PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS CORROSÃO E PROTEÇÃO
Por: SonSolimar • 14/2/2018 • 3.216 Palavras (13 Páginas) • 466 Visualizações
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Tabela 02: Composição da liga de alumínio B-390
Material
Porcentagem de material presente na liga
Alumínio
Silício (Si)
75,05 a 78,25%
16 a 18%
Magnésio (Mg)
0,45 a 0,65%
Ferro (Fe)
Máximo 1,30%
Cobre (Cu)
4 a 5%
Tabela 03: Composição da liga de alumínio SAE-306
Material
Porcentagem de material presente na liga
Alumínio
Silício (Si)
85,4 a 88,3%
7,5 a 9,5%
Magnésio (Mg)
Máximo 0,10%
Ferro (Fe)
Máximo 1,10%
Cobre (Cu)
3 a 4 %
No entanto, segundo relato do funcionário responsável, a passagem da liga de alumínio fundido por dentro dos tubos promove a trinca do refratário. Posteriormente, através dessa trinca, a liga de alumínio fundido entra em contato com o ferro dando inicio ao processo de corrosão. Esse processo inicia-se em um ponto especifico, como mostrado na figura 03 e com o decorrer do tempo se espalha por todo o tubo (Figura 04 e Figura 05).
[pic 3]
Figura 03: Inicio do processo corrosivo no tubo de ferro.
[pic 4]
Figura 04: Processo de corrosão, no tubo de ferro, em estágio mais avançado.
[pic 5]
Figura 05: Tubos de ferro com corrosão em praticamente toda a sua área.
Ao notar-se a presença de corrosão, o tubo é removido da injetora e encaminhado para manutenção. O processo de recuperação do tubo inicia-se com a limpeza que é feita por meio de uma lixa. Em seguida, coloca-se sobre um tubo uma camada de barro, seguido de uma manta e outra camada de barro. Logo após, o tubo é levado para secar na estufa com uma temperatura em torno de 400 °C por cerca de 50 minutos. Por fim, o tubo é colocado para resfriar e está pronto para se reutilizado (Figura 06).
[pic 6]
Figura 06: Tubos de ferro recobertos com barro.
A camada de barro, juntamente com a manta é utilizada com o propósito de aumentar a vida útil do tubo. Porém, se a máquina injetora funcionar durante 24 horas por dia, a vida útil desse tubo é de, no máximo, cinco dias.
Diante disso, pode-se perceber que a trinca do refratário é o principal fator associado à corrosão dos tubos formados por liga ferro já que essa possibilita o contato entre a liga alumínio fundido e a de ferro, dando inicio ao processo corrosivo.
3.2) Corrosão no refratário
O refratário é um grupo de materiais, normalmente cerâmicos, que são capazes de suportar altas temperaturas sem perder suas propriedades físico-químicas. São muitos usados nas indústrias siderúrgicas para proteção de maquinas, equipamento e peças com intenção de suportar altas temperaturas de metais fundidos.
A peça de ferro fundido em questão foi revestida internamento como refratário constituído por uma mistura seca de aluminato de cálcio e óxidos de silício, alumínio, cálcio e sódio.
O refratário tem apresentado trincas e isso se deve a diversos fatores. O problema de deteriorização do refratário pode estar atribuído há:
- Diferença de pressão sofrida, por se tratar de uma máquina injetora, onde se cria um vácuo e o alumínio fundido atravessa toda a peça;
- Diferença de temperatura já que o refratário dilata e contrai ao entrar em contato com alumínio fundido (Temperatura por volta de 690ºC) e depois voltar temperatura ambiente.
- Molhamento do refratário. Se o refratário apresentar alguma umidade e entrar em contato com o silício fundido em alta temperatura haverá uma evaporação muito rápida dessa umidade fazendo com que o refratário contraia e posteriormente trinque. Alem de poder ter inclusão de escória através dos óxidos da liga de alumínio que pode entrar nas porosidades desse material.
- Meio ácido devido ao alto teor de silício na liga de alumínio. Esse silício pode acelerar a deteriorização do refratário.
- Cavitação. Na liga de alumínio pode haver metal não totalmente diluído e escória que em contato constante com o refratário pode ocasionar uma perda da sua espessura.
- Preparação dos moldes. O refratário é uma mistura seca (pó) que em contato com a água é moldado nos tubos. Cada refratário possui um modo de preparação especifico e se não seguir obrigatoriamente essas etapas haverá falhas.
3.2.2) Mecanismo da corrosão no refratário
O mecanismo de ataque dos refratários em fornos industriais e em peças onde a metal fundido é um fenômeno complexo que se dá não apenas pela corrosão química, mas também pelo desgaste físico e mecânico (erosão e abrasão), mecanismos estes que atuam sinergeticamente.
No refratário em questão consideramos o meio aquoso ácido (alumínio fundido) reagindo com a alumina.
REAÇÃO CATÓDICA: 3O2 + 12H+ +12e → 6H2O E = + 1,229 V
REAÇÃO ANÓDICA: 4Al → 4Al3+ + 12e E = - 1,660 V
REAÇÃO GLOBAL: 3O2 + 12H+ + 4Al → 6H2O + 4Al3+ E = - 0,361 V
3.3) As ligas de alumínio e de ferro
As ligas de alumínio oferecem às indústrias a possibilidade de combinar o alumínio com diversos outros metais, o que faz com que ele adquira resistência
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