Corrosão sob tensão no aço inoxidável

Corrosão sob tensão no aço inoxidávelSob os efeitos combinados do estresse e certos ambientes corrosivos, os aços inoxidáveis podem estar sujeitos a uma forma muito rápida e grave de corrosão: a corrosão sob tensão (CST). A corrosão sob tensão é conhecida como um processo de desgaste de materiais metálicos em decorrência da ação de tensões mecânicas, que podem ser aplicadas ou residuais, causadas por usinagem, em conjunto com um ambiente corrosivo. A CST é caracterizada pela formação de trincas, o que favorece a ruptura do material. Por essa razão, a corrosão sob tensão é comumente chamada de corrosão sob tensão fraturante.Acontece comumente com metais dúcteis. Este tipo de corrosão em metais pode resultar de cargas aplicadas em serviço, de ou tensões criadas pelo tipo de montagem, por exemplo, ou ainda de tensões residuais resultantes do método de fabricação, tais como a laminação a frio. O ambiente mais prejudicial para os metais, que é capaz de gerar a corrosão, é uma solução de cloreto e água, como a água do mar, especialmente em temperaturas elevadas.

Como conseqüência, os aços inoxidáveis são limitados na sua aplicação para serem utilizados em locais de águas quentes (acima de aproximadamente 50 ° C), mesmo contendo pequenas quantidades de cloretos (mais de algumas partes por milhão). Esta forma de corrosão é aplicável apenas ao grupo dos aços austeníticos e está relacionada ao teor em níquel. O aço de Classe 316 não é significativamente mais resistente à corrosão do que os tipos de aço de Classe é 304. Os aços inoxidáveis duplex são muito mais resistentes à corrosão sob tensão do que os austeníticos, com classes mais elevadas, que são praticamente imunes a temperaturas de até 150 ° C. Os aços inoxidáveis ferríticos geralmente não sofrem deste problema.

Em alguns casos, verificou-se uma possível melhora na resistência à corrosão sob tensão pela aplicação de uma tensão de compressão para o componente de risco, isto pode ser feito na superfície do metal, por exemplo. Uma alternativa é garantir que o produto fique livre de tensões de tração por recozimento como uma operação final. Estas soluções para o problema têm sido bem sucedidas em alguns casos, mas precisam ser cuidadosamente avaliadas, já que é muito difícil garantir a ausência de tração residual da aplicação de tensão.

Corrosão sob tensão Do ponto de vista prático, os aços inox de Classe 304 se mostram mais adequados em determinadas condições. Por exemplo, a classe 304 está sendo cada vez mais aproveitada em soluções de cloretos (contendo 100-300 partes por milhão), em níveis de temperaturas moderados. A tentativa de estabelecer limites pode ser algo arriscado porque as condições de ambientes mais úmidos / secos podem concentrar os cloretos e aumentar a probabilidade de corrosão sob tensão. O teor de cloro da água do mar é de cerca de 2% (20.000 ppm). A água do mar acima de 50 ° C é encontrada em aplicações tais como trocadores de calor para as centrais de regiões litorâneas.

Cabe lembrar que este tipo de corrosão quase não altera o aspecto do metal, e por isso, a corrosão só é percebida quando ocorre a fratura no metal. Algumas formas de minimizar os efeitos da corrosão sob tensão abrangem a redução das tensões, a proteção do metal com uso de produtos químicos especiais, chamados de inibidores de corrosão, incluindo a aplicação de tintas anticorrosão. É ideal também promover alterações no ambiente corrosivo, como retirar as partículas de cloreto e oxigênio dos ambientes ou modificar o pH.

CST por cloreto

Uma das mais importantes formas de corrosão que diz respeito à indústria nuclear é a corrosão por estresse causada por cloreto. A corrosão sob tensão por cloreto é um tipo de corrosão intergranular e ocorre em aços inoxidáveis austeníticos por tração, na presença de oxigênio, íons de cloreto e alta temperatura. Acredita-se que este tipo de corrosão começa com depósitos de carbeto de cromo ao longo dos limites de grãos, que deixam o metal propenso e suscetível à corrosão. Esta forma de corrosão é controlada através da manutenção de íon cloreto e do baixo teor de oxigênio no ambiente, bem como da utilização de aços de baixo carbono.

Fragilização por hidrogênio

A fragilização por hidrogênio é referido como um processo, através do qual, muitos metais, especialmente o aço de classe mais elevada, são expostos ao hidrogênio, se tornando mais frágeis, o que leva ao risco de fraturas. Na indústria nuclear, a fragilização por hidrogênio é um processo que descreve formação do hidreto de liga de zircônio.