comportamento. Descreve os principais tipos de reatores como batelada, de mistura perfeita, tubular e de fluxo oscilatório. Apresenta conceitos sobre projeto de reatores simples e para reações paralelas.
O documento discute as ligações metálicas, explicando o modelo do "mar de elétrons" onde os elétrons são deslocalizados e compartilhados entre os cátions no retículo cristalino, dando propriedades como maleabilidade e condutividade. Ele também lista exemplos de ligas metálicas como amálgama dental, bronze e aço inoxidável e suas aplicações.
O documento discute os mecanismos de difusão atômica em sólidos, incluindo difusão por substituição, intersticial e em anel. A difusão depende de fatores como temperatura, estrutura cristalina, defeitos e energia de ativação. A difusão em sólidos porosos e de eletrólitos em soluções também é abordada.
1. O documento descreve um experimento sobre tensão superficial realizado por alunos de engenharia química. Eles identificaram a tensão superficial de vários líquidos usando medidas de altura capilar.
2. Os resultados mostraram que moléculas polares se misturam bem, enquanto moléculas apolares se misturam parcialmente. Medições de altura capilar foram usadas para calcular a tensão superficial.
3. As tensões superficiais calculadas experimentalmente apresentaram erros em relação aos valores teóricos, poss
1. O documento descreve os principais tipos de pilhas ou células eletroquímicas que podem causar corrosão, incluindo pilhas galvânicas formadas por materiais químicos diferentes, e pilhas formadas pelo mesmo material em diferentes concentrações de eletrólitos.
2. São descritos os mecanismos químico e eletroquímico da corrosão, assim como exemplos como a oxidação seca pelo ar.
3. São apresentados os principais produtos da corrosão e reações nas áreas cat
O documento descreve os principais meios corrosivos e meios de proteção contra a corrosão. Os principais meios corrosivos incluem a atmosfera, água, solo e produtos químicos. Os principais meios de proteção são pinturas, inibidores, revestimento de outros metais, galvanização e proteção catódica. A escolha do método de proteção depende do material e do meio corrosivo.
Este documento discute compostos de coordenação, incluindo sua estrutura, ligantes e números de coordenação. Compostos de coordenação são formados por um íon metálico ligado a ligantes por ligações coordenadas. O documento descreve os tipos de ligantes, como monodentado, bidentado e quelato, e discute a teoria dos compostos de coordenação desenvolvida por Alfred Werner no século 19.
1) O documento discute o processo de fundição, que envolve vazar metal líquido em um molde para produzir peças.
2) Fatores como temperatura de vazamento, variáveis térmicas de solidificação, fluidez e turbulência afetam como o metal líquido flui no molde.
3) A contração durante a solidificação deve ser compensada no projeto do molde, como através do uso de um massalote.
Este documento apresenta o plano de ensino da disciplina "Fundição dos Metais" ministrada na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Pará. A disciplina aborda processos e técnicas de fundição, projeto de peças fundidas, aspectos metalúrgicos da fusão e solidificação, e controle de qualidade. O curso inclui aulas teóricas, listas de exercícios e avaliações escritas.
Relatorio de Química analítica Qualitativa cátions grupo IIErica Souza
Este documento descreve experimentos de análise qualitativa de cátions. Foram analisados os cátions dos grupos I (Na+, K+) e II (Mg2+, Ba2+, Ca2+, Sr2+) por reações de identificação como teste da chama, reação com base forte e precipitação com dicromato de potássio. Os resultados corroboram com as características desses cátions descritas na literatura.
Ciências dos Materiais - Aula 16 e 17 - Apresentação dos Diagramas de fasesFelipe Machado
O documento discute diagramas de fases, definindo-os como representações gráficas das fases estáveis em um sistema em função da temperatura, pressão e composição. Explica conceitos-chave como fases, solubilidade, linhas liquidus e solidus, e estruturas resultantes como ligas eutéticas e eutetoides. Fornece exemplos de diagramas de fases binários para sistemas como chumbo-estanho e alumínio-silício.
1) O documento discute os tipos e causas da corrosão em metais, incluindo corrosão eletroquímica e não aquosa. 2) Experimentos foram realizados para determinar o meio mais agressivo ao ferro, mostrando que o ácido clorídrico causou mais corrosão. 3) Diferentes métodos de proteção contra corrosão como graxa, magnésio e zinco foram testados.
O documento descreve o diagrama de fases do sistema ferro-carbono, apresentando as principais fases sólidas e transformações que ocorrem com a variação da temperatura e composição de carbono, como a reação eutética a 1148°C e a reação eutetóide a 727°C.
1. O documento apresenta cálculos para determinar a energia de rede de compostos iônicos hipotéticos utilizando a equação de Born-Landé. 2. É calculada a energia de rede para Ca+O- e obtido um valor pouco exotérmico, indicando que o composto provavelmente não é estável. 3. A energia de rede também é calculada para CsF2, dando um valor altamente negativo, confirmando que o composto não existe.
O documento discute os diferentes tipos de materiais, incluindo suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. Apresenta os materiais naturais e artificiais e explica como são agrupados em metais, cerâmicos, polímeros e compósitos. Descreve as características gerais de cada um desses grupos de materiais.
O documento discute os conceitos e tipos de corrosão, incluindo corrosão eletroquímica, química e eletrolítica. Também aborda a galvanização como uma técnica para proteger materiais da corrosão.
O objetivo desse material é fornecer informações importantes com relação às características técnicas dos parafusos, porcas e fixadores que são componentes muito importantes e usados em praticamente em todos os seguimentos da industria.
Serão também fornecidas informações muito relevantes com relação à corrosão que ataca esses componentes e as formas adequadas para sua prevenção, controle e combate, para que os mesmos cumpram com suas funções de forma correta, durante toda a vida útil, a que foram projetados.
O material é muito útil para as empresas que produzem esses componentes e para todos seus clientes que utilizam na fabricação e montagem de produtos acabados e claro nós usuários finais.
http://stct.com.br/blog/2017/09/23/a-corrosao-em-parafusos-porcas-e-fixadores/
1) O documento descreve os modelos matemáticos para reatores contínuos em série e/ou paralelo para reações de primeira e segunda ordem. 2) Reatores em série fornecem a mesma conversão que um único reator de volume total igual à soma dos volumes individuais. 3) A eficiência máxima de reatores em paralelo exige que o tempo de residência seja igual em todos os reatores.
