Introdução
Explicação do que é Liga de aço
O aço-liga é um tipo de liga ferro-carbono que contém outros elementos de liga além do ferro e do carbono.
Ao adicionar um ou mais elementos de liga apropriados ao aço carbono comum e adotar técnicas de processamento apropriadas, é possível obter propriedades especiais como alta resistência, tenacidade, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a baixas temperaturas, resistência a altas temperaturas e não -magnetismo, dependendo dos elementos adicionados e métodos de processamento.
Explicação de como o aço-liga é feito
O aço-liga é formado pela adição de elementos de liga aos materiais de aço. Durante este processo, os elementos básicos do aço, nomeadamente ferro e carbono, irão interagir com os elementos de liga recentemente adicionados.
Sob tais interações, a estrutura e a substância do aço sofrerão certas alterações, e o desempenho geral e a qualidade do aço também serão melhorados.
Portanto, a produção de ligas de aço está aumentando e sua gama de aplicações está se tornando cada vez mais extensa.
Visão geral dos diferentes tipos de ligas de aço e sua resistência à corrosão
As ligas resistentes à corrosão têm a capacidade de resistir à corrosão do meio, mas não podem ser usadas em ambientes que contenham flúor.
Entre eles, os materiais metálicos resistentes à corrosão incluem principalmente três tipos: ligas à base de ferro (ou seja, aço inoxidável), ligas resistentes à corrosão à base de níquel e metais reativos:
1. O aço inoxidável resistente à corrosão refere-se principalmente à série 300 de aço inoxidável, como o 304, que é resistente à corrosão atmosférica ou da água do mar, e a liga resistente à corrosão mais comumente usada – Hastelloy C-276, 316L, 317L, etc. ; aço inoxidável austenítico com maior resistência à corrosão, como 904L, 254SMO; aço duplex 2205, 2507, etc.; Liga 20 resistente à corrosão contendo Cu, etc.
2. As ligas resistentes à corrosão à base de níquel incluem principalmente ligas Hastelloy e ligas Ni-Cu.
Devido à estrutura cúbica de face centrada do próprio níquel, sua estabilidade cristalográfica permite acomodar mais elementos de liga, como Cr e Mo, do que Fe, alcançando assim a capacidade de resistir a vários ambientes.
Ao mesmo tempo, o próprio níquel tem uma certa resistência à corrosão, especialmente a resistência à corrosão sob tensão causada por íons cloreto.
Ao reduzir fortemente ambientes corrosivos, ambientes ácidos mistos complexos e soluções contendo íons haleto, as ligas resistentes à corrosão à base de níquel representadas pela Hastelloy têm vantagens absolutas sobre os aços inoxidáveis à base de ferro.
3. Metais reativos, que possuem excelente resistência à corrosão, são normalmente representados por Ti, Zr e Ta. O titânio é o representante mais típico, e os materiais de titânio têm amplas aplicações, principalmente em ambientes corrosivos aos quais o aço inoxidável não consegue se adaptar.
O princípio de resistência à corrosão do material de titânio é formar uma película densa de óxido em uma atmosfera oxidante para fornecer proteção.
Portanto, geralmente não pode ser usado em ambientes corrosivos altamente redutores ou altamente vedantes.
Ao mesmo tempo, a temperatura de aplicação do material de titânio é geralmente inferior a 300 graus Celsius. É importante notar que metais reativos não podem ser usados em ambientes que contenham flúor.
Vantagens de usar aço-liga para resistência à corrosão
As vantagens do uso de ligas resistentes à corrosão são as seguintes:
1. As ligas não são tão sensíveis à temperatura quanto os revestimentos de borracha e resina e têm menos probabilidade de serem danificadas sob condições operacionais anormais.
2. Dispositivos totalmente em liga geralmente não requerem sistemas de resfriamento de emergência.
3. Limpar e descalcificar os componentes da liga é muito mais fácil do que revestir, sem se preocupar em danificar o revestimento.
4. A inspeção e o reparo de superfícies de liga também são muito mais fáceis e apenas soldadores qualificados são necessários para trabalhos de reparo.
