[Música] nós vamos falar hoje sobre o assunto muito importante que é programa da corrosão que acontece nos materiais e como é que a gente consegue selecionar melhor né os materiais na engenharia o problema da corrosão né é que ela pode se definir como a perda ou a destruição do material apelação do meio ambiente e essas tipo de processo ele pode ocorrer por várias formas e o meio ambiente ele é todo todo meio onde entra em contato com o material e seja ele meio gasoso meio líquido ou meio sólido e em qualquer em qualquer dessas condições
a gente vai ter um problema da corrosão seja maior ou menor grau né com relação ao material que a gente está usando Engenharia é muito comum a gente ter em mente sempre né que o processo corrosivo geralmente ocorre em meios gasosos e líquidos né mas ele ocorre também meio sólido a maior parte da taxa corrosiva ele geralmente vai correr nesse tempo e meio a gasoso ou líquido e quando a gente fala em meio gasoso a gente tá falando tanto na atmosfera de trabalho do material seja ele no ambiente rural no ambiente marítimo é que a
gente conhece o programa da maresia né que mora perto da gente regiões praianas ou seja em regiões urbanas né na cidade onde a gente tem problema da poluição né E a gente tem o que a gente chama de chuva ácida aquele acumula não só o problema da atmosfera de produtos químicos né mas também na de criar no ambiente líquido né da chuva ácida então todos os tipos de e-mail ambiente ele vai causar um maior e menor taxa de corrosão no material de destruição do material e no meio sólido ele também ocorre né O problema é
que o problema não é a questão é que o quando a gente tem meio sólido o contato entre os dois materiais né que você tem você tem uma troca de materiais muito muito menos intenso então a taxa de corrosão e meio sólido ele é muito menor do que no meio líquido gasoso mas a gente tem com razão também Principalmente quando a gente tem produtos né que ele estão em contato com solo e normalmente o solo ele tem uma quantidade de umidade relativamente grande e a umidade então é que provoca né a maior parte dessa corrosão
e nós temos um terceiro terceiro um quarto problema de corrosão para que normalmente ele não é discutir na engenharia mas que ele tem uma componente muito importante que é o problema da corrosão microbiológica né Eu acho que vocês estão tão acostumados já vê aí qualquer processo né onde o material fica exposto ao meio ambiente durante muito tempo o processo de degradação né pelos microrganismos ele é muito grande muito acentuado bom E como é que está essa corrosão se manifesta né então a gente consegue observar o problema da corrosão de várias formas um é pela qualidade
da aparência da dos materiais e no caso da aparência dos materiais né normalmente o acabamento superficial ou a superfície do material que que é corroído né ele muda tá e geralmente a tonalidade a cor do material muda a gente consegue ter uma percepção bem fácil né desse problema da corrosão pela aparência do material em vários tipos de processo essa taxa de corrosão ele acaba corroendo o material e pela perda de material a gente pode ter um problema da interrupção do funcionamento desse componente por exemplo em vasilhames ou em containers que você começa a ter corrosão
no material e essa corrosão ele acaba criando furos né no container e vazando o material então interrompendo o funcionamento desse componente mas não só isso mas no próprio sistemas mecânicos né Essa taxa de corrosão ele pode ter aí né uma degradação tal que ele impeça o funcionamento do seu componente e uma das coisas que a gente tem que trabalhar sempre também tem que ter sempre em mente é que em todo o processo de corrosão como ele retira a parte do material essa parte do material que é retirada ele vai para algum lugar no caso de
um container por exemplo esse material que é removido do container ele vai para o meio então ele pode contaminar o seu produto e nesse caso então a contaminação de produtos ele pode ser muito sério principalmente quando a gente trabalha por exemplo com a container ou produtos vasilhames né que contém alimentos então toda Indústria de Alimentos por exemplo os vasos as tubulações que são usadas na manipulação dos alimentos eles não podem ter problema de contaminação de corrosão que possa contaminar o produto alimentício bom a gente tem aí perda de produto em processamento normalmente esse tipo de
