Os produtos metálicos fabricados sob encomenda são a base da indústria moderna e do cotidiano das pessoas, estando presentes em todos os lugares desde a fabricação de estruturas de aço em edifícios públicos até sofisticadas ferramentas de uso diário. No entanto, esses produtos são suscetíveis à corrosão devido a fatores ambientais, o que frequentemente leva à deterioração do desempenho, redução da vida útil e até mesmo a riscos à segurança e perdas econômicas. Portanto, a prevenção da corrosão tornou-se um aspecto fundamental na proteção de peças metálicas personalizadas.
O artigo discutirá sistematicamente as causas da corrosão de produtos metálicos fabricados, identificará os tipos comuns de corrosão e apresentará sete métodos anticorrosivos práticos e eficientes em detalhes, com o objetivo de fornecer um guia abrangente para a proteção de produtos de chapa metálica para ajudar você a maximizar a vida útil dos produtos e proteger seu valor e segurança.
O que causa a corrosão de produtos metálicos fabricados?
A natureza da corrosão de produtos metálicos fabricados é o processo de reação de corrosão eletroquímica entre o metal e o ambiente, que é uma reação redox entre o metal e as substâncias presentes no ambiente. As principais causas desse processo são as seguintes:
Umidade e oxigênio:
Esta é a causa mais comum de ferrugem em produtos metálicos fabricados com ferro. Quando uma superfície metálica é exposta ao ar úmido, as moléculas de água são adsorvidas e formam uma película de água. Essa película dissolve o oxigênio do ar e fornece a solução eletrolítica necessária para a corrosão galvânica.
Eletrólito:
a condutividade da água em si não é forte, mas quando outras substâncias são dissolvidas nela (como sal, substâncias ácidas, substâncias alcalinas, etc.), ela destruirá a película de óxido na superfície de trabalhos em metal personalizados e, ao mesmo tempo, aumentará a condutividade da película de água, de modo a acelerar a taxa de corrosão eletroquímica.
As propriedades químicas e a composição do próprio metal:
Nem todos os produtos metálicos fabricados são suscetíveis à corrosão. Por exemplo, produtos de alumínio e aço inoxidável personalizados formam uma densa camada de película oxidada na superfície, evitando a corrosão interna. Em contraste, os produtos de corrosão do ferro e do aço carbono comum são muito soltos e porosos e, em vez de proteger o interior, atraem mais umidade e oxigênio, fazendo com que a corrosão continue a progredir para dentro.
Danos físicos e defeitos de superfície:
Arranhões, cortes ou fissuras na superfície de peças metálicas personalizadas podem danificar sua camada protetora, expondo o metal interno ao ambiente e se tornando o ponto de partida para a corrosão. Essas áreas também tendem a acumular umidade e contaminantes, criando corrosão por fissuras.
Corrosão galvânica:
Quando dois metais diferentes entram em contato direto na presença de um eletrólito, uma célula primária é formada.
O metal quimicamente mais ativo (como zinco, alumínio) se tornará o ânodo e sofrerá corrosão acelerada, enquanto a natureza química do metal mais inativo (como cobre, aço inoxidável) se tornará o cátodo protegido.
Por exemplo, se produtos metálicos fabricados em ferro forem conectados a produtos metálicos fabricados em cobre em um ambiente úmido, o ferro enferrujará mais rápido.
Tipos comuns de corrosão em produtos metálicos
A corrosão de produtos metálicos fabricados é dividida principalmente em duas categorias: corrosão localizada e corrosão total, que geralmente ocorre com tensão de tração e meios corrosivos.
A corrosão localizada se manifesta como uma área específica de falha, incluindo corrosão sob tensão (trincas perpendiculares à tensão), corrosão por pites (danos superficiais em uma pequena área), corrosão intergranular (difusão ao longo dos limites dos grãos), bem como corrosão por frestas; corrosão abrangente do material como um todo, perda uniforme, ocorrendo em um ambiente fortemente ácido e alcalino.
A diferença entre os dois se reflete na extensão do dano e na dificuldade de previsão; a corrosão localizada fica mais escondida.
Corrosão localizada
Trincas por corrosão sob tensão (SCC): ocorre quando um metal submetido a tensão de tração (como a carga de operação de equipamentos, tensões residuais de processamento ou tensões de soldagem) e a um meio corrosivo específico entram em contato, sofrendo fissuras repentinas. As fissuras geralmente atravessam os cristais ou seguem sua estrutura cristalina, normalmente sem sinais de alerta, e os danos são muito grandes (como em vasos de pressão, pontes e cabos de aço que sofrem rupturas repentinas).
