Desgaste por corrosão: o que é e como prevenir?

Você sabe o que é corrosão? O desgaste por corrosão é um processo de deterioração de materiais metálicos que resulta da interação entre o material e o ambiente corrosivo. Existem também diversos tipos de corrosão por que esse mecanismo de desgaste pode ocorrer quando metais são expostos a agentes corrosivos, como oxigênio, água, ácidos ou outros produtos químicos que podem causar reações químicas que levam à deterioração do material.

A corrosão pode afetar a superfície dos metais, resultando em perda de espessura, rachaduras, perfurações ou outros danos que podem prejudicar a integridade estrutural do material. Alguns dos principais fatores que influenciam o desgaste por corrosão incluem a natureza do metal, o ambiente corrosivo, a temperatura e a concentração dos agentes corrosivos.

Existem várias formas de desgaste por corrosão, incluindo a corrosão uniforme, que afeta uniformemente toda a superfície do metal exposto ao ambiente corrosivo, e a corrosão localizada, que se concentra em áreas específicas do material, como pontos de solda, junções e superfícies irregulares.

A prevenção do desgaste por corrosão pode ser realizada por meio de técnicas de proteção, como o uso de revestimentos industriais, pinturas e lubrificantes, bem como pela seleção adequada de materiais e projeto de estruturas para resistir às condições corrosivas. Além disso, a manutenção regular e a inspeção cuidadosa das superfícies metálicas podem ajudar a identificar e corrigir problemas de corrosão antes que eles se tornem graves.

Você conhece os principais tipos de desgaste por corrosão?

Existem vários tipos de corrosão e em alguns casos ela pode ser evitada através da aplicação de revestimentos cerâmicos. Porém, esse revestimento não é eficaz para todos os tipos de corrosão. Existem cerâmicas resistentes à corrosão, assim como outros materiais. Todos possuem resistência à alguns meios corrosivos, no entanto, nenhum deles consegue resistir a todos os tipos de corrosão metálica.

Conhecer os tipos de corrosão existentes é o primeiro passo para que se consiga definir o melhor método de proteção superficial. Nem sempre o material mais caro vai ser o de melhor desempenho. Veja abaixo as principais tipos de corrosão metálica encontrados, segundo Callister (2007)*:

• Corrosão Erosão: É uma ação combinada de ataque químico e remoção mecânica gerada por partículas sólidas presentes num fluído. Pode ocorrer em elementos de equipamentos de bombeamento, por exemplo.

• Corrosão sob Tensão: É forma de corrosão combinada entre corrosão eletroquímica e tracionamento de uma superfície.

• Corrosão por Pitting ou Alveolar: É localizada e profunda. É gerada pela ação de oxigênio sobre uma pequena área. Essa pequena área se torna anódica, enquanto a área com excesso de oxigênio se torna catódica. Isso leva a uma corrosão galvânica localizada na superfície.

• Corrosão Galvânica ou Eletroquímica: A corrosão galvânica ou eletroquímica que ocorre quando dois materiais estão em contato elétrico e expostos a um eletrólito. Um exemplo dessa forma de corrosão pode ser encontrada em Parafusos de aço em contato com latão em ambiente marinho;

• Corrosão Uniforme: ela se manifesta de maneira igual em toda a superfície. Exemplo disso é uma peça enferrujada;

• Corrosão por frestas: Ocorre devido a diferença de concentração de eletrólito na superfície de uma mesma peça. Como o próprio nome diz, ela ocorre em regiões com frestas ou em cantos.
• Corrosão Química: Esse tipo de corrosão acontece quando há o contato direto entre a superfície e o agente corrosivo, não necessitando de uma solução aquosa.

• Intergranular: Ocorre quando o aço inoxidável é submetido a temperaturas entre 450ºC e 750ºC (sensitivação). Nessa situação é gerada uma corrosão no entorno do grão.

• Lixiviação Seletiva: É encontrada em ligas de solução sólida onde um elemento é preferencialmente removido

Para evitar esse processo de desgaste, é importante identificar as condições ambientais que favorecem cada forma de corrosão e adotar medidas preventivas específicas, como a seleção adequada de materiais, o uso de revestimentos contra desgastes, o controle de agentes corrosivos e a inspeção regular das superfícies metálicas.

Quais são os principais impactos gerados por esse desgaste?

1. Redução da vida útil dos equipamentos: a corrosão pode levar à perda de espessura e à fragilização dos materiais metálicos, o que pode reduzir a vida útil dos equipamentos e aumentar os custos de manutenção.
2. Perda de eficiência e produtividade: a corrosão pode afetar o desempenho de equipamentos e sistemas, reduzindo a eficiência e a produtividade das operações industriais.
3. Riscos de acidentes e falhas estruturais: a corrosão pode enfraquecer as estruturas metálicas, aumentando os riscos de acidentes e falhas estruturais que podem causar danos materiais e humanos.
4. Impactos ambientais: a corrosão pode liberar substâncias tóxicas e contaminantes no meio ambiente, como produtos químicos corrosivos e metais pesados, que podem ter impactos negativos na saúde humana e na biodiversidade.
5. Prejuízos econômicos: a corrosão pode causar prejuízos econômicos significativos para as empresas, poia  frequência de substituição de uma peça é maior do que o normal.
6. Necessidade de investimentos em pesquisa e desenvolvimento: a luta contra a corrosão requer constantes investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, tecnologias e técnicas de prevenção e tratamento, o que pode representar um desafio para empresas de todos os segmentos industriais

Como prevenir ou evitar o desgaste por corrosão?

