O aço inoxidável e sua resistência à corrosão

aço inoxidável

O termo aço inoxidável é aplicado a um determinado grupo de ligas que contém cromo, na razão mínima de 11%. É esse elemento que oferece resistência contra a corrosão e oxidação na liga de aço.

A resistência à corrosão é proporcionada por um fenômeno conhecido como passividade, ou seja, a liga é resistente mesmo quando submetida a agentes mais agressivos.

A passividade que oferece essa resistência é a formação de uma película de proteção superficial à liga pelo óxido de cromo. Os outros elementos utilizados, como, por exemplo, cobre, níquel, molibdênio e silício também apresentam efeitos favoráveis contra a corrosão e, em razão disso, é preciso considerar o ambiente antes de escolher o tipo de aço mais adequado para o equipamento ou tanque.

Tipos de aço inoxidável e sua resistência

Em ambientes onde há presença de ácidos não oxidantes ou ácidos orgânicos, o simples aumento no teor de molibdênio na liga aumenta a resistência à corrosão. Havendo presença de ácido sulfúrico, o aumento da quantidade de cobre vai oferecer ainda maior resistência ao aço inoxidável.

Por outro lado, quando há presença de ácidos oxidantes, o aço inoxidável austenítico é o mais indicado, já que a redução do teor de carbono oferece maior resistência, juntamente com o aumento do teor de cromo.

No entanto, quando o aço inoxidável é submetido a uma temperatura entre 450 e 750°C, ele se torna mais suscetível para a precipitação de carbonetos de cromo e, com maior percentual de cromo livre, que deveria se unir ao oxigênio para formar a capa de óxido de cromo, essa camada se torna mais sensível, deixando a liga sem defesa e sujeita à corrosão.

Quando isso ocorre, existem algumas formas de prevenir a corrosão:

  • Fazer o tratamento térmico do aço inoxidável depois de soldado, a uma temperatura por volta de 1.050°C, resfriando-o rapidamente em seguida;
  • Ligar o aço com elementos que tenham maior afinidade com o carbono e o cromo, como o nióbio e o titânio;
  • Reduzir o teor de cromo, deixando-o em torno de 0,03%, produzindo o aço inoxidável conhecido como Extra Low Carbon.

Outro tipo de corrosão que pode atingir o aço inoxidável e que pode ser evitada é a corrosão alveolar, um ataque localizado provocado pela presença de soluções de sais halógenos. A prevenção a esse tipo de corrosão é feita com ligas com maior conteúdo de molibdênio.

Um terceiro tipo de corrosão é a corrosão sob tensão, que acontece em praticamente todas as ligas, muito embora haja poucos agentes que possam provocar esse tipo de corrosão.

A corrosão sob tensão pode ser causada por tração no metal, temperaturas inferiores a 70°C ou presença de cloreto na solução utilizada em processos de produção. A corrosão sob tensão apresenta fissuras no material, que se propagam pela liga. Essa situação é evitada com o tratamento térmico dos equipamentos ou com a utilização de novas ligas, que se caracterizam por conter uma dupla matriz metalográfica austenoferrítica.

A corrosão em frestas é uma forma de ataque local no aço inoxidável, apresentando-se nos pequenos espaços livres entre as paredes dos materiais em contato, principalmente quando o líquido não tem facilidade para fluir.

Quando isso ocorre, a capa passiva não consegue se regenerar adequadamente, deixando o metal mais exposto. Pode-se evitar esse tipo de corrosão com a manutenção preventiva, principalmente nos pontos de contato com materiais não metálicos.

A corrosão por erosão é outro tipo de ataque ao aço inoxidável, ocorrendo quando a liga fica exposta à corrosão e abrasão de forma simultânea. É um tipo de corrosão que acontece em dispositivos por onde circulam soluções, principalmente quando estas contêm partículas de areia, lodo ou bolhas de gás e quando a velocidade do fluído é mais elevada. Evita-se essa corrosão utilizando aços com maior dureza superficial.

Finalmente, a corrosão galvânica é um tipo de ataque que acontece quando entram em contato dois metais com potenciais eletrolíticos diferentes. Para eliminar os riscos dessa forma de corrosão, a superfície de contato dos aços deve ser isolada, ou mantendo-se o contrato entre uma grande superfície do metal nobre com uma superfície menor do metal menos nobre.