problema da corrosão ele vai causar aí uma diminuição na segurança do componente tá então e outra que ele vai elevar também muito né o custo de manutenção do seu componente todas as definições básicas que a gente tem com relação ao processos de corrosão uma coisa que a gente trabalha mais né é o problema da corrosão com metais a gente vai eu vou comentar um pouquinho para frente do que por que que isso é importante mas por exemplo materiais orgânicos que estão em contato com metais eles são menos corrosivos do que os materiais inorgânicos então a
taxa de corrosão dos materiais inorgânicos ele é maior do que a taxa de materiais orgânicos quando em contato com materiais metálicos agora por que que a gente fala aqui de materiais metálicos é que a taxa de corrosão é como ele é um processo de reação química quanto mais estável for material menos corrosão ele vai ter isso quer dizer que que se vocês lembrarem lá das primeiras aulas né que a gente tem as ligações metálicas ligações covalentes e ligações iônicas os materiais covalentes materiais iônicos né eles apresentam uma estabilidade maior do que os metais os metais
são muito reativos tanto é que na natureza a forma mais comum que a gente conta dos metais são formas de óxidos Então essa taxa de oxidação que a gente tem é um processo de corrosão do metal e esse tipo de processo corrosivo ele é muito acelerado quando a gente tem variações na temperatura e pressão então quanto maior a pressão e quanto maior a temperatura maior e a taxa de corrosão bom isso é fácil entender né porque a temperatura nada mais é que agitação térmica que você tem agitação das moléculas né das ligações químicas Então você
facilita as reações químicas que é o processo de corrosão que a gente tem no material e a gente precisa ter em mente também né que em todo o processo corrosivo quando você tem um material né que ele é corrosivo ele é corrosivo para um material Mas pode não ser corrosivo para um outro material por exemplo a maioria dos ácidos fortes né ácido sulfúrico ácido clorídico ácido nítrico ele é muito corrosivo para a maioria dos metais mas ele não é para o vidro por exemplo tanto é que a gente usa o vidro né como container para
armazenar esses ácidos fortes a corrosão no material ele é relativo depende né do Parque eu tô trabalhando dos produtos que eu tô trabalhando bom como é que eu vejo esse critério de corrupção de materiais eu tinha comentado né que a taxa de corrosão ele depende da reatividade do material e por isso os materiais cerâmicos são os mais resistentes à corrosão os bolinhos são um comportamento intermediário e os produtos que tem são mais sujeitos à corrosão são os materiais metálicos pela própria atividade que ele tem e a gente consegue então medir esse tipo de taxa de
corrosão de duas formas ou pela perda de material pela quantidade de material que ele perde por idade diária ao longo do tempo então a gente pode medir aí por exemplo miligramas de material por decímetro quadrado de área por dia por semana por mês por ano né Por uma unidade de tempo Então essa é uma das formas de medir da taxa de corrosão uma outra forma é medir o quanto o processo corrosivo penetra no material Qual que é a profundidade de penetração tá do processo corrosivo né e a gente mede isso por exemplo unidade milímetros de
profundidade por ano ou por década dependendo do processo corrosivo né esse processo pode ser muito lento e como é que a gente classifica esse tipo de processo os processos corrosivos a gente pode classificar ele em três grandes grupos né um através dos mecanismos físicos químicos outro onde a gente tem a corrosão química ou o processo de oxidação do material e outro que a gente chama de corrosão eletroquímica Então a gente vai ver esses três itens com um pouco mais detalhe então normalmente esse tipo de corrosão quando você tem processo físico químicos básicos Aliados são casos
particulares onde tem trabalho do material em alta temperatura e geralmente em ambiente seco tá então nessas condições você vai ter aí a predominância do processo corrosivo por processo físico químico a segunda ocorre né em caso onde o meio ambiente né ele tá presente soluções aquosas tá então no meio aquoso você forma né soluções eletrolíticas e que esse tipo de líquido ele vai atuar como eletrônico então ele vai formar aí um tipo de uma pilha né que vai vai causar processo corrosivas e o terceiro que a gente chama de corrosão eletroquímica quando você tem normalmente dois
