Resumo Corrosão associada a solicitações mecânicas

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- Fragilização por metal líquido

Metais no estado sólido submetidos a tensões residuais ou externas, concomitantemente em contato com metais fundidos, sofrem um tipo de ruptura denominada fragilização por metal líquido. A falha provocada por fragilização por metal líquido ocorre pela nucleação e subsequente propagação para o interior de uma trinca na superfície molhada do sólido.

- Fragilização pelo Hidrogênio

O hidrogênio interage com a maioria dos metais por uma série de mecanismos, resultando em modificações das propriedades mecânicas que levam a fraturas frágeis e altamente danosas. Alguns dos mais importantes processos durante os quais o hidrogênio é absorvido são: alta solubilidade no metal em estado líquido e decapagem.

Pode-se distinguir duas classes de modalidades pelas quais o hidrogênio fragiliza os metais, e que são denominadas irreversível e reversível. A fragilização irreversível inclui os casos em que a presença de hidrogênio conduz à danificação da estrutura do metal comprometendo sua resistência mecânica, mesmo que todo o hidrogênio seja eliminado posteriormente. A fragilização reversível caracteriza-se por exigir a presença simultânea de tensões e de hidrogênio. A eliminação do hidrogênio antes da aplicação de tesão restaura a ductilidade do metal. A fragilização aumenta com a diminuição da velocidade de formação, isto é, exige-se a ação conjunta de tensão e hidrogênio durante algum tempo para que a fratura ocorra.

Diversos fatores devem ser levados em conta para evitar fragilização pelo hidrogênio. Evidentemente, deve-se combater essencialmente a danificação da estrutura do material ou a presença de hidrogênio durante a solicitação mecânica e diminui a ductibilidade do metal.

- Fendimento por álcali

É um tipo de corrosão que ocorre principalmente em caldeiras para produção de vapor que apresentam junções rebitadas. A fim de evitar a corrosão do ferro pela água, a ela se adicionam substâncias alcalinas, pois estas tornam o ferro passivo. Essa proteção, entretanto, pode ocasionar um caso grave de corrosão.

O provável mecanismo responsável pelo fendimento por álcali ou fragilidade cáustica está associado à formação de hidrogênio, devido ao ataque do aço pela solução concentrada de hidróxido de sódio, ou soda cáustica:

Fe + 2NaOH -> Na2FeO2 H2

Que poderá causar o rompimento do metal pelos mecanismos vistos anteriormente.

Os processos mais usados para evitar essa corrosão são: substituição por rebites por soldas; adicionar à água alguns aditivos e revestir as partes sujeitas ao ataque com níquel ou ligas de níquel.

- Corrosão sob tensão

Na corrosão sob tensão, tem-se a deterioração de materiais devido à ação combinada de tensões residuais ou aplicadas e meios corrosivos. Como se observa a fratura dos materiais, ela é chamada de corrosão sob tensão fraturante. Característica importante da corrosão sob tensão é que não se observa praticamente perda de massa do material. O material permanece com bom aspecto até que ocorre a fratura.

Diversos recursos estão à disposição do projetista para enfrentar e minorar os efeitos de corrosão sob tensão. Verá haver a preocupação de, durante o projeto, prever e evitar as situações em que poderá ocorrer a corrosão sob tensão; alternativamente, poderá dar-se o acaso de, constatada uma fratura desta natureza, modificar-se convenientemente o sistema para evitar sua repetição.

- Métodos de ensaio para determinação da influência de fatores mecânicos na corrosão

Não obstantes a grande utilidade de ensaios de laboratórios que permitiriam prever a influência de fatores mecânicos na corrosão, os ensaios existentes não são satisfatórios. Diversos grupos de normalização internacional têm-se preocupado em definir métodos unificados de ensaios de corrosão sob tensão. Como exemplo, citam-se as atividades do grupo de trabalho em métodos de ensaio para corrosão sob tensão da Federação Européia de Corrosão assim como grupos semelhantes da ASTM.