Em quais circunstâncias o aço inoxidável enferruja?

Na concepção de muitas pessoas, "aço inoxidável" parece representar "nunca enferruja", mas isso não é verdade. Embora aço inoxidável tenha uma capacidade de resistência à ferrugem maior do que o aço comum, ele ainda pode enferrujar sob certas condições. Então, em quais circunstâncias o aço inoxidável enferruja? Quais fatores causam a ferrugem no aço inoxidável? Espero que você consiga encontrar as respostas após ler este artigo.

O que é Aço Inoxidável?

Aço inoxidável é um grande tipo de aço ligado contendo cromo (Cr). Sua principal característica é que ele pode formar um filme de óxido rico em cromo denso na superfície do aço. O filme tem função de autorreparação e pode efetivamente impedir que a reação de oxidação progrida, tendo assim boa resistência à corrosão. De acordo com sua estrutura metalográfica e uso, o aço inoxidável pode ser dividido em austenítico, ferrítico, martensítico, aço inoxidável duplex e aço inoxidável com endurecimento por precipitação.

Capacidade Anti-Ferrugem: Por Que o Aço Inoxidável é Melhor que o Aço Comum

O motivo fundamental pelo qual o aço inoxidável tem uma capacidade de resistência à ferrugem melhor do que o aço comum é sua composição de liga única e o mecanismo autoreparador do filme de passivação na superfície. O aço carbono comum é composto principalmente de ferro. Assim que exposto a um ambiente úmido ou com oxigênio, ele oxidará facilmente, formando ferrugem marrom-vermelha. Uma vez que essa ferrugem comece, ela continuará se expandindo e eventualmente enfraquecerá a estrutura do aço. Por outro lado, o aço inoxidável adiciona pelo menos 10,5% de cromo (Cr) à sua liga. Esse elemento tem uma forte afinidade com o oxigênio e pode rapidamente formar um filme denso, estável e altamente aderente de óxido de cromo na superfície do material (também conhecido como "filme de passivação"). Embora esse filme de passivação tenha apenas alguns nanômetros de espessura, ele pode efetivamente isolar o oxigênio do ar e a umidade do contato direto com o corpo metálico, impedindo assim reações de oxidação adicionais. Mais importante ainda, sempre que esse filme de passivação for danificado em uma área local, como por arranhões ou contaminação, ele pode se regenerar automaticamente na presença de oxigênio. Essa capacidade de autocura não é possuída pelo aço comum.

Em contraste, o aço comum não possui essas proteções de liga e a camada de óxido na superfície é solta e fácil de descascar, não sendo capaz de prevenir eficazmente o processo de corrosão. Portanto, o aço inoxidável é significativamente superior ao aço comum em termos de capacidade anti-ferrugem, especialmente em ambientes complexos como o oceano, indústria química, alta umidade e alta temperatura, mostrando um desempenho mais estável e duradouro.

5 Fatores De Ferrugem E Corrosão Do Aço Inoxidável

Em determinados ambientes ou condições específicas, o aço inoxidável ainda pode desenvolver manchas de ferrugem. Normalmente, quando os seguintes fatores existem ou aparecem simultaneamente, o desempenho anti-ferrugem do aço inoxidável diminui, resultando no fenômeno de ferrugem:

Íon Cloreto

O íon cloreto (Cl⁻) é um meio corrosivo extremamente perigoso para o aço inoxidável. Especialmente em ambientes marinhos, soluções industriais ou detergentes contendo cloratos, os íons de cloro podem destruir o filme de passivação na superfície do aço inoxidável, causando corrosão por pitting localizada. Uma vez que este pitting se forme, a taxa de corrosão será extremamente rápida e muito difícil de controlar. Por exemplo, guarda-corpos e peças decorativas de aço inoxidável usados próximos à costa, mesmo que feitos de material 304, frequentemente apresentam manchas de ferrugem em pouco tempo. Se não for usado aço inoxidável resistente ao cloro de grau 316 ou superior, não é possível garantir que fique livre de ferrugem por muito tempo.

Mídias Ácidas e Alcalinas

Embora o aço inoxidável possa resistir à maioria dos ácidos fracos e bases fracas, ele também está sujeito à corrosão em ambientes de ácido forte e alcalino, como meios de alta concentração, como ácido sulfúrico, ácido clorídrico e hidróxido de sódio. A maior parte desse tipo de corrosão é corrosão uniforme ou por pitting.

Ambiente de Alta Temperatura e Alta Umidade

A alta temperatura aumenta a taxa de reações químicas. Em um ambiente úmido, a alta temperatura acelera as reações de oxidação e reduz a estabilidade do filme de passivação, acelerando assim a taxa de corrosão do aço inoxidável. Isso é particularmente evidente em alguns equipamentos industriais de alta temperatura.

Corrosão na Zona Térmica de Influência na Área de Soldagem

As altas temperaturas geradas durante o processo de soldagem podem causar o crescimento de grãos grosseiros e a precipitação de carbeto em soldas de aço inoxidável e nas zonas afetadas pelo calor, formando assim uma "zona pobre em cromo" e fazendo com que a área soldada perca sua capacidade de passivação. Este fenômeno é chamado de "corrosão intergranular". Se não for adotado o processo de soldagem adequado ou se não for realizada uma subsequente tratamento de solução sólida, é muito provável que ferrugem apareça próximo à solda, afetando a resistência estrutural geral.