Corrosão por pite: a superfície de produtos metálicos fabricados apresenta orifícios de diâmetro e profundidade minúsculos, com acúmulo de produtos de corrosão no interior desses orifícios, sendo visíveis apenas pequenos pontos na superfície. É um processo muito oculto e destrutivo, difícil de detectar a tempo, podendo levar à perfuração de produtos metálicos fabricados e, consequentemente, a acidentes repentinos. Tanques de aço inoxidável fabricados sob medida para armazenamento de longo prazo de água potável com cloro, assim como portas e janelas de alumínio fabricadas sob medida em ambientes litorâneos , são propensos à corrosão por pite.
Corrosão por pite: a superfície de produtos metálicos fabricados apresenta orifícios de diâmetro e profundidade minúsculos, com acúmulo de produtos de corrosão no interior desses orifícios, sendo visíveis apenas pequenos pontos na superfície. É um processo muito oculto e destrutivo, difícil de detectar a tempo, podendo levar à perfuração de produtos metálicos fabricados e, consequentemente, a acidentes repentinos. Tanques de aço inoxidável fabricados sob medida para armazenamento de longo prazo de água potável com cloro, assim como portas e janelas de alumínio fabricadas sob medida em ambientes litorâneos , são propensos à corrosão por pite.
Corrosão intergranular: corrosão ao longo dos contornos de grão do metal ou em áreas próximas, enquanto a corrosão no interior do grão é muito leve. É difícil de detectar na superfície, mas danifica seriamente a ligação entre os grãos, levando à redução da resistência mecânica dos produtos metálicos fabricados, podendo até causar fraturas repentinas.
Corrosão por frestas: ocorre em frestas entre metais e metais, ou entre metais e materiais não metálicos (como superfícies de conexão de flanges, parafusos e folgas em peças, anéis de vedação e contatos metálicos). A corrosão por frestas ocorre mais rapidamente do que a corrosão externa, frequentemente acompanhada pelo acúmulo de produtos de corrosão pretos ou brancos. Sua principal causa é a diferença na concentração de oxigênio ou na composição da solução entre o interior e o exterior da fresta, formando uma espécie de "bateria de diferença de concentração". Isso resulta em corrosão severa no ânodo interno da peça metálica. A corrosão por frestas ocorre principalmente em produtos de chapa metálica, juntas aparafusadas, juntas rebitadas, gaxetas e outros componentes similares.
Corrosão Uniforme
Corrosão uniforme é a corrosão de produtos metálicos fabricados em sua forma mais intuitiva, um dos tipos mais comuns, as principais características da superfície do metal como um todo, ocorre uma reação de corrosão uniforme, manifestada como produtos metálicos fabricados como um todo, espessura de afinamento uniforme, perda gradual do brilho da superfície e, finalmente, a formação de uma camada contínua de produtos de corrosão (como ferrugem, película de óxido, etc.).
Forma-se uma camada contínua de produtos de corrosão (por exemplo, ferrugem, película de óxido, etc.). Produtos personalizados de fabricação em aço inoxidável podem sofrer corrosão total em ácidos e bases fortes. Os riscos da corrosão total são geralmente controláveis e podem ser previstos por um simples teste de imersão. Além disso, a corrosão total não danifica os produtos metálicos fabricados de forma oculta, mas sim através de alterações na aparência da superfície (por exemplo, ferrugem, perda de brilho), o que intuitivamente sugere a ocorrência de corrosão, facilitando a intervenção oportuna e a manutenção adequada.
Cenários típicos incluem: a ferrugem geral de grades externas comuns de aço carbono, o afinamento uniforme de tubos de cobre puro em água levemente ácida e a formação de uma película oxidada geral na fabricação de aço em um forno de alta temperatura reagindo com oxigênio.
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7 maneiras de prevenir a corrosão de produtos metálicos fabricados
O que é anticorrosão de produtos metálicos fabricados?
A proteção anticorrosiva visa proteger produtos metálicos fabricados que são propensos à ferrugem e à corrosão, utilizando diversos métodos para prolongar sua vida útil, geralmente adotando técnicas de prevenção da corrosão química, física e eletroquímica.
Seleção de matérias-primas adequadas para trabalhos em metal personalizados
Este é um dos métodos mais comuns e eficazes para prevenir e controlar a corrosão de produtos metálicos fabricados. Ao escolher as matérias-primas, precisamos:
- Entenda os fatores ambientais e de corrosão, incluindo o tipo, concentração, temperatura, pressão, estado de fluxo dos meios corrosivos, tipos e quantidades de impurezas, teor de oxigênio, bem como a presença ou ausência de sólidos suspensos e microrganismos.