O documento discute o processo de corrosão dos metais, como o ferro. A corrosão ocorre quando os metais perdem elétrons para o oxigênio no ar devido aos seus potenciais de oxidação serem maiores. Isso causa danos econômicos e sociais às estruturas metálicas. A presença de água acelera a corrosão formando íons que conduzem melhor os elétrons.
Pilhas elétricas convertem energia química em energia elétrica através de reações redox. Alessandro Volta construiu a primeira pilha empilhando discos de zinco e cobre separados por um eletrólito. Uma pilha típica contém dois eletrodos imersos em soluções eletrolíticas diferentes, ligados por um condutor por onde os elétrons fluem da reação de oxidação para a redução.
Este documento apresenta uma lista de exercícios sobre ciência dos materiais. Contém questões sobre diagramas de fases de ligas metálicas e ferrosos, determinando fases presentes e proporções em diferentes temperaturas. Também aborda propriedades das principais formas alotrópicas do ferro e características de aços.
O documento apresenta uma apostila sobre cálculo de reatores químicos. Discute a classificação de reatores em termos de escala, natureza das fases, modo de operação e comportamento. Descreve os principais tipos de reatores como batelada, de mistura perfeita, tubular e de fluxo oscilatório. Apresenta conceitos sobre projeto de reatores simples e para reações paralelas.
O documento discute as ligações metálicas, explicando o modelo do "mar de elétrons" onde os elétrons são deslocalizados e compartilhados entre os cátions no retículo cristalino, dando propriedades como maleabilidade e condutividade. Ele também lista exemplos de ligas metálicas como amálgama dental, bronze e aço inoxidável e suas aplicações.
O documento discute os mecanismos de difusão atômica em sólidos, incluindo difusão por substituição, intersticial e em anel. A difusão depende de fatores como temperatura, estrutura cristalina, defeitos e energia de ativação. A difusão em sólidos porosos e de eletrólitos em soluções também é abordada.
1. O documento descreve um experimento sobre tensão superficial realizado por alunos de engenharia química. Eles identificaram a tensão superficial de vários líquidos usando medidas de altura capilar.
2. Os resultados mostraram que moléculas polares se misturam bem, enquanto moléculas apolares se misturam parcialmente. Medições de altura capilar foram usadas para calcular a tensão superficial.
3. As tensões superficiais calculadas experimentalmente apresentaram erros em relação aos valores teóricos, poss
1. O documento descreve os principais tipos de pilhas ou células eletroquímicas que podem causar corrosão, incluindo pilhas galvânicas formadas por materiais químicos diferentes, e pilhas formadas pelo mesmo material em diferentes concentrações de eletrólitos.
2. São descritos os mecanismos químico e eletroquímico da corrosão, assim como exemplos como a oxidação seca pelo ar.
3. São apresentados os principais produtos da corrosão e reações nas áreas cat
O documento descreve os principais meios corrosivos e meios de proteção contra a corrosão. Os principais meios corrosivos incluem a atmosfera, água, solo e produtos químicos. Os principais meios de proteção são pinturas, inibidores, revestimento de outros metais, galvanização e proteção catódica. A escolha do método de proteção depende do material e do meio corrosivo.
Este documento discute compostos de coordenação, incluindo sua estrutura, ligantes e números de coordenação. Compostos de coordenação são formados por um íon metálico ligado a ligantes por ligações coordenadas. O documento descreve os tipos de ligantes, como monodentado, bidentado e quelato, e discute a teoria dos compostos de coordenação desenvolvida por Alfred Werner no século 19.
1) O documento discute o processo de fundição, que envolve vazar metal líquido em um molde para produzir peças.
2) Fatores como temperatura de vazamento, variáveis térmicas de solidificação, fluidez e turbulência afetam como o metal líquido flui no molde.
3) A contração durante a solidificação deve ser compensada no projeto do molde, como através do uso de um massalote.
Este documento apresenta o plano de ensino da disciplina "Fundição dos Metais" ministrada na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Pará. A disciplina aborda processos e técnicas de fundição, projeto de peças fundidas, aspectos metalúrgicos da fusão e solidificação, e controle de qualidade. O curso inclui aulas teóricas, listas de exercícios e avaliações escritas.
Este documento descreve os passos para usinar um parafuso de aço carbono convencional em um torno a partir de um bloco cilíndrico. Ele lista os componentes do parafuso, o melhor material para a ferramenta de usinagem, os parâmetros de usinagem e os passos para usinar cada parte do parafuso, incluindo desbaste e acabamento, além de quaisquer processos de tratamento térmico necessários.
Este documento apresenta uma lista de exercícios sobre usinagem dos metais para o curso de Engenharia Mecânica. Os exercícios abordam conceitos como cavaco, tipos de cavaco, segurança do operador, tipos de ferramentas e como afetam a usinabilidade. O desafio final pede para calcular as velocidades de rotação e avanço para máxima produção e mínimo custo na usinagem cilíndrica de peças de aço.
O capítulo introduz os conceitos fundamentais da solidificação de metais, incluindo os modos de transferência de calor durante o processo, os tipos de nucleação e crescimento dos cristais, e como a partição de solutos ocorre de forma diferente em ligas metálicas em comparação com metais puros.
Capítulo 1 introdução à conformação plástica dos metais (1)Maria Adrina Silva
1) O documento descreve os processos de fabricação de metais, divididos em processos metalúrgicos e mecânicos. 2) A conformação plástica modifica as dimensões de um corpo metálico aplicando tensões mecânicas como laminação, extrusão e forjamento. 3) Os processos de conformação plástica são classificados segundo o tipo de esforço aplicado, temperatura de trabalho e outros critérios.
1. O documento apresenta uma lista de exercícios sobre usinagem dos metais para o curso de Engenharia Mecânica.
2. Os exercícios abordam tópicos como movimentos de corte, condições de corte em torneamento cilíndrico, ângulos de ferramentas, temperatura de corte, fluidos de corte, medições, materiais de ferramenta e suas propriedades.
3. A lista também inclui questões sobre os efeitos de elementos de liga em ferramentas de aço rá
Este documento descreve uma disciplina sobre conformação plástica de metais oferecida na Universidade Federal do Pará. A disciplina discute os fundamentos e processos de conformação plástica como laminação, trefilação, extrusão e forjamento. O objetivo é que os alunos entendam o comportamento mecânico e metalúrgico dos metais durante a deformação plástica e como aplicar esses conhecimentos em processos de fabricação.