5. Embora existam certos requisitos para o método de construção e ambiente dos componentes de liga, eles são muito menos rigorosos do que aqueles para revestimentos de borracha e resina.
6. As alterações de desempenho dos produtos de liga são geralmente menores do que as da borracha e da resina, que têm prazo de validade. Além disso, a inspeção de materiais de liga é relativamente simples.
Fatores que afetam a resistência à corrosão
Comparação com outros materiais utilizados para resistência à corrosão
Resistência à corrosão: A capacidade de um material metálico de resistir à destruição corrosiva do meio circundante é chamada de resistência à corrosão. É determinado pela composição, propriedades químicas e morfologia estrutural do material. Cromo, níquel, alumínio e titânio podem ser adicionados ao aço para formar uma película protetora, enquanto o cobre pode alterar o potencial do eletrodo e o titânio e o nióbio podem melhorar a corrosão intergranular, o que pode melhorar a resistência à corrosão.
Introdução
Os materiais metálicos são amplamente utilizados em diversas áreas devido à sua versatilidade e acessibilidade, mas sua suscetibilidade à corrosão também afeta seu desempenho, limitando o uso de materiais metálicos.
Para resolver isso, o uso de metal pode ser reduzido ou o contato direto com meios reativos pode ser evitado tanto quanto possível ao usar materiais metálicos.
Além disso, a proteção eletroquímica contra corrosão pode ser realizada usando o efeito polarizador de yin e yang para melhorar a proteção de materiais metálicos. Isto é de grande importância prática para prolongar a vida útil dos materiais metálicos, reduzir custos de aplicação e melhorar a eficiência da aplicação.
1. Corrosão de materiais metálicos e seus perigos
1.1 Corrosão de Materiais Metálicos
A corrosão de materiais metálicos refere-se a um fenômeno no qual os materiais metálicos são danificados por reações químicas ou eletroquímicas quando entram em contato com o meio circundante.
Na natureza, a maioria dos metais existe em várias formas de compostos, e a atividade química dos elementos metálicos é geralmente superior à dos seus compostos.
Portanto, esses metais evoluem espontaneamente para seus estados naturais de existência, tornando a corrosão metálica um fenômeno espontâneo e universal que é inevitável.
De acordo com o mecanismo de corrosão do material metálico, a corrosão normalmente pode ser dividida em corrosão química e corrosão eletroquímica.
A corrosão química refere-se ao fenômeno de corrosão que ocorre quando materiais metálicos entram em contato com não eletrólitos no meio circundante e sofrem reações químicas de oxidação-redução.
É a corrosão que ocorre quando materiais metálicos estão em soluções orgânicas (hidrocarbonetos aromáticos, petróleo bruto, etc.).
A corrosão eletroquímica refere-se principalmente ao fenômeno de corrosão que ocorre quando materiais metálicos entram em contato com eletrólitos, e a superfície do metal reage quimicamente com a solução eletrolítica para formar corrosão por absorção de hidrogênio ou corrosão por evolução de hidrogênio. Por exemplo, o aço carbono reage com o oxigênio, o dióxido de carbono e a água do ar para formar ferrugem.
1.2 Riscos de corrosão
A corrosão enfraquece a resistência e as propriedades mecânicas dos materiais metálicos, encurtando sua vida útil e até tornando os materiais metálicos ineficazes, causando perdas econômicas. Segundo relatos, as perdas económicas da China causadas pela corrosão em 2014 já ultrapassaram os 200 mil milhões de RMB.
À escala global, as perdas económicas causadas pela corrosão estão para além da imaginação. As perdas causadas pela corrosão também incluem a energia consumida durante a fundição e reciclagem do metal.
Ao mesmo tempo, a corrosão também pode causar poluição dos recursos terrestres e hídricos. A corrosão também pode causar danos a equipamentos industriais, construções de pontes e navios, resultando em perdas económicas ou mesmo representando uma ameaça à segurança pessoal. Muitos acidentes são causados direta ou indiretamente pela corrosão.
