A corrosão, se não for controlada, pode inutilizar até mesmo os melhores projetos, comprometendo as propriedades mecânicas e químicas de muitos materiais diferentes. Com a devida consideração, a corrosão pode ser quase completamente evitada.
A corrosão pode ter efeitos devastadores na integridade de estruturas e componentes. A corrosão, se não for controlada, pode inutilizar até mesmo os melhores projetos, comprometendo as propriedades mecânicas e químicas de muitos materiais diferentes. No entanto, com a devida consideração, a corrosão pode ser limitada e até quase completamente evitada. Existem muitas maneiras diferentes de reduzir o risco de corrosão. Este artigo destaca várias dessas áreas-chave.
Tensões aplicadas e residuais
O estresse é conhecido por aumentar o risco e a taxa de corrosão. Tensões dinâmicas em um ambiente corrosivo podem fazer com que falhas, como atrito, ocorram muito mais rapidamente. Materiais que são submetidos a tensões estáticas podem ser afetados por trincas por corrosão sob tensão.
Como o estresse combinado com a corrosão pode reduzir o tempo de falha do material, tanto o estresse aplicado quanto o residual devem ser considerados e controlados para evitar que isso aconteça. Alívio de tensão de um material é uma boa maneira de remover tensões residuais. As tensões aplicadas podem ser reduzidas ou dispersas em uma ampla área com técnicas de projeto adequadas. (Saiba mais sobre estresse em Os efeitos da concentração de estresse na propagação de trincas.)
Atmosfera
O ambiente é talvez uma das considerações mais importantes ao projetar para a prevenção da corrosão. Os fatores ambientais que podem aumentar o risco de corrosão podem variar amplamente. Por exemplo, um material pode estar sujeito a um ambiente marinho ou a um ambiente subterrâneo. Esses dois exemplos podem variar ainda mais. O ambiente marinho é constituído por água salgada e é rico em cloro? O solo do ambiente subterrâneo é ácido?
Outra consideração importante é se o ambiente em que o material está inserido sofre muita movimentação. Por exemplo, uma tubulação que transporta conteúdo corrosivo pode ter uma taxa de corrosão mais alta se o fluxo do conteúdo aumentar ou se tornar mais turbulento. Parte da razão para isso é que o fluxo do conteúdo erode o material de superfície já oxidado e expõe o novo material de superfície não oxidado ao conteúdo corrosivo.
A temperatura é outro fator ambiental que pode ter um efeito catalítico na corrosão. Temperaturas mais altas causarão taxas de oxidação aumentadas. Essas taxas de oxidação aumentadas, por sua vez, terão o potencial de comprometer mais rapidamente a integridade de um material por meio de corrosão excessiva. Deve-se tomar cuidado para evitar a colocação de materiais perto de fontes de calor para evitar o aumento das taxas de corrosão. No entanto, se a temperatura for alta o suficiente para criar um ambiente árido, isso pode retardar a corrosão, pois a oxidação geralmente requer a presença de um líquido.
Tudo isso e muito mais entra em jogo ao determinar o ambiente ao qual um material será submetido. É melhor evitar esses indutores ambientais de corrosão, se razoavelmente possível. Uma vez entendido o ambiente ao qual a aplicação será submetida, uma decisão informada pode ser tomada em relação à seleção do material.
Geometria
A geometria da estrutura ou dos componentes pode desempenhar um papel importante na corrosão e na taxa de corrosão. A forma de um material pode favorecer um acúmulo localizado de certas substâncias. Por exemplo, o sulco agudo que está presente quando um rebaixo é encontrado em uma solda pode ser uma área de coleta de moléculas de cloro; isso pode resultar em corrosão em frestas.
O acúmulo de líquido pode ocorrer se a geometria estrutural ou da peça não for considerada. Os fluidos são muitas vezes um ingrediente necessário para a ocorrência de corrosão e para acelerar a taxa de corrosão.
Se parte da geometria da superfície estiver coberta e parte descoberta, isso também pode promover corrosão.
Existem várias maneiras de prevenir a corrosão devido a características geométricas. Uma maneira é garantir uma drenagem adequada e evitar o acúmulo de fluido sempre que possível. Outro método para desencorajar a corrosão devido à geometria é evitar diferenças na cobertura do revestimento. Entalhes afiados devem ser evitados ao projetar para evitar a corrosão.
Revestimentos protectores
Os revestimentos protetores são outra forma popular de prevenir a corrosão porque minimizam a quantidade de oxigênio que entra em contato com o material de base subjacente. Os revestimentos também podem ajudar a limitar a temperatura e a exposição aos raios UV a que o material de base pode estar sujeito. (Aprofunde-se em um tipo de revestimento protetor no artigo Novos avanços em revestimentos protetores epóxi.)
Revestir um material é uma opção extremamente popular para prevenir a corrosão devido à sua acessibilidade relativa. Em vez de ter que comprar um material caro e resistente à corrosão, o revestimento permite que a corrosão seja evitada simplesmente colocando uma camada protetora sobre um material mais acessível que pode ser mais suscetível à corrosão. Essas são muitas substâncias das quais os revestimentos podem ser feitos; Materiais de revestimento populares incluem cerâmica, polímeros e metais.
incompatibilidade de material
Alguns materiais são mais reativos do que outros. Os materiais reativos serão mais propensos à ferrugem do que os materiais menos reativos, especialmente quando em contato uns com os outros devido à corrosão de metais diferentes. Portanto, se a corrosão não é desejada em um determinado material, é fundamental não colocá-lo em contato com um material menos reativo. Por exemplo, aço carbono não deve entrar em contato com alumínio em um ambiente corrosivo porque é muito mais provável que corroa. (Para saber mais sobre este tópico, consulte Por que dois metais diferentes causam corrosão?)
Por outro lado, materiais reativos são freqüentemente usados sacrificialmente. O zinco é freqüentemente usado como um meio de proteger o aço. Para que isso funcione, o zinco é aplicado como revestimento no aço. Mesmo quando o revestimento de zinco está danificado e o aço é exposto ao meio ambiente, é improvável que o aço sofra corrosão porque a maior parte da oxidação ocorrerá no restante do revestimento de zinco.