Este documento apresenta o plano de ensino da disciplina "Fundição dos Metais" ministrada na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Pará. A disciplina aborda processos e técnicas de fundição, projeto de peças fundidas, aspectos metalúrgicos da fusão e solidificação, e controle de qualidade. Serão realizadas aulas teóricas e práticas, avaliações parciais e um seminário, e o conceito final será atribuído baseado na média das notas obtidas.
Este documento apresenta perguntas sobre fundição de metais, incluindo estruturas cristalinas, defeitos, processos de fundição, classificação de modelos e machos, e areias de moldagem. As perguntas cobrem tópicos como características de estruturas cristalinas, classificação de defeitos e regiões de grãos, defeitos de fundição, etapas do processo de fundição, classificação e materiais de modelos, prototipagem rápida, fabricação de machos, classificação e componentes de areias de moldagem.
Este documento apresenta 47 exercícios sobre processos de usinagem de metais como torneamento, fresamento, aplainamento, retificação e furação. Os exercícios abordam características e operações destes processos, ferramentas de corte, cuidados com máquinas e materiais, e aplicações industriais destes conhecimentos em engenharia mecânica.
Este documento fornece uma introdução à tecnologia de fundição. Discute o que é fundição, suas vantagens e desvantagens. Também descreve as etapas do processo de fundição e os principais fatores que influenciam o processo, como temperatura de vazamento, variáveis térmicas de solidificação, fluidez, turbulência, contração da solidificação e transferência de calor no molde.
O documento discute introdução à metrologia, definindo grandezas e unidades de medidas. Aborda o Sistema Internacional de Unidades (SI) e suas sete unidades básicas, além da necessidade de conhecer as características metrológicas de um sistema de medição para sua correta utilização.
O documento discute a corrosão metálica e apresenta materiais resistentes à corrosão. Descreve os efeitos da corrosão e apresenta exemplos de corrosão em diferentes materiais. Também discute a seleção de metais resistentes como cobre, crômio, titânio, cobalto e ouro, além de diferentes tipos de aços resistentes, incluindo inoxidáveis, patináveis e ligas.
O documento discute o processo de fundição de metais. Aborda conceitos como nucleação, super-resfriamento, diagramas de fases, coeficiente de partição, intervalo de solidificação e morfologias encontradas durante a solidificação. A lista de exercícios propõe questões sobre esses tópicos e pede cálculos relacionados ao diagrama de fases Cu-Ag.
O documento descreve os diferentes tipos de defeitos em estruturas cristalinas, incluindo defeitos pontuais, lineares e planares. Também discute defeitos de fundição como inclusões, segregação, crescimento dendrítico e contração de volume.
O documento discute os fluidos de corte utilizados na usinagem de metais. Apresenta as principais funções dos fluidos de corte como refrigeração e lubrificação. Descreve as classificações dos fluidos de corte em aquosos, óleos e ar, e exemplifica os tipos dentro de cada categoria como água, emulsões, óleos minerais, graxos e de extrema pressão.
Este documento apresenta uma introdução à solidificação de metais em lingotes e moldes. Ele discute os principais aspectos da solidificação como nucleação, crescimento, partição de soluto e transferência de calor. O documento também explica os diferentes tipos de interfaces sólido-líquido e aborda a solidificação de ligas metálicas.
O documento discute a corrosão metálica, incluindo seus custos econômicos significativos, fatores que influenciam como a estrutura do metal e eletroquímica, e métodos de prevenção como inibidores, revestimentos e tintas anti-corrosivas.
O documento apresenta detalhes sobre a disciplina de Usinagem dos Metais ministrada na Universidade Federal do Pará, incluindo identificação, importância, objetivos, ementa, programa, avaliação e bibliografias. A disciplina aborda processos e fundamentos de usinagem para fornecer conhecimentos necessários para a indústria.
1. O documento discute conceitos gerais sobre a corrosão, incluindo tipos de corrosão (química e eletroquímica), reações envolvidas e formação de pilhas de corrosão.
2. A corrosão eletroquímica ocorre na presença de água e formação de células eletroquímicas, enquanto a corrosão química ocorre em altas temperaturas sem água.
3. Vários fatores podem causar a formação de pilhas de corros
O documento discute os tipos de corrosão de metais, incluindo corrosão em frestas, corrosão localizada/pite/alveolar, corrosão galvânica e corrosão erosão. A corrosão ocorre quando os metais reagem com o oxigênio e água no ar, levando à formação de ferrugem. A pintura pode ajudar a evitar a corrosão protegendo a superfície do metal.
Introdução à Corrosão - Autor desconhecidoLaura Marques
O documento discute os seguintes tópicos sobre corrosão: 1) as definições de corrosão em metais e polímeros; 2) os três principais motivos para se preocupar com a corrosão - custo, segurança e conservação de recursos; 3) os requisitos para que a corrosão ocorra.
O documento descreve os principais conceitos de eletroquímica, incluindo: 1) oxidação e redução como transferência de elétrons entre oxidante e redutor; 2) potenciais de redução e oxidação e sua relação com a capacidade de sofrer redução ou oxidação; 3) pilhas eletroquímicas, células eletrolíticas e fatores que afetam a condução de corrente elétrica.
Este documento discute o conceito de corrosão em três frases:
A corrosão é a deterioração de materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo ser classificada em corrosão eletroquímica, que ocorre na presença de água, ou corrosão química, que ocorre em altas temperaturas sem água. Os processos de corrosão envolvem reações de oxidação e redução que formam produtos de corrosão como óxidos e hidróxidos.
Material abrangente sobre um tema muito relevante e que tem impactos em todos os segmentos da industria. Apresenta as causas e as melhores e eficazes soluções a esses problemas.
O documento discute a corrosão em estruturas de concreto armado, explicando que o processo ocorre devido à penetração de íons agressivos como cloretos que atacam as armaduras. Também aborda métodos para prevenir a corrosão, como aumentar a durabilidade do concreto reduzindo sua porosidade e permeabilidade.
Eletroquímica estuda reações que produzem corrente elétrica através de oxidação e redução, e reações causadas por corrente elétrica como eletrólise. Está presente em pilhas, baterias e processos como a oxidação do ferro. A primeira pilha foi criada por Volta usando discos de cobre e zinco separados por solução salina.