metais em contato dois materiais diferentes em contato onde ele tem eletronegatividades diferentes então se ele tem eletronegatividade diferente uma parte ele vai ter uma reação de oxidação e uma outra parte vai ter reação de redução do material Então nesse processo óxido de redução você vai ter aí uma movimentação de elétrons e de íons que vão provocar aí a corrosão do material o processo físico químico ele geralmente acontece com o que a gente chama de processo de erosão que a ele nada mais é do que a ação quando você tem um fluido deslocando em alta velocidade
é sobre uma superfície do de um sólido por exemplo de um metal e a movimentação desse fluido ele faz com que parte do metal vai sendo arrastado vai sendo consumido geralmente tipo de processo né Ele é muito acentuado quando a gente tem partículas sólidas dentro do fluido então o fluido com alguma partícula sólida poeira ele acelera muito esse tipo de processo de erosão do material normalmente a aparência da superfície que ele é atacado por esse tipo de corrosão poderosão ele apresenta né riscos e furos arredondados a gente consegue caracterizar aquele tipo de desgaste material como
sendo um processo de erosão então só observando o tipo de superfície que está sendo desgastada Então nesse processo de corrosão por erosão o que influencia bastante né além da temperatura né é a velocidade do fluido e nesse caso da velocidade de fluido ele é muito importante e associado com confluído se eu tiver partículas sólidas tá ele vai ter aí então um desgaste material muito maior e toda vez que eu tenho além além dessa velocidade do fluido na superfície eu tiver uma mudança de direção no fluxo do fluido essa mudança em direção do fluxo do fluido
que ele causa regiões de alta pressão ou baixa pressão ele acelera o processo corrosivo então geralmente quando tem por exemplo dentro de um tanque um fluido escoando para dentro de uma tubulação aqui no bocal tá onde você tem mudanças de direções do fluido que está sendo entrando para dentro do por exemplo do tubo né Você tem uma taxa de corrosão muito maior do que ao longo do próprio tubo ou quando eu tenho uma curva onde essa mudança de velocidade uma mudança de direção do fluxo ele faz com que as partículas sólidas dentro do fluido ele
saia do fluxo na curva e ele atinja o anteparo do lado provocando desgaste maior na curva então aqui a gente tem um exemplo de um cotovelo a maioria dos cotovelos ele sofre esse tipo de processo de corrosão erosão quando você tem o fluido aí onde a quantidade de partículas sólidas por exemplo é grande no material esse aqui é um exemplo né de um cotovelo de uma linha de vapor de água que além dele ter água como componente que facilita o processo de erosão ele tá na forma de vapor aqui então é um tá em alta
temperatura e geralmente em alta velocidade que provoca esse tipo de corrosão no material então ele tem associado aí uma série de fenômenos que facilitam o processo no caso da da corrosão eletroquímica esse tipo de de corzões ocorre por reação ou por interação da eletricidade na transformação do material e para a gente poder ter esse tipo de destruição do material por a gente por uma corrente elétrica a gente precisa ter alguns requisitos básicos algumas coisas básicas né primeiro que eu preciso que esse fechar esse circuito elétrico né porque o processo corrosivo possa acontecer então tem elétrons
deslocando de um lado e os deslocando do outro onde o deslocamento de íons é que provoca o processo corrosivo então eu vou ter aqui nesse tipo de sistema sempre a presença de um ano todo né que a região negativa a região do cá todo que a região positiva o eletrólito onde você vai fazer aí a ponte onde os íons vão se locomover e o circuito metálico que vai fazer a condição eletrônica né dos elétrons para balancear o sistema Então você tem a movimentação de elétrons por dentro do material né metálico E aí então pelo eletrólito
