ESTUDO COMPARATIVO DOS LIMITES DE PASSIVAÇÃO DOS AÇOS AISI 304-L E AISI 316-L COM ÁCIDO NÍTRICO E ÁCIDO SULFÚRICO

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Iniciação Científica

Autores

Marcelino Marques, M. (FASB) ; Alves, K.J. (FASB) ; Freitas, V. (FASB) ; Silva, M.M.P. (FASB)

Resumo

Placas de aços AISI 304-L e 316-L passaram por decapagem mecânica com lixas 320, 400 e 600 mesh e, após lavadas em água, foram imersas em solução de HNO3 40% v/v ou solução de H2SO4 0,5 mol.L-1 15% em temperatura ambiente, formando assim uma camada passiva sobre a superfície metálica dos aços. Com objetivo de verificar a eficácia das camadas geradas, as placas foram expostas a meios de HCl, analisando-se os valores de Eca (potencial de circuito aberto) até valores estacionários (potencial de corrosão - Ecorr). Os dados obtidos mostraram eficácia na passivação em ambas as condições, porém a passivação com HNO3 40% (v/v) apresentou uma melhor performance no aço 304L e igualdade nos tratamentos com 316L.

Palavras chaves

Aço Inoxidavel; Ácidos; Passivação

Introdução

A Corrosão é um processo que gera grande preocupação nas indústrias, sendo geralmente espontâneo, em que ocorre a deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associada a esforços mecânicos (GENTIL, 2011). Manifesta-se através de reações químicas irreversíveis acompanhadas da dissolução de um elemento químico do material para o meio corrosivo ou da dissolução de uma espécie química do meio no material (GEMELLI, 2001). Os aços inoxidáveis são ligas de ferro, carbono e cromo com um mínimo de 10,50% de Cr. Outros elementos metálicos também integram estas ligas, mas o Cr é considerado o elemento mais importante porque é o que dá aos aços inoxidáveis uma elevada resistência à corrosão (CARBÓ, 2008). A quantidade máxima de carbono nos aços AISI 304 e 316 é de 0,08, enquanto que os aços inoxidáveis 304L e 316L, com carbono máximo de 0,03% são as versões extra baixo carbono para os aços 304 e 316, utilizados na fabricação de equipamentos que trabalham com meios capazes de provocar corrosão em materiais sensitizados (CARBÓ, 2008). A norma técnica (ASTM-A969-05) determina o tipo de procedimento de passivação que pode ser utilizado para cada grupo e tipo de aço, propondo variáveis como tempo de imersão, temperatura e concentração do banho passivante, a fim de se obter uma camada de proteção mais eficiente a meios corrosivos. O presente trabalho tem por objetivo avaliar as condições de passivação dos aços austeníticos AISI 304L e 316L, utilizando diferentes banhos passivantes e seus efeitos nos processos corrosivos gerados a partir do contato com soluções de HCl, através de medidas de potencial de circuito aberto até valores estacionários (potencial de corrosão).

Material e métodos

As placas dos aços AISI 304-L e AISI 316-L passaram por processo de decapagem mecânica, utilizando-se lixas de grana 320, 400 e 600mesh, e logo após lavadas com água destilada e submetidas à secagem ao ar quente. As placas foram então imersas em solução de ácido nítrico 40% (v/v) ou de ácido sulfúrico 0,50 mol.L-1 (15%), para proporcionar a formação de uma camada passiva protetora, à temperatura ambiente, durante 30 minutos. Decorrido esse período, as placas foram novamente lavadas com água destilada e secas ao ar quente. Para avaliação da resistência à corrosão, as placas passivadas foram imersas em ácido clorídrico em diferentes concentrações, e com auxílio de multímetro e de eletrodo de calomelano saturado como referência, acompanharam-se os valores dos potenciais de circuito aberto (Eca) por 60 minutos, tempo necessário para estabilização e obtenção de potenciais quase- estacionários (potenciais de corrosão - Ecorr).

Resultado e discussão

Conforme tabela 1, pode-se observar a comparação da passivação dos aços AISI 304L e 316L em meio de ácido sulfúrico 0,5 mol.L-1 15% e em ácido nítrico 40%, à temperatura ambiente, e sem passivação. Quando é feita a passivação dos aços AISI 304L e 316L, em meio de ácido sulfúrico 0,5 mol.L-1 15% e em ácido nítrico 40% (v/v), à temperatura ambiente, existe a formação de uma camada passiva mais resistente ao meio corrosivo de HCl, fato evidenciado pelos valores mais positivos de Ecorr, em relação aos aços não passivados. Para o aço AISI 304L, pode-se verificar que o mesmo apresenta maior resistência aos meios corrosivos de HCl, com a passivação de ácido nítrico 40% (v/v), resistindo até HCl 0,50 mol.L-1, enquanto que, quando passivado com ácido sulfúrico 0,5 mol.L-1 15% apresenta resistência até 0,30 mol.L-1 de HCl. Para o aço AISI 316L, pode-se verificar uma semelhança bem próxima de resistência ao tratamento com ácido sulfúrico 0,5 mol.L-1 15% e em ácido nítrico 40% (v/v), pois em ambos os casos foram resistentes até a concentração de 0,70 mol.L-1, como se pode observar no gráfico 1:

Valores de potenciais de corrosão (mV/ECS) para o aço AISI 304-L e 316-L em meios corrosivos de HCl


Potenciais de circuito aberto (mV/ECS) para as passivações de H2SO4 0,5 mol.L-1 15% e HNO3 40% (v/v) realizados com aço AISI 316L, em HCL 0,7 mol.L-1.

Conclusões

Com os dados obtidos neste trabalho, pode-se observar os limites de passivação em temperatura ambiente, para os aços, com passivação em H2SO4 0,5 mol.L-1 15% e em HNO3 40% (v/v). A passivação no aço AISI 304-L mostra-se mais eficiente com o meio passivante HNO3 40% se comparado com o tratamento com o H2SO4 0,5M 15%. Já para o aço AISI 316-L, observa-se uma igualdade em resistência ao meio corrosivo em ambos os tratamentos, apresentando resistência até HCl 0,70 mol.L-1.Foi possível comprovar a formação de camada passivada, que proporciona uma proteção ao meio corrosivo aos aços estudados.

Agradecimentos

Fundação João Ramalho e Faculdade São Bernardo do Campo

Referências

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