Portanto, a pesquisa sobre anticorrosão de materiais metálicos é de grande importância.
2. Fatores que afetam a corrosão
2.1 Razões intrínsecas ao metal
A corrosão do metal tem uma relação estreita com o próprio metal, como as forças geradas na superfície dos materiais metálicos e as características internas, todas elas com relação direta com a corrosão do metal. Metais com formas externas regulares e estruturalmente intactas geralmente apresentam melhor resistência à corrosão do que metais com defeitos superficiais.
Quando as forças internas estão concentradas, a taxa acelerada de corrosão do metal pode ameaçar a qualidade do metal e causar maiores danos à superfície metálica.
2.2 Condições externas do metal
As principais causas externas de aceleração da corrosão metálica incluem:
(1) Mídia operacional. O fator mais significativo que afeta os materiais de aço nos meios operacionais é o valor do pH, que é um índice importante para distinguir soluções eletrolíticas. Portanto, o impacto do valor do pH no grau de corrosão é complexo.
(2) Mudanças de temperatura. Em geral, quanto maior a temperatura, mais rápida será a taxa de corrosão do metal.
(3) Diferenças de pressão. Em geral, o aumento da pressão aumenta a solubilidade do gás na solução, fazendo com que a área de corrosão do metal se expanda até se espalhar gradualmente por toda a superfície do metal.
3. Prevenção da corrosão metálica
3.1 Protegendo a Superfície Metálica
Existem dois métodos de tratamento, nomeadamente fosfatação e cloração.
Fosfatação de metal:
Após a remoção do óleo e da ferrugem dos produtos siderúrgicos, eles são imersos em uma solução composta por metal e íon carbonato. Após o tratamento com uma solução contendo fosfatos de Zn, Mn, Cr, Fe, etc., forma-se na superfície do metal uma película insolúvel de sal de fosfato, que forma um componente insolúvel em água.
Este processo é denominado tratamento com fosfato. A cor do filme de fosfato muda de cinza escuro para cinza preto e tem de cinco a vinte mícrons de espessura com forte resistência à erosão anticorrosiva.
A estrutura do filme de fosfato possui muitos poros, adsorve facilmente a tinta e, se utilizado na parte inferior da camada de tinta, pode aumentar sua resistência anticorrosiva.
Cloração de metal: Os produtos siderúrgicos são tratados com uma mistura de cloreto de sódio e solução de nitrito de sódio após tratamento a quente, e uma película azul de óxido de ferro é formada na superfície, chamada “azul”. Este filme de hidrogênio é flexível e lubrificante e não afeta a precisão das peças.
Equipamentos de precisão, como aço para molas e fios de ferro fino, bem como componentes de equipamentos ópticos, podem ser usados para tratamento azul.
Outro método anticorrosivo é o revestimento não metálico: a superfície metálica revestida com plástico é melhor que a da tinta, a camada de cobertura plástica é delicada e lisa, a cor é muito brilhante e tem a função de corroer a erosão e a decoração. Cerâmica contendo SiO2como cerâmicas de vidro com alto teor de SiO2, têm bons efeitos de erosão anticorrosiva.
3.2 Tecnologia de revestimento anticorrosivo para serviços pesados
O processo de revestimento de revestimentos anticorrosivos para serviços pesados é muito elegante e simples e ainda é usado em muitos lugares. De acordo com o desenvolvimento da tecnologia de revestimento, o revestimento anticorrosivo da superfície da ponte de aço é a chave para a anticorrosão das pontes de aço.
A este respeito, tanto os revestimentos de marcas estrangeiras como os revestimentos nacionais de marcas antigas têm processos e tipos de revestimento anticorrosivos semelhantes, que são compostos por muitos sistemas de revestimento, incluindo primário, revestimento intermédio e acabamento.
Os tipos de revestimentos são primer de zinco rico em epóxi, revestimento intermediário de óxido de ferro epóxi mica, acabamento epóxi poliuretano e cor epóxi e acabamento de borracha clorada, etc.