o deslocamento dos íons né que vão produzir a corrosão eletroquímica Então a gente tem um exemplo bem típico tá desse tipo de processo de corrosão eletroquímica onde você tem aqui então uma solução eletrônica você tem um ano todo e Feche esse circuito com algum algum metal Então você tem aqui um fluxo de elétrons né a corrente metálica e como você tem o fluxo de elétrons de um lado você vai ter que ter fluxo de íons do outro lado através aqui da solução do eletrólito e nesse processo aí de condução de íons você vai ter corrosão
de um lado e deposição no outro lado então esse tipo de procedimento né de efeito eletroquímico a gente consegue usar como ele é material de um lado e deposito do outro a gente consegue utilizar esse processo para fazer uma deposição de material para proteger alguma coisa que eu fazer um recolhimento também na superfície por esse tipo de processo que aí não é uma coisa eletroquímica mas uma deposição eletroquímica bom existem dois tipos de corrosão básica Até que a gente estuda um é quando a gente só tem mecanismos eletroquímicos Associados e outro quando a gente tem
além do mecanismo eletroquímico ele está associado a algum outro efeito né seja ele ações mecânicas por exemplo corrosão erosão a corrosão sobre tensão onde você aplica uma tensão no material ele tá tensionado dentro de ambiente corrosivo ou quando você tem essa tensão oscilante né que o problema da Fadiga no caso da corrosão quando a gente só tem mecanismos eletroquímicos esse tipo de corrosão ele pode se manifestar de várias formas diferentes tá então a gente tem o que a gente chama de corrosão uniforme a corrosão galvânica a corrosão por frestas com razão localizada a corrosão por
pics corrosão integrando lá a corrosão seletiva e a colonização por correntes dispersa Então a gente vai ver cada um desses efeitos né que que acontece no caso da corrosão uniforme é a forma mais comum de corrosão que aparece onde toda a superfície do Metal ele é atacada de uma maneira mais homogênea e é onde a gente tem a maior perda de material tá então a corrosão uniforme é o tipo de corrosão de a perda de material por unidade de área é o maior que a gente tem então é um processo de degradação a grande que
você que ele causa bastante né um efeito Na aparência do material né como ele se estende ao longo de toda a superfície né então a aparência do material nesse processo do uniforme Ele é bem significativo junto com o processo de corrosão tem um efeito que a gente chama de passividade dos materiais que a primeira camada de corrosão que ele forma em cima da superfície ele pode formar uma camada que seja protetora que protege de oxidação posterior de uma reação de corrosão posterior do material isso por exemplo que acontece com alumínio o Cromo e os aço
inoxidável Então a gente tem por exemplo o conceito que o ácido aço inoxidável ele não oxida né mas na verdade oxida e oxida muito fácil tá a grande vantagem desse aço tá é que oxidação desse material na superfície ele forma uma película que ele fica aderente na superfície e é uma película que protege de oxidação posterior tá então ele torna o material inoxidável porque ele forma uma camada de plantação assim também como acontece com o Cromo e por isso a gente tem uma série de componentes que cromados né que Ele oferece desse brilho de do
Cromo tá porque ele cria uma película de óxido de cromo protetor né que ele não deixa a oxidação progredir assim como o alumínio né o alumínio né a panela de alumínio que a gente usa em casa ele tem uma taxa de oxidação também muito alta a grande vantagem é que o óxido de alumínio que forma na superfície ele forma alumínio que é o material cerâmico duro de alta resistência alta temperatura de fusão e que ele protege tá de oxidação posterior Então esse tipo de componente né de material de metais que tem oferece esse tipo de
proteção é a que a gente chama de metais passivos no processo de corrosão galvânica ele ocorre quando dois metais diferentes ou de diferentes eletronegatividades né eles são colocados próximos um do outro na presença de um meio corrosivo né então na presença de eletrólito e essa intensidade da corrosão ele vai ser tanto maior quanto maior for a diferença de eletronegatividade entre os dois metais então quanto maior diferença maior vai ser a taxa de corrosão a gente tem um exemplo de um material que teve sofrer esse tipo de corrosão ele era uma placa metálica de Aço onde