Este relatório descreve a corrosão em uma estrutura de aço carbono localizada na fachada de um hospital em Salvador. A corrosão ocorre devido à alta umidade e poluentes atmosféricos no local, próximo ao mar. Foram observadas corrosões filiforme, por fresta e por pite, causadas principalmente por deformações no material e depósito de sais. Para proteger a estrutura, é necessário remover a tinta danificada, limpar e aplicar nova camada protetora.
O capítulo descreve (1) os conceitos fundamentais de oxidação e redução em termos de transferência de elétrons e mudança no número de oxidação, (2) como alguns elementos são obtidos através de redução ou oxidação de seus minérios ou compostos, e (3) os conceitos de potencial padrão e série eletroquímica.
1) O documento discute corrosão de metais como um processo eletroquímico envolvendo reações de oxidação e redução.
2) É apresentada uma série de potenciais de eletrodo que classifica os metais de acordo com sua tendência à corrosão, com os mais nobres no topo da tabela.
3) Vários fatores como concentração e temperatura influenciam os potenciais de eletrodo e podem alterar qual metal sofre oxidação em uma reação eletroquímica.
Este documento descreve um experimento para construir uma pilha de concentração iônica usando moedas de cobre em soluções de sulfato de cobre com diferentes concentrações. A diferença de potencial entre as moedas é medida usando um multímetro e aumenta quando hidróxido de sódio é adicionado à solução menos concentrada, deslocando o equilíbrio químico. O experimento ilustra como as pilhas de concentração geram energia elétrica a partir de diferenças de concentração iônica.
O documento discute os processos de corrosão das armaduras de aço-carbono em estruturas de concreto. A corrosão compromete a vida útil das estruturas e ocorre em duas fases: iniciação e propagação. A iniciação ocorre quando agentes agressivos como dióxido de carbono e íons cloreto alteram o estado passivo da armadura. A propagação corresponde ao avanço do processo corrosivo que afeta a estrutura. A corrosão pode ocorrer por micro ou macrocélulas dependendo do agente desen
[1] O documento descreve um banco de questões objetivas desenvolvido para alunos do 3o ano do ensino médio, contendo questões sobre diversos assuntos de química organizados em unidades temáticas. [2] O banco é destinado a ser usado pelo professor em atividades diárias e avaliações, e as questões foram classificadas por nível de dificuldade para melhor adaptação ao ritmo de trabalho em sala de aula. [3] O coordenador espera que o banco de questões possa ajudar significativamente o professor em suas ativid
O documento descreve os princípios da eletrólise, incluindo: 1) A eletrólise usa energia elétrica para forçar reações químicas não espontâneas; 2) As células eletrolíticas contêm dois eletrodos e um eletrólito onde ocorrem as reações; 3) A polaridade dos eletrodos na célula eletrolítica é oposta à de pilhas, com o cátodo recebendo elétrons da fonte externa.
A condutividade elétrica e térmica variam amplamente entre materiais e dependem da temperatura e pureza. Metais como prata e cobre são excelentes condutores tanto de eletricidade quanto de calor, enquanto gases e isolantes conduzem mal. O ouro conduz menos que prata e cobre, mas é melhor para conexões devido à sua resistência à oxidação.
1) O documento discute os aços inoxidáveis, incluindo sua resistência à corrosão, formação de filmes passivos e diferentes tipos.
2) São descritos os tipos martensíticos, ferríticos e austeníticos de aços inoxidáveis.
3) Detalha considerações sobre especificações, aplicações e cuidados necessários com os diferentes tipos de aços inoxidáveis.
O documento discute eletrólise, o processo de usar energia elétrica para causar reações químicas não espontâneas. Descreve como as células eletrolíticas funcionam usando eletrodos e uma fonte de corrente contínua para impulsionar os elétrons e causar reações redox. Também discute aspectos como polarização, cálculos de carga elétrica e aplicações industriais importantes como a produção de metais.
1) A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes entram em contato elétrico e são imersos em um eletrólito, formando uma célula eletroquímica.
2) Isso causa a corrosão preferencial de um metal, chamado de ânodo, enquanto o outro metal, o cátodo, é protegido da corrosão.
3) Três condições são necessárias para a corrosão galvânica ocorrer: dois metais diferentes, um caminho elétrico entre eles, e um camin
1. O documento apresenta uma lista de perguntas sobre usinagem dos metais para um curso de engenharia mecânica.
2. As perguntas abordam tópicos como definição de usinagem, movimentos de corte, ângulos de ferramentas, temperatura de corte, fluidos de corte, materiais de ferramenta, tipos de cavaco e cálculo de índice de usinabilidade.
3. Uma pergunta pede o cálculo do índice de usinabilidade para uma operação de torneamento cilíndric
1. A laminação é o processo mais usado para fabricar placas e tarugos apesar de seu alto custo de instalação devido à sua alta produtividade e capacidade de produzir chapas finas de forma uniforme.
2. As etapas necessárias para a produção de folhas finas de aço são: laminação a quente, recozimento contínuo, soldagem, aquecimento de placas, laminação a frio I, decapagem química, rebarbação mecânica e recozimento.
3. A extrusão
Este documento é uma lista de perguntas para um curso de Engenharia Mecânica sobre Conformação Plástica dos Metais. As perguntas cobrem tópicos como classificação de processos de fabricação, definição e classificação de conformação plástica, vantagens da conformação plástica, sistemas preferenciais de deslizamento, mecanismos e fraturas durante a deformação plástica, conformação a frio e a quente, planejamento de processos de conformação a frio, influência do encruamento, processo de reco
A lista de exercícios cobre conceitos do capítulo 2 da disciplina Conformação Plástica dos Metais lecionada na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Pará e foi retirada da lista de exercícios do professor Willy Ank de Morais para fixação dos conceitos e avaliação qualitativa dos alunos.
Este documento resume um estudo que comparou o desempenho de cinco óleos vegetais e dois fluidos derivados de petróleo como fluidos dielétricos na usinagem por descargas elétricas por penetração (EDM). Os resultados mostraram que alguns óleos vegetais tiveram desempenho semelhante ou superior aos fluidos tradicionais em termos de taxa de remoção de material, tanto com eletrodos de cobre quanto de grafite no regime de desbaste.