No efeito passivo de resistência à corrosão do sistema de revestimento, o primeiro primer de fábrica tem um efeito passivo de resistência à corrosão, mas o efeito de esterilização não é ideal.
Sob a proteção catódica do primer anticorrosivo, se forem adicionados pó de zinco e primer rico em zinco, isso ajudará na proteção catódica do aço.
3.3 Tecnologia anticorrosão por spray quente
Existem dois tipos de revestimentos em spray, spray de chama e spray de arco. Spray de chama: sua fonte de calor é um gás combustível, seu método é derreter fio de metal e pó, depois atomizar e pulverizar na superfície do objeto.
O spray de chama O2 e C2H2 foi o spray anticorrosivo inicial das pontes de aço europeias e americanas e alcançou efeitos anticorrosivos significativos.
Spray de arco: usar um dispositivo de spray de arco, aquecer, derreter, atomizar e pulverizar dois fios de metal carregados para produzir revestimentos anticorrosivos, bem como revestimentos compostos anticorrosivos de longa duração com vedação orgânica, é o princípio anticorrosivo do arco spray.
3.4 Tecnologia de Implantação Iônica
A tecnologia de implantação iônica foi desenvolvida na década de 1970 e é uma tecnologia de modificação de superfície, diferente das tecnologias de revestimento comuns, como galvanoplastia, eletrodeposição de lítio e deposição química de vapor.
É uma nova técnica que utiliza impactos de alta velocidade e alta energia para alterar as características da superfície, e íons de alta energia são rapidamente implantados na superfície do substrato em estado de vácuo, o que pode densar a estrutura da superfície, implantar a superfície do substrato com alta soluções sólidas saturadas, fases metaestáveis e ligas não cristalinas e equilibradas, melhorando assim a resistência anticorrosiva e à erosão da superfície do substrato.
Por exemplo, a implantação iônica de metais é usada para melhorar as propriedades químicas da superfície e aumentar a função de erosão anticorrosiva da superfície metálica. A modificação de superfícies de ligas de alumínio e zinco já era um ponto quente de pesquisa quando a tecnologia de implantação iônica foi desenvolvida.
Nos últimos anos, a tecnologia de implantação iônica tem sido gradualmente aplicada às ligas de magnésio para melhorar sua anticorrosividade.
3.5 Tecnologia anticorrosiva de galvanização por imersão a quente
A galvanização por imersão a quente é uma tecnologia anticorrosiva usada para revestimentos metálicos como zinco, estanho, chumbo e outros metais de baixo ponto de fusão.
Os revestimentos metálicos são produzidos por imersão do metal em um banho de metal fundido. Esta tecnologia é amplamente utilizada para a produção de chapas finas de aço e recipientes para armazenamento de alimentos, bem como para resistência à corrosão química e revestimento de cabos elétricos.
A galvanização por imersão a quente do alumínio é usada principalmente para a proteção contra a oxidação em alta temperatura de componentes de aço.
À medida que aumenta a demanda por revestimentos anticorrosivos e controle de custos no processo de fabricação, a tecnologia de galvanização por imersão a quente está evoluindo gradualmente em direção ao desenvolvimento da tecnologia de revestimento de ligas metálicas.
3.6 Tecnologia de proteção eletroquímica contra corrosão
Com base na teoria relacionada em eletroquímica, o “método de proteção eletroquímica” é usado em dispositivos metálicos e se torna o cátodo da célula de corrosão, prevenindo ou reduzindo assim a corrosão e a erosão do metal.
O primeiro método é o “método de proteção do ânodo sacrificial”, que utiliza um metal ou liga com potencial de eletrodo inferior ao metal protegido como ânodo, fixado no metal protegido para formar um “eletrodo de corrosão”, protegendo assim o metal como o cátodo. Zinco, alumínio e ligas são comumente usados como ânodos de sacrifício.
Este método é usado principalmente para proteger diversos dispositivos metálicos localizados no mar, como cascos de navios e para aumentar a resistência à corrosão de dispositivos como tanques de petróleo e oleodutos.