Riscos na superfície ou adesão de impurezas

A resistência à corrosão do aço inoxidável depende da integridade do filme de passivação na superfície. Se a superfície for arranhada ou atingida durante o transporte, a instalação ou o uso, causando a ruptura do filme de passivação, a água e o oxigênio no ar podem entrar em contato direto com a matriz metálica, causando assim ferrugem. Ao mesmo tempo, se algumas impurezas, como virutas de ferro, poeira, partículas de areia, etc., deixadas durante o processo de construção não forem removidas a tempo, elas também causarão "corrosão eletroquímica" sob a ação da umidade, induzindo manchas de ferrugem.

Quais São os Tipos de Corrosão do Aço Inoxidável?

Corrosão Uniforme: Este é o tipo mais comum de corrosão. A superfície metálica é atacada uniformemente, perdendo brilho geral e ficando com menor espessura.

Corrosão Puntiforme: A formação de pits é uma forma de corrosão localizada. A superfície parece intacta, mas na verdade está perfurada. Ela ocorre frequentemente em ambientes que contêm cloro.

Corrosão Intersticial: Ocorre na área de fenda ou junta, algo comum em conexões parafusadas, flanges, soldas, etc. Devido à má ventilação dentro da fenda, a solução local é acidificada, causando corrosão.

Trincas por Corrosão sous Tensão: Trincas são geradas sob a ação combinada de meios corrosivos específicos e tensão de tração, o que eventualmente leva ao rompimento do material. Comumente visto em trocadores de calor, vasos de pressão, etc.

Corrosão intergranular: Corrosão entre grãos, especialmente durante o soldamento ou tratamento térmico, é comum no aço inoxidável austenítico após aquecimento na faixa de temperatura de sensibilização.

Corrosão eletroquímica: Quando o aço inoxidável entra em contato com outros metais e eletrólitos estão presentes, uma célula eletroquímica é formada, levando à corrosão.

Como Prevenir o Ferrugem e Corrosão do Aço Inoxidável

• Escolha o material certo: Escolha o tipo certo de aço inoxidável de acordo com o ambiente de uso. Por exemplo, é recomendável usar aço ligado 316 ou superior em ambientes marinhos, e evitar o uso de 304 em um ambiente de alta concentração de cloro.  
• Tratamento de superfície: Use jateamento de areia, desengorduramento passivação, polimento, polimento eletrolítico e outros métodos para remover impurezas da superfície e aumentar a estabilidade do filme passivo.
• Projeto razoável de estrutura: Tente evitar cantos mortos e fendas para facilitar a limpeza e a ventilação, e reduzir a ocorrência de corrosão por fenda.
• Limpeza e manutenção regulares: Limpe regularmente os poluentes da superfície com água limpa ou agentes de limpeza especiais para evitar a adesão de partículas metálicas, óleos, sal, etc.
• Controle o ambiente de uso: controle o valor de pH, conteúdo de cloro, temperatura e umidade do ambiente de uso na medida do possível e mantenha uma boa ventilação.

Perguntas Frequentes:

1. Por que o aço inoxidável 304 também enferruja?

Embora o aço inoxidável 304 tenha boa resistência à corrosão, seu filme de passivação pode ser facilmente destruído em um ambiente com alta concentração de íons clorídricos (como no litoral, lugares onde se usa cloro, etc.), o que leva à corrosão por pitting ou corrosão intersticial.

2. Manchas amarelas ou marrom aparecem na superfície do aço inoxidável. Está enferrujado?

Normalmente, isso é ferrugem causada por poluentes de superfície, como pó de óxido de ferro, resíduos de processamento, etc. Você pode usar um agente de limpeza para aço inoxidável para removê-lo e observar se há sinais de corrosão.

3. Por que o aço inoxidável é propenso a enferrujar após a solda?

O processo de soldagem alterará a estrutura metalográfica do material. Se os tratamentos subsequentes de desengorduramento e passivação da área soldada não forem realizados, é muito provável ocorrer corrosão intergranular ou corrosão por tensão.

4. O aço inoxidável pode ser exposto à beira-mar ou piscina por um longo período?

Sim, mas você precisa usar aços inoxidáveis de alta liga, como 316, 2205 ou super aço inoxidável, e reforçar a manutenção diária e projetar medidas anti-corrosivas.

5. Como julgar se o aço inoxidável está corroído?

Ferrugem visível a olho nu, alteração de cor na superfície, aspereza ou através de teste de potencial de superfície, teste da taxa de corrosão do aço inoxidável pode determinar se a corrosão já começou.

HNJBL é um fabricante e fornecedor profissional de aço. Os principais produtos da nossa empresa incluem aço carbono, aço inoxidável, aço resistente ao desgaste, perfis de aço, aço revestido, entre outros. Especificações completas, qualidade estável e quantidade suficiente.

  +86 17611015797 (WhatsApp )        

  info@steelgroups.com