O aço inoxidável é amplamente considerado um material resistente à corrosão, mas "resistente à corrosão" não significa "à prova de corrosão". Em aplicações de fundição, maquinagem e industriais, os componentes de aço inoxidável podem ainda desenvolver ferrugem quando expostos a determinados ambientes ou quando a película passiva é danificada. Compreender porque é que o aço inoxidável resiste à corrosão, quando pode enferrujar e como prevenir a corrosão é fundamental para selecionar as qualidades certas e garantir o desempenho a longo prazo das peças fundidas e dos componentes de precisão em aço inoxidável.
O aço inoxidável enferruja?
Aço inoxidável pode enferrujarmas geralmente permanece resistente à corrosão devido a uma camada protetora fina e invisível na sua superfície, chamada película passiva. Esta película forma-se naturalmente quando o aço contém crómio suficiente e impede que a humidade e as substâncias corrosivas atinjam o metal subjacente. Pode também reparar-se a si própria quando ligeiramente riscada, desde que haja oxigénio disponível.
Na maior parte dos ambientes atmosféricos e aquáticos, esta película protetora mantém-se estável, razão pela qual o aço inoxidável normalmente não apresenta ferrugem.
Quando é que o aço inoxidável enferruja?
O aço inoxidável enferruja quando a sua película passiva fica danificada, instável ou incapaz de se regenerar. As condições seguintes são as mais comuns para a degradação da película passiva.
Cloretos
Os iões de cloreto podem penetrar e romper a película passiva, desencadeando a corrosão localizada por picadas. As fontes mais comuns incluem água do mar, névoa salina, suor, sais de degelo e produtos de limpeza à base de cloreto. Nestes ambientes, o 304 é consideravelmente mais vulnerável, enquanto o 316 - devido ao seu teor de molibdénio - oferece uma resistência significativamente melhor.
Baixo teor de oxigénio
Em furos cegos, assentos de juntas, fendas apertadas ou por baixo de depósitos, o oxigénio não consegue atingir adequadamente a superfície do metal. Sem oxigénio suficiente, a película passiva não se pode regenerar e o microambiente confinado torna-se ácido e rico em cloretos, conduzindo a uma corrosão agressiva nas fendas.
Danos e contaminação da superfície
Os riscos, as marcas de esmerilagem, as zonas afectadas pelo calor da soldadura e a contaminação de ferro das ferramentas de aço-carbono podem interromper a película passiva e criar sítios activos onde a corrosão se inicia mais facilmente.
Humidade persistente
A água parada, a condensação e os ciclos frequentes de secagem e humidade enfraquecem gradualmente a película passiva, tornando o aço inoxidável mais propenso a manchas ou a ataques localizados. Se estiverem presentes sais, a taxa de corrosão aumenta substancialmente.
Rugosidade da superfície
As superfícies rugosas ou sem acabamento retêm humidade, detritos e cloretos, limitando o acesso de oxigénio e tornando estas áreas mais susceptíveis à corrosão por picadas e fendas durante o serviço.
Tipos comuns de corrosão do aço inoxidável
O aço inoxidável raramente sofre de corrosão uniforme. A maioria das falhas ocorre em formas localizadas que atacam pontos fracos na superfície.
1. corrosão por pite
A corrosão por pite é uma forma de ataque altamente localizada em que se desenvolvem pequenos buracos profundos na superfície. Ocorre quando os iões de cloreto quebram a película passiva num único ponto fraco, permitindo que a corrosão penetre rapidamente no metal. Esta é uma das falhas mais frequentes do aço inoxidável 304 em ambientes marinhos ou de nevoeiro salino.
2. corrosão em fendas
A corrosão em fendas é um ataque localizado que se forma no interior de fendas estreitas e desprovidas de oxigénio. Aparece em áreas como interfaces de juntas, depósitos ou estruturas sobrepostas. Uma vez que a película passiva não se pode regenerar nestes espaços confinados, o ambiente retido torna-se ácido e rico em cloretos, permitindo que a corrosão progrida de forma agressiva e muitas vezes invisível.
3.Corrosão intergranular
A corrosão intergranular é uma forma de ataque que progride ao longo dos limites de grão. Resulta da depleção de crómio causada por soldadura ou tratamento térmico inadequados. Quando os limites dos grãos perdem crómio suficiente para manter a passivação, a corrosão propaga-se ao longo deles, reduzindo a integridade estrutural do material. Os tipos com baixo teor de carbono, como 304L e 316L, reduzem este risco.
4. fissuração por corrosão sob tensão (SCC)
A fissuração por corrosão sob tensão é uma falha de fissuração frágil causada pela ação combinada de tensão de tração e espécies corrosivas, especialmente cloretos. Pode iniciar-se a partir de defeitos microscópicos e espalhar-se rapidamente pelo metal. Os aços inoxidáveis austeníticos são mais susceptíveis, enquanto os aços inoxidáveis duplex oferecem uma resistência muito maior à fissuração.
Quanto tempo é que o aço inoxidável demora a enferrujar?
Não existe um prazo fixo para o aço inoxidável enferrujar, mas a prática de engenharia avalia-o normalmente com base no ambiente:
- Ambientes interiores secos: Permanece frequentemente sem ferrugem durante mais de 10 anos
- Ambientes exteriores gerais: Podem aparecer manchas ligeiras no 1-5 anos (especialmente 304)
- Ambientes costeiros ou com elevado teor de sal: Podem ocorrer picadas dentro de meses a 1-2 anos
- Imersão em água salgada ou fendas com baixo teor de oxigénio: A corrosão localizada pode desenvolver-se em semanas a meses
O fator-chave não é o tempo em si, mas a corrosividade do ambiente.