O segundo método é aplicar corrente externa, utilizando o metal protegido e outro eletrodo adicional como os dois pólos da bateria, de forma que o metal fique protegido como cátodo sob a ação da corrente contínua externa.
Este método é usado principalmente para prevenir a corrosão e erosão de dispositivos metálicos pelo solo, água do mar e água do rio.
Conclusão
Concluindo, os materiais metálicos têm um importante valor de aplicação, e a proteção contra corrosão de materiais metálicos também é um importante tópico de pesquisa para trabalhadores de tecnologia.
Recentemente, com a pesquisa aprofundada do trabalho de corrosão de materiais metálicos, a tecnologia e o processo anticorrosivo de materiais metálicos alcançaram certos resultados.
No entanto, alguns novos materiais com forte resistência à corrosão são restringidos na sua promoção e utilização devido a razões de custo, e alguns métodos de processo anticorrosivo também enfrentam problemas como danos ao meio ambiente, alto custo do processo e condições operacionais complicadas.
Portanto, pesquisas adicionais sobre medidas de proteção contra corrosão para materiais metálicos ainda têm importante valor de pesquisa e significado prático.
Comparando liga de aço com outros materiais
Comparação com outros materiais utilizados para resistência à corrosão
Resistência à corrosão de metais não ferrosos e suas ligas
| Tabela de seleção de uso de material metálico
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| Fluido | material | |||||||||||||
| Aço carbono | ferro fundido | 302/304 | 316 | bronze | Monel | Hastelloy B | Hastelloy C. | aço inoxidável | titânio | Cobalto-cromo | 416 | 440°C | 17-4PH | |
| aço inoxidável | aço inoxidável | 20# | Liga6# | aço inoxidável | aço inoxidável | |||||||||
| acetaldeído | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | Eu, eu | Eu, eu | A | A | A |
| Ácido acético, gás | C | C | B | B | B | B | A | A | A | A | A | C | C | B |
| Ácido acético, vaporização | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | B |
| Ácido acético, vapor | C | C | A | A | B | B | Eu, eu | A | B | A | A | C | C | B |
| acetona | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| acetileno | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A |
| álcool | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Sulfato de chumbo | C | C | A | A | B | B | A | A | A | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| amônia | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu |
| cloreto de amônio | C | C | B | B | B | B | A | A | A | A | B | C | C | Eu, eu |
| Nitrato de amônio | A | C | A | A | C | C | A | A | A | A | A | C | B | Eu, eu |
| Fosfato de amônio (monobásico) | C | C | A | A | B | B | A | A | B | A | A | B | B | Eu, eu |
| sulfato de amônia | C | C | B | A | B | A | A | A | A | A | A | C | C | Eu, eu |
| Sulfito de amônio | C | C | A | A | C | C | Eu, eu | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| anilina | C | C | A | A | C | B | A | A | A | A | A | C | C | Eu, eu |
| benzeno | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ácido benzóico | C | C | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | Eu, eu | A | A | A |
| ácido bórico | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| butano | A | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A |
| cloreto de cálcio | B | B | C | B | C | A | A | A | A | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| Hipoclorito de cálcio | C | C | B | B | B | B | C | A | A | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| Ácido carbólico | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | Eu, eu |
| Ácido carbólico | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Dióxido de carbono (seco) | C | C | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Dióxido de carbono (úmido) | A | A | A | A | C | B | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| dióxido de carbono | B | B | B | B | A | A | B | A | A | A | Eu, eu | C | A | Eu, eu |
| tetracloreto de carbono | C | C | B | B | B | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | A | A | A |
| Ácido carbônico H2C03 | A | A | B | B | B | A | A | A | A | C | B | C | C | C |
| Cloro, seco | C | C | C | C | C | C | C | B | C | A | B | C | C | C |
| Cloro, úmido | C | C | C | C | B | C | C | A | B | C | B | C | C | C |