Este documento descreve um estudo sobre o efeito da variação da pressão do jato de água no processo híbrido de usinagem AJEDM (Usinagem por Descargas Elétricas com Jato de Água Abrasivo). Foram avaliadas quatro pressões de trabalho diferentes (80, 130, 170 e 240 bar) usando uma hidrojateadora. Os resultados demonstraram que o aumento da pressão influencia diretamente na quantidade de abrasivo arrastada pela água e promove maior Taxa de Remoção de Material. Também ocorreu um aumento no Des
Este estudo comparou a resistência à tração da união de estruturas metálicas fixadas e refixadas ao esmalte dentário, verificando a influência de ligas metálicas, artifícios retentivos e técnicas de remoção da resina. Os resultados mostraram que: 1) a refixação das estruturas proporciona menor resistência que a fixação inicial; 2) quando usado jato de óxido de alumínio, a remoção da resina em forno ou com abrasivos teve resultados semelhantes; 3) quando usado
O documento descreve o processo de fabricação ECDM (Eletroerosão com Remoção Eletroquímica), um processo híbrido que combina EDM e ECM. ECDM permite a remoção de material através de reações eletroquímicas seguidas por descargas elétricas em um eletrólito. O documento explica o princípio físico de remoção de material do processo ECDM e sua aplicação na fabricação de microfuros em aços inoxidáveis.
Este documento discute a importância do uso de mock-ups, protótipos rápidos e ferramentas rápidas no processo de desenvolvimento de produtos na indústria automotiva. O uso desses métodos permite identificar problemas de projeto e fabricação de forma antecipada, reduzindo custos e tempo de desenvolvimento. Mock-ups físicos e virtuais permitem avaliações funcionais e ergonômicas de forma rápida e barata, enquanto protótipos e ferramentas rápidas possibilitam a fabricação de peças para testes
O documento descreve um processo para obter furos quadrados utilizando máquinas ferramentas CNC com ferramentas rotativas. O processo sincroniza o movimento de rotação da ferramenta com movimentos de translação para que a ponta da ferramenta descreva uma trajetória quadrada, resultando em um furo quadrado após várias rotações. Isso permite obter furos poligonais de forma mais fácil e barata do que métodos anteriores.
O documento apresenta uma metodologia para gerar automaticamente a trajetória de corte a partir de arquivos DXF, descrevendo (1) a extração das entidades geométricas do arquivo DXF, (2) a organização das entidades em contornos fechados, (3) a classificação dos contornos em externos e internos e (4) o cálculo da trajetória de corte considerando a compensação devido à sangria. Um protótipo foi implementado em Visual Basic para testar a metodologia em diferentes geometrias de peças.
1) O documento descreve um trabalho apresentado no 23o Encontro Nacional de Engenharia de Produção sobre os conceitos fundamentais e estado da arte da tecnologia CAD/CAM para auxiliar sua implantação em ambientes fabris.
2) É apresentada a evolução histórica dos sistemas CAD/CAM desde as décadas de 1950-1970 e seu atual estado de alta integração com outros sistemas de engenharia.
3) Detalham-se os principais tipos de modeladores geométricos CAD (sólidos e superfícies) e como escol
O documento discute conceitos de usinagem dos metais, incluindo definições de movimentos ativos e passivos de corte, cálculo de velocidade de corte, funções de ângulos de ferramentas, efeitos da temperatura de corte, função de fluidos de corte, fatores para seleção de fluidos de corte, desvantagens do uso de fluidos de corte e alternativas, diferença entre aferição e calibração, subdivisões de um sistema de medições, métodos básicos de medição, instrumentos de medição, propried
1. A laminação é o processo mais usado para fabricar placas e tarugos devido à sua alta produtividade, apesar de ter um custo alto de instalação.
2. As etapas necessárias para a produção de folhas finas de aço são: laminação a quente, recozimento contínuo, soldagem, aquecimento de placas, laminação a frio I, decapagem química, rebarbação mecânica e recozimento.
3. A extrusão inversa a quente para produção de tubos tem como v
Estampagem é um processo de conformação mecânica que deforma chapas de metal através de ferramentas para dar forma e dimensão a peças. Inclui processos como estampagem profunda, dobra, embutimento e hidroformação para produzir itens como latas, copos e peças estruturais complexas.
O documento descreve o processo de extrusão, no qual um material é deformado plasticamente através de uma matriz usando uma prensa. O processo pode ser direto ou inverso. Também fornece detalhes sobre os equipamentos, materiais, cálculos e defeitos associados à extrusão e ao processo de forjamento.
O documento discute o processo de laminação, descrevendo seus fundamentos, tipos, equipamentos, cálculos e defeitos nos produtos laminados. É descrito que a laminação envolve a passagem de uma peça entre cilindros que giram em sentidos opostos, podendo ser realizada a quente ou a frio. São apresentadas equações para cálculo da força de laminação e classificações de produtos como chapas, perfis e tubos.
A lista de questões trata sobre conformação plástica de metais, incluindo sistemas preferenciais de deslizamento, mecanismos de deformação, tipos de trabalho a frio e a quente, planejamento de processos a frio, influência do encruamento, processo de recozimento e conformabilidade plástica.
O documento apresenta uma lista de exercícios sobre conformação plástica dos metais. Os exercícios abordam tópicos como classificação de processos de fabricação, vantagens da conformação plástica, círculo de Mohr, tensões principais, deformação em processos como laminação e tração, taxa de deformação, curva de escoamento de materiais e como a velocidade de deformação afeta variáveis de conformação. O documento também apresenta uma questão sobre especificações de matéria-prima e escolha de fornecedor para uma
Este documento discute conceitos fundamentais de metalurgia da conformação plástica dos metais, incluindo estrutura cristalina, sistemas cristalinos, defeitos em cristais, mecanismos de deformação plástica, influência da temperatura no processo e conformabilidade plástica.
1. Capítulo 3
Passividade, Sensibilização e Corrosão a Quente
Passividade
Muitos metais, que, em dados meios aquosos, se corroem ativamente, quando
sobrepassam um certo valor de potencial, passam a apresentar uma corrente anódica
reduzida, que corresponde a uma corrosão pequena ou desprezível. Diz-se, então que o
metal está passivo. Este comportamento pode ser apreciado pela forma da curva de
polarização anódica, a qual pode ser representada esquematicamente como na Figura
2.1:
Figura 2.1 Curva de polarização anódica esquemática de um metal que é capaz de
passivar-se em dado meio.
