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Grupo 6. Corrosão em ambiente domestico. Introdução. É comum observar no nosso dia a dia a presença de elementos que sofrem corrosão ao longo dos anos.
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Grupo 6 Corrosão em ambiente domestico.
Introdução • É comum observar no nosso dia a dia a presença de elementos que sofrem corrosão ao longo dos anos. • Vários são os exemplos de produtos, utensílios e equipamentos que sofrem algum processo de corrosãoe se degradam prejudicando seu funcionamento, e caso nenhuma manutenção (proteção) seja realizada os equipamentos podem falhar. • Este trabalho tem como objetivo analisar alguns desses exemplos de corrosão no nosso cotidiano
Objetivos • Em nosso trabalho apresentaremos quatro tipos de corrosão bem freqüentes em nossas casas: • Janela de banheiro • Maquina de lavar • Estante metálica • Banco de bicicleta
Janela de Banheiro • No caso da janela de banheiro temos a corrosão formada por umidade. • Nossa janela tem um período de uso muito elevado a ordem de 10 anos. • A janela é exposta ao ar e a alta umidade advinda do vapor do chuveiro.
Característicasdaatmosferaurbana • Considera-se as regiões ao ar livre, dentro de centros populacionais maiores. Essas atmosferas de cidade contêm, normalmente, impurezas em forma de óxidos de enxofre (S02 ), fuligem ácida e outros agentes agressivos, tais como C02 , NOx, H2 S, SO4 etc. O ar atmosférico é uma mistura de ar seco e vapor de água. A quantidade de vapor de água presente no ar é variável, mas para uma dada temperatura, tem-se um valor máximo de vapor de água que um dado volume de ar pode conter. Este valor máximo, denominado saturação, varia com a temperatura, sendo maior quando esta aumenta. A relação entre o valor de conteúdo de vapor de água na atmosfera e o valor de saturação para uma dada temperatura é denominada umidade relativa (U.R).
De acordo com a umidade relativa, pode-se caracterizar o ar como: • ar seco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . U.R. até 30%; • ar normal. . . . . . . . . . . . U. R. entre 50 e 60%; • ar úmido . . . . . . . . . . . . U. R. entre 80 e 90%; • ar saturado . . . . . . . . . . . . . . . U. R. de 1 00%.
A umidade do ar é um dos fatores mais importantes que afetam a velocidade da corrosão atmosférica. A simples presença de água no ar, contudo, não causa corrosão; ar puro, saturado e com vapor de água determina apenas uma corrosão muito leve em metais como, por exemplo, o ferro e o cobre.
Fator determinante da corrosão. • Os teores de SO2 variam de cerca de 0,1 a um máximo de cerca de 1,Oppm e são originados pela queima de combustíveis contendo enxofre como, por exemplo, óleo combustível. Os teores de H2S (gás sulfídrico) são originados da ação bacteriológica de rios e represas, sendo mais concentrados nesses locais (marginais) e podendo atingir teores de 0,01 a cerca de l,Oppm. Os teores de CO2 podem estar de 300 (natural de zona rural) a 600 ppm. O SO4 é resultante basicamente da oxidação do SO2 , principalmente em presença de amônia NH3 (gás). Forma-se um sal (sulfato de amônio (NH4 )2 SO4) que é um sólido em suspensão, podendo depositar-se por impactação nas superfícies das estruturas
Como visto na equação anterior temos que nossa janela sofreu uma perda de massa e volume de material devido a corrosão do ar. O enxofre presente na atmosfera se transformou em acido sulfúrico na presença de água e ar e fez com que o ferro fosse corroído.
Estantemetálica • Possuímos uma estante metálica em nossa casa muito corroída devido a presença de produtos que possuem cloro. • Esta estante tem a função de guardar produtos de limpeza e está exposta ao ambiente externo.
Do mesmo modo que a janela do banheiro temos uma corrosão devido a umidade. Mas nesse caso o cloro é a substancia que causará a corrosão. O material de nossa estante é a liga AISI 1020 de aço carbono sendo um metal barato e comumente usado nessas estantes.
No caso da estante temos a corrosão tanto pelo acido sulfúrico como pelo acido clorídrico. Sendo então uma corrosão muito mais intensa e perigosa. Nossa estante tem uma proteção de uma pequena película de tinta, o que faz com que o tempo de vida se prolongue. Mais devido ao tempo da estante , ela já foi muito desgastada retirando a tinta e expondo o aço a corrosão.