| Cloro, líquido | C | C | C | B | C | A | C | A | C | A | B | C | C | C |
| Ácido crômico H2Cr04 | A | A | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Gás de coqueria | C | C | B | B | B | C | Eu, eu | A | A | A | Eu, eu | A | A | A |
| sulfato de cobre | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| etano | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| éter | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| Cloroetano | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A | A | A | A |
| etileno | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | A | Eu, eu | A | A | A | A |
| glicol | C | C | C | C | C | C | C | B | C | A | B | C | C | Eu, eu |
| Cloreto férrico | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Metilcetona HCHO | Eu, eu | C | B | B | A | A | A | A | A | C | B | C | C | B |
| Formaldeído HCO2H | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | Eu, eu |
| Freon, molhado | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | Eu, eu |
| Freon, seco | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| Gasolina refinada | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ácido clorídrico, vaporização | C | C | C | C | C | C | A | B | C | C | B | C | C | C |
| Ácido Clorídrico, Grátis | C | C | C | C | C | C | A | B | C | C | B | C | C | C |
| Ácido fluorídrico, vaporização | B | C | C | B | C | C | A | A | B | C | B | C | C | C |
| Ácido Fluorídrico, Grátis | A | C | C | B | C | A | A | A | B | C | Eu, eu | B | B | Eu, eu |
| hidrogênio | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A |
| peróxido de hidrogênio | Eu, eu | A | A | A | C | B | A | B | A | A | Eu, eu | B | B | Eu, eu |
| Sulfeto de hidrogênio, líquido | C | C | A | A | C | C | A | A | B | A | A | C | C | Eu, eu |
| hidróxido de magnésio | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu |
| Metil-etil-cetona | A | A | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A |
| gás natural | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| ácido nítrico | C | C | A | B | C | C | C | B | A | A | C | C | C | B |
| oxalato | C | C | B | B | B | B | A | A | A | B | B | B | B | Eu, eu |
| oxigênio | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| metanol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A |
| Óleo lubrificante, refinado | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ácido Fosfórico, Vaporização | C | C | A | A | C | C | A | A | A | B | A | C | C | Eu, eu |
| Ácido Fosfórico, Grátis | C | C | A | A | C | B | A | A | A | B | A | C | C | Eu, eu |
| Vapor de ácido fosfórico | C | C | B | B | C | C | A | Eu, eu | A | B | C | C | Eu, eu | |
| Ácido Pícrico | C | C | A | A | C | C | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | B | B | Eu, eu |
| clorito de cálcio | B | B | A | A | B | B | A | A | A | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| Hidróxido de potássio | B | B | A | A | B | B | A | A | A | A | Eu, eu | B | B | Eu, eu |
| propano | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Rosina, colofónia | B | B | A | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | A | A | A | A |
| Acetato de sódio, carbonato de sódio, cloreto de sódio | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Cromato de Sódio | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | A |
| hidróxido de sódio | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | B | B | B |
| hipoclorito de sódio | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Tiossulfato de sódio | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | B | B | A |
| Dicloreto de estanho | C | C | C | C | AC | AC | C | A | B | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| Ácido duro | C | C | A | A | C | C | A | A | A | A | Eu, eu | B | B | Eu, eu |
| Solução de sulfato | B | B | C | A | C | B | A | A | A | A | Eu, eu | C | C | Eu, eu |
| enxofre | A | C | A | A | B | B | A | A | A | A | B | B | B | Eu, eu |
| Dissulfeto de oxigênio seco | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | Eu, eu | Eu, eu | Eu, eu |
| Dióxido de enxofre seco | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ácido sulfúrico, vaporização | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| Ácido sulfúrico, livre | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| Sulfito | C | C | C | C | C | C | A | A | A | B | B | C | C | C |