- Testes de simulação são conduzidos de acordo com condições reais para entender a resistência à corrosão de diferentes materiais metálicos e suas características de processo.
- Considere de forma abrangente a resistência à corrosão e a economia dos materiais de metalurgia personalizados.
- Considere medidas adequadas de prevenção à corrosão.
Chapeamento de metal
Ao revestir a superfície de produtos metálicos fabricados com uma camada de metal mais resistente à corrosão, proporciona proteção de barreira e proteção catódica. Seus processos comuns são:
Galvanização por imersão a quente: produtos metálicos são imersos em solução de zinco fundido para formar uma camada de zinco com espessura de 50 a 100 μm. O zinco reage preferencialmente com meios corrosivos (ânodo de sacrifício), o que é adequado para a FABRICAÇÃO DE AÇO, parafusos, guarda-corpos, etc., com vida útil externa de até 10 a 20 anos;
O revestimento metálico é aplicado principalmente em produtos metálicos fabricados que precisam de exposição prolongada a intempéries ou ambientes corrosivos.
- Galvanoplastia de cromo/níquel: O cromo ou níquel é depositado na superfície de peças metálicas personalizadas por meio de eletrólise para formar uma película passivante (não condutora, que bloqueia a corrosão eletroquímica) que confere dureza e resistência ao desgaste, sendo adequada para acessórios de ferragens (torneiras, maçanetas) e chapas de precisão mecânica. fabricação de metal.
- Liga de alumínio-magnésio galvanizada: comparado com a galvanização tradicional, sua resistência à corrosão é 3-5 vezes maior, adequada para produtos de chapa metálica em ambientes costeiros com alta névoa salina (contêineres, equipamentos terminais).
Revestimento protetor não metálico
Este é o método mais comum e econômico de prevenção à corrosão. Uma barreira inerte é aplicada à superfície de peças metálicas personalizadas para isolar o metal do ambiente corrosivo. Os processos comuns são:
Tintas: proporcionam cores vibrantes e boa proteção. Incluem primer (frequentemente contendo inibidores de corrosão como fosfato de zinco), tinta intermediária e acabamento (boa resistência às intempéries).
Revestimento em pó: O pó plástico seco é pulverizado eletrostaticamente sobre a superfície de produtos metálicos fabricados e, em seguida, curado em alta temperatura para formar uma película dura, resistente, durável e esteticamente agradável. Amplamente utilizado em eletrodomésticos, móveis e instalações externas.
É adequado para a maioria dos produtos metálicos fabricados, especialmente componentes expostos ao ar livre (como guarda-corpos, postes de iluminação pública, etc.) e produtos comuns de aço carbono.
proteção eletroquímica
De acordo com o princípio eletroquímico para controlar a corrosão de produtos metálicos fabricados na solução eletrolítica, incluindo proteção catódica e proteção anódica.
A proteção eletroquímica é usada principalmente para estruturas submersas ou enterradas (como cascos de navios, dutos subterrâneos, tanques de armazenamento), por meio de métodos eletroquímicos para forçar a proteção de obras metálicas personalizadas.
- A proteção catódica tem dois métodos: Ânodo de sacrifício e corrente aplicada. O método do ânodo de sacrifício consiste em conectar um pedaço de metal (como zinco, magnésio, bloco de liga de alumínio) com atividade mais alta do que o metal protegido a ser corroído, preferencialmente como ânodo, de modo a proteger os produtos metálicos fabricados como cátodo. O método da corrente aplicada consiste em usar uma fonte de alimentação externa de corrente contínua para aplicar uma corrente negativa aos produtos metálicos fabricados protegidos, de modo a fazer com que o conjunto se torne um cátodo e seja protegido. Todo o produto se torna um cátodo e é protegido.
- proteção anódica é conectar as peças metálicas personalizadas protegidas ao polo positivo da fonte de alimentação CC, polarização anódica através da corrente, o potencial do eletrodo para se mover na direção positiva, aumentado para um certo valor, o metal será passivado, reduzindo assim significativamente a taxa de corrosão.
Tratamento médio
Alterando a natureza do meio corrosivo, a fim de prevenir ou reduzir a corrosão do meio em peças metálicas personalizadas. Este método só pode ser utilizado em meio corrosivo sob a condição de volume limitado. Pode ser dividido em duas categorias:
Remova ou reduza os componentes nocivos do meio. Os métodos comuns incluem desumidificação, controle de poeira, eliminação de vapor d'água, dióxido de enxofre, poeira e outros componentes nocivos contidos no ar; a desoxigenação, que é a principal tecnologia de tratamento de água de caldeira, pode controlar eficazmente a corrosão da água no sistema de caldeira.