ele tava fixado por uma arruela e um parafuso então no contato da Ruela e do material eles tinham composições diferentes Ele formou uma pilha entre os dois materiais e provocou a corrosão do seu material é importante a gente tem pelo menos uma noção de Quais são os materiais os metais né que são mais estáveis e quais são os menos estáveis né isso a gente consegue ver pelo que a gente chama de série galvânica né onde a gente coloca em ordem né os materiais que são os mais inertes né que sofre menos reação de oxidação ou
menos desgaste e a gente tem aqui por exemplo a platina a platina o ouro são os metais que a gente chama de metais nobres né porque são mais estáveis que sofre menos taxa de oxidação e por isso também tem uma série de aplicações desses elementos que a gente faz uso devido essa propriedade de ser mais inerte temos o grafite titânio prata o aço inoxidável né Tem diversos ligas e aço inoxidável e assim por diante então aqui a gente tem uma lista dos materiais os mais resistentes a oxidação e os menos resistentes nesse processo de corrosão
é muito comum entre dois componentes mecânicos e você ter pequenas frestas né ou uma pequena trinca alguma forma material onde naquele ponto né ele possa entrar atmosfera Ou posso entrar algum líquido e ele forma aqui nessa região tá uma condição de desgaste ou de reação química maior tá então ele fica depositado nessa região por exemplo líquido então o líquido ele fica acumulado nessas regiões de de frestas E cria aqui então uma região aqui de degradação maior do que regiões externas do material pelo acúmulo do eletrólito nessas frestas do material Então a gente tem um exemplo
de frestas né onde a gente tem geralmente aqui no caso é de uma placa metálica de um casco de navio que por ele tá submerso na água do mar água do mar é muito corrosiva ele tem eletrólitos em alta concentração Então qual foi formar uma pilha com muito mais facilidade que acelera o processo corrosivo dentro desse processo corrosivo Fora esse processo corrosivo uniforme onde todos os perfis ele é atacado ao mesmo tempo existe em algumas condições onde o ataque do processo corrosivo ele ocorre em regiões pequenas em regiões localizadas esse tipo de corrosão que a
gente chama de corrosão por Pitty e normalmente ele acontece em materiais que tem aquela propriedade passivante que ele forma uma camada protetora Então essa camada protetora se você tiver alguma irregularidade na superfície por exemplo uma cavidade a cavidade do material o que acontece é que nessa região de escravidade por exemplo esse material passivo se ele tiver fazendo cargas positivas né ele tem aqui positivo ao longo da superfície a hora que ele entra na superfície esse positivo que tá aqui na superfície ele faz com que essa região ele tenha uma uma carga maior do que na
região externa Isso quer dizer o quê que ele forma uma pilha entre essa região né do fundo da cavidade e a superfície externa então se ele forma uma pilha e ele foram metal você vai ter fluxo de elétrons aqui pela parte metálica e íons deslocando aqui em cima Então você vai ter aí uma corrosão tá nesse ponto que ele vai fazer furos no material esse tipo de corrosão ele é muito prejudicial porque a profundidade e com razão normalmente ele tem uma taxa de corrosão rápida e outra que o tamanho do furo Às vezes ele é
pequeno a gente não consegue detectar fácil às vezes ele fica coberto né pelo próprio material que está sendo corroído e a gente não consegue observar o furo e principalmente para containers Esse é um problema muito sério e na grande maioria das vezes a gente usa por exemplo ácido inoxidável para container grandes de grandes volumes né E esse tipo de processo de corrosão ele é muito comum prenarcionoxidável onde ele forma essa camada passivadora na superfície onde pequenas reintrança pequenos defeitos na superfície criam essa diferença de potencial que leva a corrosão por pit nós havíamos comentado lá
atrás né do problema da de trinca integramular e que todo o contorno de grão que a gente tem institutos materiais metálicos são quase todos podem cristalinos né nesses contornos de grão a gente tem o acúmulo de tensão e geralmente acúmulo de impurezas então se eu tenho alguma solução seja de ácido base alguma coisa consiga atacar esse material ele vai corroer primeiro a região de interface de grão então ele vai produzir aqui no material né esse tipo de corrosão que a gente chama de corrosão integralular que geralmente se ele tiver associado a uma aplicação de tensão