Máquina de lavar roupa • Na casa existe uma máquina de lavar roupa que funciona em média 3 vezes por semana. • A máquina sofre corrosão por fadiga pois esta em constante movimento cíclico e por possuir muitos anos de funcionamento ela possui vibrações atípicas (maiores esforços), o que aumenta a corrosão.
A fadiga de um material é a progressão de uma trinca a partir dasuperfície até a fratura, quando o material é submetido a solicitaçõesmecânicas cíclicos.A fadiga inicia-se em um imperfeição superficial que é um ponto deconcentração de tensões e progride perpendicularmente a tensão. Aprogressão da trinca dá-se pela deformação plástica verificada na baseda trinca associada ao constante aumento de concentração de tensões.Após atingir um tamanho crítico na trinca, este se rompe bruscamentecausando a falha por fadiga do equipamento.A resistência à fadiga dos materiais é determinada através das curvasde fadiga, nestas curvas relaciona-se a tensão aplicada como o númerode ciclos para ocorrência de fadiga. Observa-se que para os materiaisferrosos há um limite tensão abaixo do qual por mais que se aumente onúmero de ciclos não haverá fadiga, a este valor de tensão chama-selimite da fadiga. Os metais não ferrosos de modo geral não apresentamlimite de fadiga.
Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da trincasuperficial por onde inicia-se a fadiga. A base da trinca é uma regiãotensionada e encruada que age como área anódica em relação ao restantedo material, logo a presença de um eletrólito no interior da trincaprovoca corrosão e acelera a progressão da mesma.Com a ocorrência dos dois efeitos as curvas de fadiga ficamprofundamente modificadas e mesmo para os metais ferrosos desaparece olimite de fadiga quando se tem corrosão fadiga.Pode-se observar que no caso da máquina de lavar roupa, aparecempontos de corrosão na superfície externa. Esses pontos aparecem empossíveis defeitos na tinta aplicada no material que o deixamdesprotegido com relação ao meio ambiente. Nestes locais onde ocorre acorrosão, em conjunto com os esforços cíclicos, provavelmente ocorrerácorrosão por fadiga. A união desses fatores, esforços cíclicos ecorrosão superficial, aceleram bastante o processo de degradação domaterial, sendo muito mais rápido do que o efeito de cada fatorseparado.
Banco de bicicleta • Em nossa pesquisa em casa encontramos em um banco de bicicleta com uma corrosão entre o cano do banco e o quadro. • O cano do banco e o quadro apresentam corrosão galvânica e por fresta.
Corrosão galvânica • Ocorre quando dois metais de potenciais eletroquímicos diferentes se encontram imersos em um mesmo eletrólito e mantém contato galvânico entre si.O mesmo processo pode realizar-se no caso de metais de igual potencial imersos em eletrólitos diferentes ou no caso de metais diferentes em eletrólítos diferentes.Diversos processos são utilizados para eliminar ou reduzir a corrosão galvânica.Como regra geral, deve-se evitar, dentro das possibilidades do projeto e da operação, o contato galvânico entre metais que apresentem grande diferença de potencial eletroquímico.Isso obtém-se pelo uso de materiais isolantes como borracha, pela aplicação de camadas protetoras (com tintas, plásticos, etc.) e em alguns casos por um rearranjo do projeto, etc.,Outro sistema de medidas consiste na remoção do eletrólito, sobretudo quando de natureza incidental (água de chuva ou de condensação, acúmulos de agentes corrosivos, etc.)Em algumas aplicações é necessário o uso de proteção catódica; este processo é complexo e requer a assistência de especialistas.
No caso da junção do banco da bicicleta com o quadro, observamos a ocorrência de dois fenômenos simultâneos: a existência de corrosão por fresta e a corrosão galvânica. No caso, ocorre a corrosão galvânica entre o alumínio do quadro da bicicleta e o zinco da cobertura do cano do banco. Primeiramente, ocorre no sentido de corroer a camada de zinco, por este ter maior potencial de oxidação do que o alumínio.Quando esta reação ocorrer o suficiente para acabar com a camada de zinco protetora, a corrosão ocorrera no sentido de corroer o alumínio, pois o alumínio apresenta maior potencial de oxidação que o ferro da liga de aço.
Conclusão • A corrosão está mais presente em nosso dia a dia do que podíamos imaginar. É possível perceber alguns fatores que influenciam a aceleração do processo (mais umidade e substância com cloretos) e a importância de se fazer um projeto de engenharia que leve em conta estes fatores (materiais mais nobres). A ocorrência desse fenômeno não impede que certos materiais deixem de ser utilizados mas apenas que sejam escolhidos com critérios mais cautelosos levando em consideração sua interação com outros materiais e o meio em que será exposto.