Nessa curva se observa que, para potenciais relativamente baixos, o metal sofre
uma dissolução crescente com o valor do potencial. A partir de dado valor de potencial,
conhecido como potencial de Flade, EF, a corrente passa por um máximo (corrente
2. crítica, Icrit) e depois há uma diminuição apreciável do valor da densidade de corrente,
instalando-se a passividade. A partir daí, por um intervalo de potenciais maior ou
menor, a corrente se mantém praticamente constante, (corrente passiva, Ipass), o que
mostra que ela não está sendo comandada pelo potencial. Em potenciais mais elevados,
em geral acontece um novo aumento de corrente, que pode ser devido a vários
fenômenos: estabelecimento de corrosão localizada, início de uma nova reação anódica,
como a liberação de O2 (oxidação da água), ou a transpassividade propriamente dita que
corresponde à transformação de um óxido que houvesse se formado sobre o metal
durante a passividade e que se transforma em um íon solúvel ou em outro óxido, por sua
vez solúvel.
A curva esquemática anódica apresentada pode ter modificações em cada caso.
Por exemplo, na região do potencial de Flade, costumam aparecer fortes oscilações de
corrente antes que se estabilize seu valor a partir de um dado potencial. O valor da
densidade de corrente passiva pode ser bastante variado nos diversos casos, mas dados
de 0,1 a 10 µA/cm2 são comuns de serem encontrados. Se forem valores muito maiores
do que estes, pode-se falar em pseudo-passividade, já que a corrosão deixa de ser
desprezível.
Durante muitos anos se tem discutido a natureza do fenômeno da passividade.
Houve várias teorias apresentadas tentando explicar por que um metal, que se dissolve
em dadas condições, repentinamente, por pequenas variações no potencial, passa a ser
praticamente inerte. Já Faraday havia descrito este fenômeno da passividade do ferro em
ácido nítrico. Uhlig, um dos primeiros corrosionistas modernos (século 20), atribuiu a
passividade à adsorção de O2 na superfície do metal. Este oxigênio preencheria os
orbitais livres do metal evitando que o mesmo se dissolvesse. Já outros autores, com o
desenvolvimento das técnicas de análise superficial, verificaram que sempre que o metal
se apresenta passivado, sobre a superfície se encontra um filme tridimensional de outra
fase, normalmente um óxido ou hidróxido do metal. Este filme pode ser bastante fino
(alguns nanômetros), mas parece ser o responsável pela inertização do metal.
Outro elemento na controvérsia é o valor do potencial de Flade, que varia com a
natureza do metal e com o pH, principalmente. Tentou-se correlacioná-lo com o
potencial de equilíbrio de reações do tipo metal + água = óxido (hidróxido) + H+ + e-,
3. que são equilíbrios dependentes do pH. Em geral, porém, os valores obtidos na prática
não coincidem com os calculados para estes equilíbrios. Finalmente, se optou por
concluir que o potencial de Flade não corresponde a um potencial termodinâmico (de
equilíbrio), mas é um valor resultante da cinética dos processos de eletrodo. Pode-se
mostrar que a passividade só ocorre quando é termodinamicamente possível a existência
de uma ou várias fases óxidas do metal ou quando uma dessas fases, formadas
anteriormente em condições adequadas, não consegue cineticamente se dissolver em
uma situação onde termodinamicamente não deveria predominar. Assim, a passividade
parece ser o resultado da competição cinética de várias reações possíveis,
principalmente a dissolução do metal e a reação do metal com o meio formando um
composto protetor e, eventualmente, também, a adsorção de espécies do meio sobre a
superfície. Quando a formação do composto protetor se torna cineticamente
preponderante, a superfície se recobre totalmente e, depois disso, a dissolução só pode
se dar através do óxido formado.
A corrente que continua circulando através da interface eletrodo/solução na
presença do filme passivante mostra que continua a haver reação eletroquímica. Como
esta corrente é razoavelmente constante com o tempo e a espessura do óxido também se
mantém constante, pode-se supor que há uma contínua formação de óxido na interface
metal/óxido e uma equivalente dissolução do óxido na interface óxido/solução. O
mecanismo real não necessariamente é assim tão simples, pois é preciso verificar como
o óxido consegue se formar no interior, ou seja, como íons oxigênio ou oxidrilas
penetram o óxido e migram até a interface metal/óxido. Também é preciso ver através
de que mecanismo o íon metálico migra para o exterior. Normalmente se pressupõe que
defeitos pontuais na película sejam responsáveis por esta migração (vacâncias ou íons
intersticiais).
A capacidade que muitos metais e ligas têm de se passivarem em vários meios
aquosos é responsável pelo uso extenso dos mesmos. Assim, aços inoxidáveis, ligas de
alumínio, de níquel e de titânio tem sua utilização facilitada por causa das características
protetoras dos filmes de óxido que estão praticamente sempre presentes sobre a
superfície desses materiais. Basta ver que os potenciais de equilíbrio destes metais são
valores bastante negativos o que faria esperar que eles se dissolvessem com grande
facilidade. Porém, o próprio meio atmosférico já possibilita a formação dos filmes.
4. Corrosão a quente
Denominados por corrosão ou oxidação em altas temperaturas são menos
freqüentes na natureza. A denominada corrosão a quente é uma forma acelerada de
oxidação em componentes e equipamentos solicitados em altas temperaturas e
submetidos ao efeito de certas impurezas oriundas da combustão dos gases. A forma
mais comum de corrosão a quente é a induzida por metais alcalinos principalmente o
sódio existente na queima do combustível. Análises realizadas mostram que o sulfato de
sódio quando se funde é o principal elemento agressor na superfície do metal das
turbinas movidas a gás. Nestas ligas, quanto maior o conteúdo de cromo maior a
proteção contra a oxidação. Para melhor proteção destes componentes podem ser feitos
revestimentos com filmes de Al2O3 reforçado com itrium. Corrosão ou oxidação em
altas temperaturas também ocorrem nos processos comuns de conformação à quente
como forjamento e laminação.
Figura 2.2 Oxidação com a temperatura durante o processo de laminação.
Sensibilização
Quando os metais (especialmente o aço) são aquecidos em determinada faixa de
temperatura, que varia de material para material, em muitos casos a faixa de
temperatura de corresponde á recristalização do metal, durante um certo tempo – ou
seja, submetidos a tratamentos térmcos – estes se tornam sujeitos à corrosão
intergranular (corrosão localizada dos contornos de grãos) e são ditos sensibilizados.
