Os termos ferrugem e corrosão são frequentemente usados ​​de forma intercambiável, mas eles não são os mesmos. A corrosão é uma referência ampla ao desgaste do metal causado por uma reação química. A ferrugem é um tipo de corrosão que se refere especificamente à oxidação de ferro ou aço causada pela interação com a água ou a umidade. O alumínio também corrói ou o alumínio enferruja?

Alumínio oxida, mas não enferruja

O alumínio não contém ferro ou aço, por isso não enferruja, mas está sujeito a corrosão quando exposto a intempéries e ao oxigênio atmosférico. O processo de corrosão do alumínio é conhecido como oxidação. O óxido de alumínio resultante é uma camada fina e dura que, na verdade, protege o metal contra corrosão adicional.

O óxido de alumínio aparece como um revestimento em pó branco ou cinzento opaco. Conforme a oxidação ocorre, ela endurece e cria uma camada protetora sobre as áreas recém-expostas do alumínio corroído. O processo de corrosão do alumínio é realmente interrompido por oxidação – o metal não continuará a se deteriorar a menos que o óxido de alumínio seja removido. Ao contrário da ferrugem, que tem uma aparência escamosa e avermelhada, a oxidação do alumínio não pode ser facilmente removida da superfície do metal.

A oxidação do alumínio ocorre em diferentes taxas, dependendo do tipo de alumínio, do acabamento e do ambiente que envolve o alumínio. O alumínio 5052, por exemplo, é às vezes chamado de Hulk de ligas de alumínio devido à sua durabilidade e excelente resistência à corrosão. O alumínio 3003, o mais amplamente usado de ligas de alumínio, também é particularmente bom para resistir à corrosão, mas menos favorável à anodização, um processo de fábrica que imita o processo natural de oxidação para criar um metal mais durável com um acabamento de alumínio resistente à corrosão.

Corrosão do alumínio

Corrosão é a reação química de um metal, neste caso o alumínio, com o seu ambiente, o que leva à deterioração das propriedades dos metais, o alumínio, neste caso. O alumínio é um metal muito reativo, mas também é um metal passivo. Essa natureza contraditória é explicável porque o alumínio nascente reage com o oxigênio ou a água e forma um óxido de superfície coerente que impede a reação posterior do alumínio com o meio ambiente.

Corrosão é a reação química de um metal, neste caso o alumínio, com o seu ambiente, o que leva à deterioração das propriedades dos metais, o alumínio, neste caso. O alumínio é um metal muito reativo, mas também é um metal passivo. Essa natureza contraditória é explicável porque o alumínio nascente reage com o oxigênio ou a água e forma um óxido de superfície coerente que impede a reação posterior do alumínio com o meio ambiente.

O alumínio é quimicamente muito reativo. Por exemplo, o alumínio em pó é usado como propelente de foguetes para a propulsão dos foguetes de combustível sólido do ônibus espacial. Além disso, a reação do alumínio com a água libera uma tremenda quantidade de energia:

AI + 3H2O → AI (OH) 3 + 3H2 ↑

Corrosão é a reação do alumínio com a água e a subsequente deterioração de suas propriedades. A corrosão, por definição, é um processo lento, que requer dias ou anos para ocorrer em um grau perceptível, ao contrário de reações eletroquímicas similares, como ataque químico, clareamento ou anodização, que ocorrem em minutos ou menos.

As ligas de alumínio podem corroer através de várias vias diferentes. Reconhecer o caminho ou as formas de corrosão do alumínio é um passo importante para determinar o remédio apropriado para cada sonda.

Corrosão atmosférica do alumínio

A corrosão atmosférica é definida como a corrosão ou degradação do material exposto ao ar e seus poluentes, em vez de imersos em um líquido. Isso foi identificado como uma das formas mais antigas de corrosão e foi relatado como responsável por mais falhas em termos de custo e tonelagem do que qualquer outro ambiente isolado. Muitos autores classificam a corrosão atmosférica em categorias de seco, úmido e úmido, enfatizando os diferentes mecanismos de ataque sob o aumento da umidade ou umidade.

A corrosividade da atmosfera para metais varia muito de uma localização geográfica para outra, dependendo de fatores climáticos como direção do vento, precipitação e mudanças de temperatura, quantidade e tipo de poluentes urbanos e industriais, e proximidade com corpos naturais de água. A vida útil também pode ser afetada pelo projeto da estrutura se as condições climáticas causarem condensação repetida de umidade em fendas não vedadas ou em canais sem fornecimento de drenagem.