Para minimizar esses impactos, é fundamental que o profissional tenha um bom conhecimento de tribologia para adotar medidas preventivas para evitar a corrosão, como a seleção adequada de materiais, a aplicação de revestimentos protetores, o controle de agentes corrosivos e a inspeção regular das superfícies metálicas. Também é importante investir em tecnologias e técnicas de tratamento e reparo, para minimizar os danos causados e aumentar a vida útil dos equipamentos.

Existem diversas técnicas utilizadas para prevenir ou evitar o desgaste por corrosão em equipamentos e estruturas metálicas. Listamos abaixo aquelas mais utilizadas nos mais variados segmentos da indústria:

1. Seleção adequada de materiais: a escolha de materiais é fundamental para evitar o desgaste por corrosão. Existem vários tipos de metais e ligas que são mais resistentes à esses meios, como aço inoxidável, alumínio, Inconel 625, carboneto de cromo, e carboneto de tungstênio, por exemplo. Eles podem ser utilizados em diferentes aplicações e cabe ao profissional, com seu conhecimento, fazer a escolha mais assertiva em termos técnicos e econômicos.
2. Revestimentos protetores: a aplicação de revestimentos protetores pode ajudar a prevenir o desgaste por corrosão em superfícies metálicas expostas a ambientes corrosivos. Alguns exemplos de revestimentos protetores são tintas epóxi, polímeros eletrostáticos e galvanização.
3. Controle de agentes corrosivos: o controle de agentes corrosivos, como a umidade, oxigênio, ácidos e sais, é importante para prevenir a ação desse mecanismo de desgaste. Isso pode ser feito através do controle da temperatura e umidade ambiente, ventilação adequada e tratamento químico dos fluidos que entram em contato com as superfícies metálicas.
4. Manutenção regular: a inspeção regular das superfícies metálicas é fundamental para detectar e corrigir os sinais iniciais de desgaste por corrosão. A manutenção periódica também inclui a limpeza e lubrificação, o que pode ajudar a evitar o acúmulo de resíduos que contribuem na aceleração do processo corrosivo.
5. Proteção catódica: a proteção catódica é uma técnica utilizada para prevenir a corrosão em estruturas metálicas que estão em contato com solos ou água salgada. Essa técnica envolve a instalação de ânodos de sacrifício ou correntes elétricas para proteger a estrutura contra a corrosão.
6. Design adequado: o design adequado de equipamentos e estruturas metálicas pode ajudar a prevenir a corrosão, minimizando o acúmulo de líquidos ou resíduos e aumentando a circulação de ar e fluidos. Permite que a superfície permaneça mais tempo isenta de contaminantes

Revestimentos industriais na prevenção do desgaste por corrosão

A aplicação de revestimentos industriais é uma importante estratégia para a redução e/ou prevenção da corrosão. Processos modernos, como a Aspersão Térmica, PTA e Laser Cladding estão sendo amplamente utilizados para alcançar esse objetivo. A grande vantagem desses processos é que eles são muito versáteis. Conseguem aplicar uma grande variedade de ligas e essa característica permite que a superfície do componente seja customizada ao meio no qual vai ser exposto. Podemos destacar abaixo algumas das ligas mais utilizadas para prevenção do desgaste por corrosão em empresas dos mais variados ramos da indústria.

1. Revestimentos de zinco: a aspersão térmica pode ser utilizada para aplicar revestimentos de zinco em superfícies metálicas expostas a ambientes corrosivos. O zinco é um metal nobre que é capaz de proteger os metais base contra a corrosão, atuando como um ânodo de sacrifício.
2. Revestimentos de alumínio: o alumínio é outro metal nobre que pode ser aplicado por aspersão térmica para proteger superfícies metálicas contra esse tipo de desgaste. Os revestimentos de alumínio formam uma camada protetora de óxido de alumínio que atua como uma barreira física para proteção do substrato.
3. Revestimentos cerâmicos: a aspersão térmica também pode ser utilizada para aplicar revestimentos cerâmicos em superfícies metálicas. Os revestimentos cerâmicos são resistentes a altas temperaturas e produtos químicos, o que os torna ideais para ambientes corrosivos. Mas cuidado, existem diversas ligas cerâmicas e elas não são resistentes a todos os meios. Cada uma age com maior ou menor eficácia.
4. Revestimento de Inconel 625: É uma super liga de níquel que possui excelente resistência à corrosão em ambientes de alta temperatura, ácidos e meios alcalinos. Quando aplicado por aspersão térmica em superfícies metálicas, o Inconel forma uma camada que evita que o meio corrosivo alcance o substrato. É utilizado em em indústria de mineração de ouro em tubulações que ficam em ambientes com ácidos. Muito utilizada também em flanges e carcaças de válvulas que ficam expostas a esses meios.
5. Revestimento de Carboneto de Cromo: O carboneto de cromo é um cermet (composto metal cerâmico) que é aplicado como revestimento em superfícies metálicas para aumentar a resistência à corrosão em ambientes de alta temperatura. Esse material é altamente resistente a ação de produtos químicos agressivos, o que o torna ideal para esses meios. Quando aplicado em superfícies metálicas, o carboneto de cromo forma uma camada protetora que reduz a exposição do metal base aos agentes corrosivos.

Pra aprofundar um pouco mais seu conhecimento, baixe o material sobre os principais tipos de corrosão através do botão abaixo

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