O aço inoxidável enferruja na água?
Em água doce corrente, rica em oxigénioO aço inoxidável é geralmente estável e não enferruja facilmente. No entanto, pode ocorrer corrosão localizada quando:
- A água fica estagnada e o fornecimento de oxigénio é limitado
- Depósitos ou contaminantes cobrem a superfície
- Existem fendas nas juntas, sobreposições ou áreas roscadas
- As superfícies rugosas ou sujas retêm a humidade
Mesmo os tipos comuns de aço inoxidável podem apresentar corrosão por picadas ou fendas nestas condições.
O aço inoxidável enferruja em água salgada?
Sim. A água salgada contém elevadas concentrações de iões de cloreto, que quebram agressivamente a película passiva e aumentam o risco de corrosão por picadas.
Desempenho por grau:
- 304: Propenso a furar em ambientes costeiros ou marinhos
- 316: Melhor resistência à corrosão devido ao Mo; mais adequado para exposição a cloretos
- Aços inoxidáveis duplex (por exemplo, 2205): Forte resistência à corrosão por picadas, corrosão em fendas e SCC
Em fendas, água do mar estagnada ou imersão com baixo teor de oxigénioMesmo os tipos 316 ou duplex podem ainda sofrer corrosão local.
Diferenças de resistência à ferrugem entre os tipos de aço inoxidável
Mesmo sob as mesmas condições de serviço, os tipos de aço inoxidável não se comportam de forma idêntica. A estabilidade da sua película passiva varia, o que significa que alguns tipos são mais propensos a pitting ou manchas, enquanto outros permanecem estáveis em ambientes ricos em cloretos ou húmidos. O seguinte resume como os tipos de aço inoxidável comuns diferem tipicamente na sua probabilidade de enferrujar.
304 / CF8
O 304 é o aço inoxidável mais utilizado, mas é também o tipo mais suscetível de apresentar manchas de ferrugem ou corrosão quando exposto a ambientes que contenham cloretos, como o ar costeiro, névoa salina ou produtos de limpeza à base de cloretos. A sua resistência à corrosão é relativamente baixa, pelo que a corrosão pode aparecer mais cedo do que os utilizadores esperam, especialmente no exterior ou perto da água do mar.
316 / CF8M
O 316 contém molibdénio, o que aumenta significativamente a sua resistência à corrosão por picadas e fendas. Como resultado, é muito menos provável que enferruje do que o 304 sob a mesma exposição a cloretos. Em ambientes com água salgada, humidade ou salpicos de produtos químicos, o 316 proporciona um desempenho de superfície muito mais estável.
304L / 316L (CF3 / CF3M)
As versões de grau L têm uma resistência global à corrosão semelhante à do 304 e 316, mas o seu menor teor de carbono reduz o risco de sensibilização durante a soldadura. Isto ajuda a evitar a corrosão intergranular relacionada com a soldadura, que pode aparecer como ferrugem perto de juntas soldadas ao longo do tempo.
Aços inoxidáveis duplex (2205 / CD4MCu)
Os tipos duplex combinam uma elevada resistência com uma resistência excecional à corrosão por pite, à corrosão em fendas e à fissuração por corrosão sob tensão. Entre os aços inoxidáveis normalmente utilizados, são os menos susceptíveis de enferrujar em ambientes ricos em cloretos ou exigentes, desde que seja selecionada a qualidade correta e devidamente processada.
Como evitar que o aço inoxidável enferruje?
Embora o aço inoxidável seja inerentemente resistente à corrosão, a conceção adequada, o controlo da superfície e a manutenção são essenciais para uma durabilidade a longo prazo em ambientes industriais.
Escolher a liga correta
A seleção do material é a forma mais eficaz de controlar a corrosão. O grau 304 é adequado para ambientes gerais, enquanto o 316 ou 316L oferece uma resistência superior em condições ricas em cloretos. Para aplicações exigentes que requerem força e elevada resistência à corrosão, os aços inoxidáveis duplex oferecem o desempenho mais fiável.
Melhorar e manter o estado da superfície
A qualidade da superfície afecta diretamente a resistência à corrosão. Processos como o polimento mecânico, o electropolimento, a decapagem e a passivação, bem como a remoção da contaminação por ferro, ajudam a estabilizar a película passiva e a reduzir a probabilidade de corrosão localizada.
Minimizar as fendas
A conceção deve evitar fendas estreitas, zonas de água estagnada e estruturas sobrepostas onde o oxigénio não consegue chegar à superfície. Assegurar uma drenagem adequada e utilizar geometrias laváveis reduz significativamente o risco de corrosão em fendas.
Controlo da exposição ambiental
A lavagem regular dos depósitos de sal, a minimização da retenção de humidade, a prevenção de água parada e a manutenção das superfícies limpas ajudam a manter a estabilidade da película passiva e a prolongar a vida útil dos componentes de aço inoxidável.
Conclusão
O aço inoxidável não enferruja facilmente - mas pode ferrugem quando a sua película passiva é danificada ou quando o ambiente impede a regeneração da película.
Os cloretos, o baixo teor de oxigénio, a contaminação da superfície e os ciclos de humidade são as causas mais comuns de falha.
Compreendendo os mecanismos de corrosão, escolhendo os tipos apropriados, como o aço inoxidável 316 ou duplex, e aplicando o design e os tratamentos de superfície adequados, as peças fundidas e os componentes de aço inoxidável podem manter a resistência à corrosão a longo prazo em ambientes industriais exigentes.
Para orientação na seleção de materiais ou avaliação da resistência à corrosão de peças fundidas em aço inoxidável, contacte a nossa equipa de engenharia para obter apoio especializado.