Corrosão uniforme ou geral do alumínio

A corrosão geral, ou corrosão uniforme, ocorre nas soluções onde o pH é muito alto ou muito baixo, ou em altos potenciais em eletrólitos com altas concentrações de cloreto. Em soluções ácidas (pH baixo) ou alcalinas (pH alto), o óxido de alumínio é instável e, portanto, não é protetor. É quando o alumínio vai mostrar sinais de desgaste mais facilmente.

Corrosão galvânica do alumínio

Economicamente, a corrosão galvânica cria o maior número de problemas de corrosão para as ligas de alumínio. A corrosão galvânica, também conhecida como corrosão de metais dissimilares, ocorre quando o alumínio é eletricamente conectado a um metal mais nobre e ambos estão em contato com o mesmo eletrólito.

Oxidação do alumínio

A oxidação do alumínio pode deixar seus itens com uma péssima aparência e reduzir a durabilidade dos mesmos. (Foto: coffee.stackexchange.com)

Corrosão intersticial do alumínio

A corrosão deste tipo requer a presença de uma fenda, um ambiente de água salgada e oxigênio. A fenda pode resultar da sobreposição de duas partes, ou entre um parafuso e uma estrutura. Quando o alumínio é molhado com a água salgada e a água entra na fenda, pouco acontece inicialmente. Com o passar do tempo, o oxigênio dentro da fenda é consumido devido à dissolução e precipitação do alumínio.

Corrosão localizada (pite) no alumínio

A corrosão do alumínio na faixa passiva é localizada, geralmente manifestada pela formação aleatória de buracos. O princípio do potencial de pite estabelece as condições sob as quais os metais no estado passivo estão sujeitos à corrosão por corrosão. É muito semelhante à corrosão intersticial. A corrosão localizada de ligas de alumínio ocorre se o eletrólito contém um baixo nível de ânions cloreto, e se a liga está em um potencial acima do “potencial de pite”. O pite inicia em defeitos na superfície do alumínio, como em partículas de segunda fase ou em limites de grão.

Corrosão de deposição no alumínio

Ao projetar alumínio e ligas de alumínio para uma resistência à corrosão satisfatória, é importante ter em mente que os íons de vários metais têm potenciais de redução mais catódicos que o potencial de solução do alumínio e, portanto, podem ser reduzidos a forma metálica pelo alumínio. Para cada equivalente químico dos chamados íons de metais pesados ​​reduzidos, um equivalente químico do alumínio é oxidado. A redução de apenas uma pequena quantidade desses íons pode levar à corrosão localizada severa do alumínio, porque o metal é reduzido a partir deles para o alumínio e configura células galvânicas.

Os metais pesados ​​mais importantes são cobre, chumbo, mercúrio, níquel e estanho. Os efeitos desses metais no alumínio são de maior preocupação em soluções ácidas; em soluções alcalinas, elas têm solubilidades muito menores e, portanto, efeitos muito menos severos.

Corrosão intergranular no alumínio

A corrosão intergranular (intercristalina) é o ataque seletivo de limites de grãos ou regiões adjacentes próximas, sem ataque apreciável dos próprios grãos. A corrosão intergranular é um termo genérico que inclui diversas variações associadas a diferentes estruturas metálicas e tratamentos termomecânicos. A corrosão intergranular é causada por diferenças de potencial entre a região de contornos dos grãos e os corpos de grãos adjacentes.

Corrosão por esfoliação do alumínio

A corrosão por esfoliação é uma forma especial de corrosão intergranular que ocorre quando os grãos são achatados por deformação pesada durante laminação a quente ou a frio, e onde não ocorreu recristalização. A esfoliação é característica para as ligas da série 2000 (Al-Cu), 5000 (Al-Mg) e 7000 (Al-Zn-Mg) que têm precipitação limite de grão ou regiões de contorno de grão esgotadas. O remédio para esfoliação é semelhante ao acima para a corrosão do IG. Para evitar a esfoliação da liga 7075-T6, a nova liga 7150-T77 pode ser substituída onde quer que o modelo 7075-T6 seja usado.

