No artigo anterior (Fundamentos da Corrosão – Parte 1), analisou-se de que forma a corrosão pode impactar no tempo de vida útil de uma estrutura e como é que esta evolui consoantes as diferentes condições ambientais.

Neste novo artigo, serão abordados quais os tipos de corrosão mais comuns.

1. Corrosão Uniforme

A corrosão uniforme, conforme o nome indica, ataca a superfície metálica de uma forma relativamente uniforme – a superfície degrada-se consoante o ambiente em que se insere, surgindo o óxido de ferro (normalmente designado por ferrugem).

Esta processo de corrosão corresponde ao processo de corrosão clássico e aquele que é mais fácil de detetar, sendo possível estimar a taxa de corrosão com base em casos análogos. Assim, através da perda de massa do material metálico, por unidade de área em função do tempo (μm/ano), é possível calcular a esperança de vida útil de um componente, comparando diretamente com os valores médios já conhecidos.

Figura 1: Exemplo de elementos com corrosão generalizada

Dependendo das condições atmosféricas, a corrosão uniforme surge, normalmente, em aço-carbono não protegido e no aço zincado.

Note-se que, um ataque de corrosão homogéneo puro é raro e pouco provável que ocorra numa superfície inteira. Isto deve-se ao facto de existirem áreas, especialmente em peças metálicas complexas, que corroem mais rapidamente de que outras, resultando numa superfície rugosa e numa cobertura irregular.

2. Corrosão por Pites (ou Picada)

A corrosão por pites trata-se de um tipo de corrosão localizado que leva ao aparecimento de pequenos orifícios / cavidades na superfície de um material. O processo de corrosão ocorre quando a camada passiva* se degrada de forma localizada – podendo corroer muito rapidamente em profundidade, enquanto o resto da superfície permanece intacto.

Figura 2: Exemplos de elementos em aço inoxidável com corrosão por pites

Os metais e ligas passivas, como o alumínio, o titânio e os aços inoxidáveis, são muito mais suscetíveis a esta forma de corrosão, uma vez que a fina camada de óxido na sua superfície se degrada localmente.

*Trata-se de uma fina camada protetora na superfície do elemento

 Este tipo de corrosão é frequentemente observado em ambientes altamente agressivos, sujeitos a temperaturas altas e elevadas concentrações de iões cloreto (como piscinas interiores).

Ao contrário da corrosão uniforme, a corrosão por pites é mais difícil de detetar, uma vez que os orifícios formados são geralmente de dimensão muito reduzida.

Assim, uma vez que a perda de material em profundidade é desconhecida ou de difícil quantificação, torna-se impossível prever o tempo de vida útil que resta ao elemento – tecnicamente, não existe forma de controlar a evolução desta forma de corrosão.

3. Corrosão sob Tensão (Stress Corrosion Cracking SCC)

Esta forma de corrosão resulta da ação combinada de corrosão mecânica (através de tensões de tração) e eletroquímica (através de um ambiente corrosivo). Este fenómeno pode conduzir à rotura súbita de metal dúctil* sujeito a um nível de tensão inferior ao seu limite elástico – basta que se forme uma pequena cavidade na superfície do metal para que se desenvolva uma fenda devido ao nível de tensão (residual ou aplicada) no material (as tensões serão sempre mais elevadas na face da fenda).

Neste pressuposto, a partir do momento em que a fenda existe, a reação é autocatalítica e auto-acelarada, pois surgem novas zonas ativas (não protegidas da corrosão). Estas zonas são, então, corroídas, o que enfraquece o metal e provoca a propagação da fenda, levando ao aparecimento de outros pontos de corrosão na superfície. A fissura alastra-se continuamente e, consequentemente, o material na sua envolvente corrói rapidamente, podendo levar à falha mecânica do elemento.

Figura 3: Exemplo de fissuração por corrosão sob tensão

Assim, a SCC torna-se um fenómeno perigoso, porque apesar de um nível de tensão muito abaixo do limite elástico, a existência de pontos frágeis na superfície, podem conduzir à quebra do elemento. Este forma de corrosão ocorra quando se verificam, ao mesmo tempo, os três requisitos:

·      Mecânica (carga, tensão)

·      Material (liga suscetível)

·      Ambiente (altamente corrosivo, cloretos)

*Um material dúctil é definido pela sua capacidade de se deformar plasticamente (sem quebrar) quando a tensão elástica é excedida. Um material frágil, por outro lado, fratura logo que o limite elástico é ultrapassado.

Note-se que, certos tipos de aço inoxidável podem estar sujeitos a este tipo de corrosão, particularmente quando se encontram em ambientes agressivos. Neste sentido, é fundamental a utilização de materiais com elevada resistência à corrosão, pelo que, é essencial planear antecipadamente qual o método de proteção anticorrosiva mais adequado ao ambiente em que os elementos se inserem e/ou assegurar níveis de tensões baixos.

4. Corrosão Intersticial

Trata-se de um processo de corrosão localizado, que ocorre sobretudo em juntas, flanges, rebites ou num espaço entre dois ou mais metais em contacto. Este processo resulta em picadas nas zonas com teor de oxigénio bastante reduzido ou até mesmo inexistente.

De um modo geral, como o interstício tem uma concentração restrita de oxigénio, torna-se um ânodo e, portanto, acaba por ser a área preferida para a dissolução do metal.

Tal como a corrosão por pites, este fenómeno ocorre muito rapidamente, sendo, na maioria dos casos, muito difícil de detetar.

Neste sentido, torna-se fundamental não só escolher os materiais corretos, mas também adaptar as zonas de juntas (por vezes optando pela soldadura) e conceber um conjunto que não seja propenso à formação destes vazios.

Figura 4: Esquema e exemplo de fissuração por corrosão em interstícios

5. Corrosão Galvânica

Esta reação ocorre quando dois metais diferentes estão em contacto (os dois metais diferentes têm uma ligação condutora de eletricidade e estão em contacto com um eletrólito corrosivo comum).

Geralmente, o metal menos resistente à corrosão (o menos "nobre"*) será dissolvido, iniciando o processo de corrosão (dissolução anódica do metal), enquanto o metal mais resistente abranda o seu processo de corrosão, uma vez que serve apenas como cátodo para a redução do oxigénio.

*Um material é nobre quando é resistente à corrosão e à oxidação (p.e. o ouro, a prata, a platina, entre outros). Em todo o caso, trata-se de uma designação incorreta utilizada na comparação à resistência à corrosão de dois metais.

Figura 5: Exemplo de corrosão galvânica, em que a anilha é claramente o elemento mais suscetível

Desta forma, o impacto da corrosão galvânica na vida útil de um elemento depende essencialmente dos materiais envolvidos, visto que a taxa de corrosão do metal menos nobre será sempre mais elevada do que seria num ambiente de corrosão livre ou sem contacto com outro metal.

No próximo quadro encontram-se sistematizadas o impacto deste fenómeno para diversas combinações de metais em condições atmosféricas exteriores.

Por vezes, esta forma de corrosão acaba por ser utilizada como proteção ativa do material mais nobre. Este fenómeno, designado por proteção catódica, é utilizado deliberadamente para proteger certos elementos, sacrificando outros, sendo bastante utilizado para proteger estruturas metálicas enterradas ou submersas (como os cascos dos barcos).

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·      Leia os artigos
FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - PARTE 1/3 - Ask HILTI
FUNDAMENTOS DA CORROSÃO – PARTE 3/3 - Ask HILTI

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