Adicione inibidores de corrosão. Adicionar uma pequena quantidade de meio de corrosão pode reduzir significativamente a taxa de corrosão da substância. Os inibidores de corrosão inibem reações anódicas ou catódicas, formando uma película de adsorção ou precipitação na superfície dos produtos metálicos fabricados. Os inibidores de corrosão são divididos em duas categorias: inorgânicos e orgânicos. Os inibidores de corrosão inorgânicos são nitratos, nitritos, fosfatos, silicatos, carbonatos, etc. Os inibidores de corrosão orgânicos são aminas, aldeídos, compostos heterocíclicos, imidazolinas e sulfetos orgânicos.
É usado principalmente em refrigerantes automotivos, sistemas de circulação de água industrial, conexões de armazenamento de produtos de fabricação de metal (como depósitos de ferragens, depósitos de peças de reposição), espaços confinados internos (como peças metálicas de chassis de equipamentos eletrônicos), há necessidades específicas de armazenamento de mídia de contêineres e assim por diante.
Projeto de prevenção de corrosão
Desde a fase de projeto de produtos metálicos fabricados, reduzir a estrutura que pode causar corrosão localizada (como vãos, cantos vivos, áreas alagadas) e alterar a geometria dos componentes do equipamento, utilizando materiais e processos de montagem adequados, etc., pode reduzir ou prevenir a corrosão. Métodos específicos são:
Evite folgas: evite que juntas e superfícies metálicas formem folgas (corrosão por folga); use soldagem em vez de rebitagem ou use selante para preencher as folgas.
Otimize a drenagem: estruturas metálicas externas (por exemplo, toldos, plataformas para equipamentos) são projetadas com uma inclinação de drenagem de 1 a 3° para evitar o acúmulo de água na superfície; orifícios de drenagem são abertos na parte inferior dos recipientes metálicos para evitar o acúmulo de resíduos líquidos.
Previna a corrosão galvânica: Evite o contato direto entre dois metais com grande diferença de potencial (ex.: aço e cobre). Caso seja necessária a conexão, utilize juntas ou buchas isolantes para isolamento.
Este método é aplicável principalmente à fase de fabricação e projeto de peças metálicas personalizadas, especialmente para peças complexas de chapa metálica e componentes de chapa metálica de precisão que são propensos à corrosão localizada.
Manutenção regular
Estabelecer um programa de manutenção regular pode prevenir eficazmente a corrosão e prolongar a vida útil de produtos metálicos fabricados.
Limpeza: Remova regularmente sal, poeira, sujeira e mofo da superfície de produtos de chapa metálica, que absorvem umidade e formam células de corrosão.
Inspeção e Reparo: Inspecione regularmente o revestimento de produtos metálicos fabricados, procurando por arranhões, bolhas, descamação e outros danos, e faça reparos locais a tempo de evitar que a corrosão se espalhe a partir do ponto de ruptura.
Repintura: realize o trabalho de repintura antes que o revestimento atinja o fim de sua vida útil.
Perguntas frequentes sobre proteção contra corrosão para produtos metálicos fabricados
Qual método de proteção contra corrosão é o melhor?
Não existe um método universal; o método de proteção contra corrosão depende da aplicação, do ambiente e dos requisitos de desempenho. Por exemplo, as chapas de aço personalizadas para áreas externas geralmente são "galvanizadas a quente + pulverizadas"; os componentes de chapa metálica de precisão podem ser niquelados ou cromados.
O que é mais resistente à ferrugem, aço galvanizado ou aço pintado comum?
O aço galvanizado (especialmente o galvanizado por imersão a quente) geralmente oferece proteção mais duradoura e abrangente. Ele oferece proteção dupla: primeiro, o revestimento de zinco reveste o aço e proporciona proteção de barreira; segundo, fornece proteção catódica, ou seja, mesmo que o revestimento se rompa, o zinco protege o aço, atuando como um ânodo que é preferencialmente corroído. Em contraste, o aço pintado comum oferece apenas proteção de barreira; uma vez rompido, o aço começa a corroer imediatamente.
O custo da prevenção da ferrugem é muito alto?
A curto prazo, os tratamentos de prevenção de ferrugem aumentam o custo inicial. No entanto, em termos de custos do ciclo de vida completo, tratamentos eficazes de prevenção de ferrugem podem reduzir significativamente os custos de manutenção e substituição a longo prazo.
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