5. Capítulo 4
Alguns Aspectos da Cinética da Corrosão
Taxas de corrosão
A taxa de corrosão, ou a taxa de remoção de material como conseqüência de
ação química, é um importante parâmetro de corrosão. Esta pode ser expressa como a
taxa de penetração de corrosão (Corrosion Penetration Rate - CPR), ou perda de
espessura do material por unidade de tempo. A formula para este cálculo é
onde W é a perda de peso após um tempo de exposição t; ρ e A representam a densidade
e a área de exposição da espécie, respectivamente, e K é uma constante cuja magnitude
depende do sistema de unidades utilizado.
O CPR é convenientemente expresso em termos tanto de milésimo de
polegada por ano (mpy) como de milímetros por ano (mm/yr). No primeiro caso, K =
534 para dar CPR em mpy e W, ρ, A e t especificados em unidades de miligramas,
gramas por cm3, polegadas quadradas e horas. No segundo caso, K = 87,6 para mm/yr, e
as mesmas unidades dos outros parâmetros exceto A que é dada em cm2. Para a maioria
das aplicações uma taxa de penetração de corrosão menor que cerca de 20 mpy (0,50
mm/yr) é aceitável.
Entretanto, como há uma corrente elétrica associada com a reação de corrosão
eletroquímica, pode-se expressar a taxa de corrosão em termos de corrente, ou, mais
especificamente, densidade de corrente, isto é, a corrente por unidade de área de
superfície do material corroído, que é designada por i. A taxa r, em unidade de
mol/m2.s, é determinada usando a expressão
6. onde n é o número de elétrons associados com a ionização de cada átomo metálico e
F=96.500 C/mol.
Polarização
Polarização é a modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de
concentração, sobrevoltagem de um gás ou variação de resistência ôhmica. Caso não
houvesse o efeito do fenômeno da polarização a corrente entre anodo e catodo seria
muito mais elevada, à semelhança de um quase curto circuito. Isto se daria porque as
resistências elétricas do metal e do eletrólito são muito baixas, restando apenas as
resistências de contato dos eletrodos. Os fenômenos de polarização promovem a
aproximação dos potenciais das áreas anódicas e catódicas e produzem aumento na
resistência ôhmica do circuito, limitando a velocidade do processo corrosivo. Graças à
existência deste fenômeno as taxas de corrosão observadas na prática são
substancialmente inferiores àquelas que ocorreriam se as pilha de corrosão
funcionassem ativamente em todas as condições dos processos corrosivos.
Quando as reações de corrosão são controladas predominantemente por
polarização nas áreas anódicas diz-se que o eletrodo está sob o efeito de uma
polarização anódica. Se controladas predominantemente por polarização nas áreas
catódicas diz-se que o eletrodo está sob o efeito de uma polarização catódica. No caso
de controle pelo aumento de resistência de contato das áreas anódicas e catódicas diz-se
que a reação é controlada ohmicamente. De modo geral tem-se um controle misto das
reações de corrosão. As formas de polarização são basicamente três:
- Polarização por concentração:
Ocorre freqüentemente em eletrólitos parados ou com pouco movimento. O
efeito de polarização resulta no aumento de concentração de íons do metal em torno da
área anódica (baixando o seu potencial na tabela de potenciais) e a rarefação de íons H+
ao redor da área catódica. Se houver movimento do eletrólito ambas as situações não
acontecem.
7. - Polarização por ativação:
Ocorre devido à sobrevoltagem de gases ao redor dos eletrodos. Os casos mais
importantes no estudo da corrosão são aqueles em que há liberação de H2 ao redor do
catodo ou do O2 ao redor do anodo. A liberação de H2 no catodo é denominada
polarização catódica e assume particular importância como fator de controle dos
processos corrosivos. Em eletrólitos pouco aerados o H2 liberado e absorvido na área
catódica provoca uma sobretensão ou sobrevoltagem do hidrogênio capaz de reduzir
sensivelmente a agressividade do meio. Por este fato a corrosão do aço é desprezível na
presença de água doce ou salgada, totalmente desaerada. A sobrevoltagem do
hidrogênio foi estudada por Tafel que estabeleceu a seguinte equação:
Onde η é a sobrevoltagem de hidrogênio em V;
β em V e io em A/cm2 são constantes que dependem do metal e do meio;
i é a densidade de corrente aplicada que provoca a sobrevoltagem η em A/cm2;
Figura 3.1 Curva de TAFEL e a sobrevoltagem em função da densidade de corrente.
- Polarização ôhmica
Ocorre devido a precipitação de compostos que se tornam insolúveis com a
elevação do pH ao redor da área catódica. Estes compostos são principalmente
carbonatos e hidróxidos que formam um revestimento natural sobre as áreas catódicas,
principalmente carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio.
8. Taxas de corrosão a Partir de Dados de Polarização
Considerando-se a polarização, a previsão da taxa de corrosão dependerá da
forma como o sistema está controlado; se por ativação ou por concentração. A seguir
serão discutidos dois casos. O primeiro em que ambas as reações de oxidação e de
redução estão controladas por polarização de ativação. No segundo caso, a polarização
por concentração controla a reação de redução, enquanto apenas a polarização por
ativação é importante para a oxidação. O primeiro caso está ilustrado pelo caso do zinco
imerso numa solução ácida. A redução dos íons H+ para formar bolhas de gás H2 ocorre
na superfície do zinco de acordo com a reação
e o zinco se oxida como
Nenhuma carga será acumulada como conseqüência destas duas reações, isto é,
todos os elétrons gerados por uma reação serão consumidos pela outra de forma que a
taxa de oxidação e de redução serão iguais.
A polarização por ativação para ambas as reações é expressa graficamente na
Figura 3.2 com os potenciais das celas referentes ao eletrodo padrão de hidrogênio
contra o logarítimo da densidade de corrente. Os potenciais das semi-células de
hidrogênio e de zinco, V(H+/H2) e V(Zn/Zn2+), respectivamente, estão indicados,
juntamente com suas densidades de corrente de troca io(H+/H2) e io(Zn/Zn2+).
Segmentos de linha reta são utilizados para representar as reações de redução do
hidrogênio e de oxidação do zinco. Também as taxas de oxidação e de redução deverão
ser iguais, o que só será possível num ponto de interseção das duas linhas. Esta interseção
ocorre num potencial de corrosão designado por Vc, e numa densidade de corrente de
corrosão ic. A taxa de corrosão do zinco pode, portanto, ser obtida pela inserção desta ic na
equação da taxa de corrosão em termos de corrente.
9. Figura 3.2 Propriedade eletrocinética do zinco em uma solução ácida; ambas as reações
de redução e de oxidação estão limitadas por polarização de ativação.