né de esforço mecânico ele vai acelerar esse processo de corrosão justamente porque em toda a região que eu tiver qualquer tipo de defeito de microtrinca na superfície ou uma rugozada superficial né Que isso tem uma variação de Vales e Picos na superfície na região onde você tem um vale quando ele tiver sob tensão a gente tem um efeito né da concentração de tensão e se a região está com tensão acumulada né você tem aqui ligações químicas que são muito mais fáceis de serem quebradas de serem mais reativas então o processo corrosivo ele acontece mais aqui
no fundo desse tipo de reentrância ou no fundo da trinca então o meio corrosivo ele acelera o processo de corrosão da quando você vem esse tipo de defeito também Então isso é uma coisa muito ruim para componentes que sofrem fadiga né então sobrecarga cíclicas tá E que tal e-mail em algum ambiente então a gente precisa evitar nesse tipo de associação de você ter carga cíclica sendo aplicadas em Componentes onde ele esteja em um ambiente corrosivo Você pode até associado aí a corrosão sob tensão associado também é comum também acontecer tá que em todo todo mecanismo
onde você tem junção de dois componentes e esses componentes são submetidos algum tipo de esforço de na junção do componente você ter pequenas pequenas folgas pequeno atrito de um material com outro então nesse processo de atrito se você tiver um ambiente corrosivo ou material atmosfera corrosiva ou o produto cozido ele vai atacar a superfície e nesse processo de desgaste de atrito esse material que vai sendo oxidado que vai reagindo com o meio ele vai sendo removido expondo material novo acelerando o processo de corrosão então é muito comum a gente ter nesse tipo de mecanismo onde
você tem deslocamento entre duas partes móveis né pequenos deslocamentos móveis que quando ele tá em um ambiente corrosivo de você ter uma aceleração do processo corrosivo nesse sistema isso a gente chama de corrosão por fitness bom e como é que a gente pode evitar esses processos corrosivos ou como é que a gente pode evitar a falha de um componente né pelo problema da corrosão tem várias formas tá eu posso utilizar aí vários procedimentos uma delas é escolher um metal mais adequado ou uma liga metálica mais adequada que seja resistente àquela atmosfera onde ele vai estar
trabalhando aquela temperatura que ela vai trabalhar eu posso também alterar o meio né Então dependendo do caso eu consigo diminuir a temperatura do meio ambiente ou diminuir a velocidade do fluxo do fluido que ele tá deslocando por dentro de uma tubulação para diminuir a taxa de corrosão tá então se eu não tiver como reduzir esses efeitos então vou ter que partir para seleção de materiais mas adequado ou criar formas de como evitar essa corrosão Então esse tipo de formas para evitar corrosão eu posso tanto alterar o projeto mecânico é dele ter menos problema de mecanismo
que tem movimentos relativos onde você criar regiões onde você tem menos canto vivo no material onde você possa ter acúmulo de tensão no material ou então aplicação de alguma coisa que consiga proteger o material da oxidação ou dessa dessa taxa de corrosão então de aplicação por exemplo de filmes né de proteção seja ele proteção nódica ou proteção catódica e esse caso de proteção anódica catódica normalmente a gente faz por proteção aquele mesmo processo da corrosão eletroquímica em vez de fazer a corrosante fazer uma deposição eletroquímica então uma deposição de um filme que seja resistente a
essa atmosfera onde o material vai trabalhar então esse é caso por exemplo de materiais galvanizados o alumínio anodizado Então são recolhimentos na superfície tá que eu faço do do alumínio para proteger ele de oxidação e ambientes agressivos o uso né de vários tipos de revestimentos metálicos ou não só metálicos como revestimentos orgânicos o uso de tintas por exemplo na tinta de parede que a gente usa para pintar ele não serve só para embelezar o ambiente né de dar um ambiente mais agradável à vista mas ele serve para proteger tá a parede de oxidação ou do
meio ambiente tá normalmente na taxa por exemplo de de ozônio na atmosfera ele vem aumentando bastante regiões onde você tem essa taxa de ozônio alta a corrosão em todos os tipos de superfície ele é muito grande e qualquer tipo de tinta tá que você usa para pintar ele ajuda para proteger desse tipo de degradação do material [Música] [Música]