Corrosão por erosão do alumínio

A corrosão por erosão do alumínio ocorre em água de alta velocidade e é semelhante à corrosão por impacto de jato. A corrosão por erosão do alumínio é muito lenta em água pura, mas é acelerada em pH maior do que 9, especialmente com alto teor de carbonato e alto teor de sílica da água.

O alumínio é muito estável é a água neutra; no entanto, ele irá corroer em águas ácidas ou alcalinas. Para evitar corrosão por erosão, pode-se mudar a química da água ou reduzir a velocidade da água, ou ambos. Para a química da água, o pH deve estar abaixo de 9, e os níveis de carbonato e sílica devem ser reduzidos.

Craqueamento por corrosão por tensão do alumínio

A corrosão sob tensão (SCC) é a ruína das ligas de alumínio. O SCC requer três condições simultâneas, primeiro uma liga suscetível, segundo um ambiente úmido ou água, e um terceiro estresse de tração que abrirá a trinca e possibilitará a propagação da trinca. O CCS pode ocorrer em dois modos, o craqueamento por corrosão por estresse intergranular (IGSCC), que é a forma mais comum, ou o SCC transgranular (TGSCC). No IGSCC, o crack segue os limites dos grãos. No craqueamento por corrosão sob tensão transgranular (TGSCC), as rachaduras cortam os grãos e ignoram os limites dos grãos.

A tendência geral para o uso de ligas de maior resistência atingiu o pico em 1950 com a liga 7178-T651 usada no Boeing 707, então a indústria passou a usar ligas de baixa resistência. A força de escoamento da pele da asa superior não excedeu o nível de 1950 até o Boeing 777 nos anos 90. A razão pela qual as ligas de menor resistência foram selecionadas para o Boeing 747 e o L-1011 foi que os projetistas de aeronaves escolheram uma liga com melhor resistência a SCC, em vez de uma maior força de rendimento.

Corrosão do alumínio por fadiga

A fadiga por corrosão pode ocorrer quando uma estrutura de alumínio é repetidamente estressada em baixos níveis de tensão em um ambiente corrosivo. Uma fissura por fadiga pode iniciar e propagar sob a influência da tensão de abertura da fenda e do ambiente. Estrias similares podem às vezes ser encontradas em amostras desgastadas pela corrosão, mas freqüentemente a corrosão subseqüente em fresta no trincamento estreito por fadiga as dissolve.

A resistência à fadiga das ligas de alumínio é menor em ambientes corrosivos como a água do mar e outras soluções salinas do que no ar, especialmente quando avaliadas por testes de baixa tensão de longa duração. Como o SCC de ligas de alumínio, a corrosão por fadiga requer a presença de água. Em contraste com o SCC, no entanto, a fadiga por corrosão não é sensivelmente afetada pela direção do teste, porque a fratura resultante desse tipo de ataque é predominantemente transgranular.

Corrosão filiforme do alumínio

A corrosão filiforme é um problema cosmético para o alumínio pintado. Orifícios ou defeitos na pintura de arranhões ou hematomas de pedra podem ser o local de iniciação onde a corrosão começa com a picagem de água salgada. A corrosão filiforme requer cloretos para iniciação e alta umidade e cloretos para a propagação da trilha.

A propagação depende de onde e como a liga é usada. O filamento deve ser iniciado por cloretos e, em seguida, procede por um mecanismo semelhante à corrosão em fresta. A cabeça é ácida, rica em cloretos e desarejada e é o local anódico. O oxigênio e o vapor de água se difundem através da cauda filiforme e conduzem a reação catódica. A corrosão filiforme pode ser evitada pela vedação de defeitos com tinta ou cera, e mantendo a umidade relativa baixa.

Corrosão induzida por microbiologia no alumínio

A corrosão induzida por microbiologia se aplica a uma situação corrosiva causada ou agravada pelos organismos biológicos. Um caso clássico de é o crescimento de fungos na interface água / combustível em tanques de combustível de aeronaves de alumínio. O fungo consome o combustível de alta octanagem, e excreta um ácido que ataca e coloca o tanque de combustível de alumínio e provoca vazamento. A solução para este problema é controlar a qualidade do combustível e evitar que a água entre ou permaneça nos tanques de combustível. Se o controle de qualidade do combustível não for viável, os fungicidas são às vezes adicionados ao combustível da aeronave.

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