O segundo caso de corrosão (combinação de polarização por ativação e
concentração para a redução do hidrogênio e polarização por ativação para a oxidação
do metal M) é tratado de forma similar. A Figura 3.3 apresenta ambas as curvas de
polarização com o potencial de corrosão e a densidade de corrente de corrosão,
correspondente ao ponto de interseção das linhas de redução e de oxidação.
10. Figura 3.3 Esquematização de propriedades cinéticas do eletrodo de metal M; reação de
redução controlada por polarização combinada ativação-concentração.
Diagrama de Pourbaix
É utilizado para determinar as condições de passivação do metal com relação ao
pH e o potencial aplicado em soluções aquosas. É construído utilizando os valores
obtidos por meio da equação de Nernst. As retas paralelas estão inclinadas com relação
ao eixo das abcissas com coeficiente angular = -0,059V/pH. As características
representadas no diagrama são apresentadas abaixo:
a- condições de equilíbrio p/ reações eletroquímicas entre o metal e o meio ( T, P,
atividade, solubilidade, potencial de eletrodo da interface metal/H2O);
b- estabilidade em função do pH e potencial;
c- regiões definidas com pH> 7 (alcalino) e pH < 7 (ácido);
d- reações eletroquímicas importantes:
Linha a: 2H+ + 2e → H2: decomposição da H2O por redução e liberação de H2
Linha b: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e: água se decompõe por oxidação e gera O2
11. Conceitos fundamentais sobre o Diagrama de Pourbaix
Estes diagramas indicam que existe una tendência termodinâmica de imunidade
à corrosão, dissolução do material ou formação de um óxido protetor nas CNTP. Neste
caso, se o óxido é estável e insolúvel consideramos que a região está passivada
termodinamicamente. Os diagramas de Pourbaix consistem de linhas horizontais,
verticais e oblíquas.
- as horizontais correspondem à reações que não dependem do pH, tais como um metal
que se oxida perdendo dois elétrons: Me → Me2+ + 2e
- as linhas verticais correspondem às reações que dependem do pH mas são
independentes do potencial tais como: Me2+ + 2H2O → Me(OH)2 + 2H+
- as linhas inclinadas se relacionam com reações com troca de elétrons e mudança de
pH: Me + 2H2O → Me(OH)2 + 2H+ + 2e
As regiões termodinamicamente estáveis são mostradas com os diferentes
produtos de corrosão. A zona Me é a de imunidade à corrosão, as regiões de corrosão as
zonas Me2+ e (MeO2)–2 e a zona Me(OH)2 onde os produtos formados são insolúveis e
passivam o material. A estabilidade termodinâmica da água é limitada pelas linhas
tracejadas a e b.
- Ex: No diagrama de Pourbaix para o Cobre é possível identificar os seguintes
compostos:
- gases: H2 e O2;
Regiões de imunidade → região do cobre;
Regiões passivas → formação de espécies sólidas insolúveis: Cu2O e CuO;
Regiões de corrosão → espécies solúveis com formação de íons Cu+, Cu++, HCuO2-,
CuO2-;
- Cu → Cu++ + 2e (cátion)
- Cu + 2H2O → CuO2- + 4H+ + 2e (anion)
- Cu2O + 3H2O → 2CuO2- + 6H+ + 2e (anion)
12. Figura 3.4 Diagrama de Pourbaix para o cobre.
Curvas de Polarização
As modificações no potencial de eletrodo resultante da polarização provocam
mudanças no valor deste potencial fazendo com que o potencial anódico desloque no
sentido catódico e vice-versa. A determinação experimental da curva de polarização de
um material em um eletrólito pode ser feita por dois métodos distintos:
- Método galvanostático
O método mais simples, e também o mais antigo, é o galvanostático, que é
caracterizado pelo fato de ter como variável de controle a intensidade da corrente que
circula no sistema, a qual é variada por meio de uma resistência.
- Método potenciostático
Este método apresenta como variante o método potenciocinético caracterizado pelo fato
de ter como variável de controle o potencial e não a intensidade da corrente, como no
modo galvanostático. A célula de polarização é semelhante à anterior, porém a
aparelhagem requerida é diferente. O potencial do metal em relação ao eletrodo de
referência é variado por meio do potenciostato no sentido anódico ou catódico. Para
13. cada valor do potencial imposto, o sistema demanda uma corrente suprida pelo próprio
potenciostato. A curva de polarização catódica que se obtém é semelhante à do método
galvanostático, porém a anódica para metais que apresentam a transição ativo/passivo,
tem aspecto completamente diferente. Curvas deste tipo não poderiam ser obtidas pelo
método galvanostático.
Impedância Eletroquímica
A técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica, ou somente
impedância eletroquímica, consiste na aplicação de um potencial elétrico variável,
através de um potenciostato em uma célula eletroquímica e a medição da resposta, na
forma de corrente elétrica, desta célula a esta excitação.
Figura 3.5 Fotografia de um Potenciostato/Galvanostato comercial.
Figura 3.6 Potenciostato ligado a uma célula eletroquímica de três eletrodos.
O arranjo experimental é basicamente o já mostrado na Figura 3.5 onde a
freqüência do potencial aplicado ao eletrodo de trabalho pode variar de alguns poucos
14. milihertz (10 − 3) até quilohertz (103). Ao medir a corrente alternada que atravessa a
célula eletroquímica obtemos a impedância Z da seguinte forma:
onde: V = Potencial elétrico aplicado e I = Corrente elétrica medida.
A partir dos dados de impedância, o sistema pode ser modelado como um
circuito elétrico que contém capacitores, indutores e resistores, que representam cada
um dos fenômenos eletroquímicos que ocorrem na célula eletroquímica. Assim pode-se,
por exemplo, quantizar a resistência do eletrólito ou a capacitância de dupla camada
presente junto ao eletrodo de trabalho.
A impedância eletroquímica tem sido utilizada, principalmente, em duas áreas.
Na parte de revestimentos esta técnica serve tanto para estudar revestimentos
poliméricos como, por exemplo, tintas anticorrosivas para automóveis quanto para
estudar revestimentos de conversão como, por exemplo, películas anodizadas em
alumínio. A impedância eletroquímica também é largamente utilizada nos estudos de
corrosão metálica, onde é o método mais recomendado para estudar os mecanismos de
corrosão, sendo também aplicada ao estudo de corrosão localizada, também conhecida
como corrosão por pites.