| Alcatrão | C | C | C | C | B | B | A | A | A | B | B | C | C | C |
| Sulfito | C | C | B | B | B | C | A | A | A | A | B | C | C | Eu, eu |
| Alcatrão | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Trifluoroetileno | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| terebintina | B | B | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Vinagre | C | C | A | A | B | A | A | A | A | Eu, eu | A | C | C | A |
| Água, abastecimento de água da caldeira | B | C | A | A | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A |
| Água, água destilada | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| água do mar | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C | A |
| Cloreto de zinco | C | C | C | C | C | C | A | A | A | A | B | C | C | Eu, eu |
| sulfato de zinco | C | C | A | A | B | A | A | A | A | A | A | B | B | Eu, eu |
| Símbolo: | A – Capaz de ou atualmente sendo aplicado com sucesso | |||||||||||||
| B – Atenção ao processo de inscrição | ||||||||||||||
| C – Não pode ser aplicado | ||||||||||||||
| IL – Falta de informação | ||||||||||||||
| Esta tabela é usada para descrever como selecionar o material apropriado ao reagir com um fluido. As recomendações da tabela não são absolutas, pois a corrosividade dos materiais está relacionada a fatores como concentração de fluido, temperatura, pressão e impurezas. Portanto, deve-se ressaltar que esta tabela serve apenas como orientação. | ||||||||||||||
| Monel | ||||||||||||||
| Hastelloy “B”、（“C”） | ||||||||||||||
| Aço Inoxidável #20-Durimet20 | ||||||||||||||
| Liga de cromo-cobalto # 6-Alloy6 (Co Cr) | ||||||||||||||
Resistência à corrosão de metais não ferrosos e ligas
Na indústria, o aço é conhecido como metal preto, enquanto todos os outros metais são chamados de metais não ferrosos. Metais não ferrosos e suas ligas são frequentemente usados na fabricação de equipamentos de tratamento de água, recipientes de produtos químicos e componentes de equipamentos relacionados devido à sua boa resistência à corrosão e desempenho em baixas temperaturas.
Cobre e suas ligas
O cobre e suas ligas possuem alta condutividade, condutividade térmica, plasticidade e trabalhabilidade a frio, além de boa resistência à corrosão em muitos meios.
1. Cobre Puro
Também conhecido como cobre vermelho. O cobre é relativamente estável em condições atmosféricas gerais, condições atmosféricas industriais, condições atmosféricas marinhas e também é estável em álcalis e ácidos não oxidantes de força fraca a média.
Se a solução contiver oxigênio ou oxidantes, a corrosão será mais severa. O cobre não é resistente à corrosão por sulfetos (como H2S).
O cobre possui alta condutividade, condutividade térmica, plasticidade e boas propriedades de processamento, além de boa trabalhabilidade a frio. No entanto, o cobre tem baixa resistência, baixa moldabilidade e baixa resistência à corrosão em alguns meios e raramente é usado como material estrutural.
2. Ligas de cobre
As ligas de cobre comuns são latão e bronze.
1) Latão
Uma liga de cobre e zinco é chamada de latão. Para melhorar seu desempenho, frequentemente são adicionados estanho, alumínio, silício, níquel, manganês, chumbo, ferro e outros elementos, formando uma liga especial de latão.
Características: As propriedades mecânicas estão intimamente relacionadas ao teor de zinco; a moldabilidade é boa; a resistência à corrosão é boa; latão com teor de zinco superior a 20% pode causar corrosão sob tensão em atmosferas úmidas, água do mar, água de alta temperatura e alta pressão, vapor e todos os ambientes que contenham amônia após trabalho a frio.
O latão é suscetível à corrosão por dezincificação em soluções neutras, água do mar e soluções de decapagem ácida após o recozimento, o que pode ser evitado adicionando 0,02% de arsênico ao latão.
2) Bronze
Todas as ligas de cobre nas quais o principal elemento adicionado não é o zinco, mas o estanho, o alumínio, o silício e outros elementos, são comumente chamadas de bronze. Os bronzes comuns incluem bronze de estanho, bronze de alumínio e bronze de silício.
Características: O bronze de estanho tem pior fundibilidade que o latão e melhor resistência à corrosão que o cobre puro e o latão, mas pouca resistência à corrosão ácida.
O bronze de alumínio tem melhores propriedades mecânicas do que o latão e o bronze de estanho e maior resistência à corrosão em atmosferas, água do mar, ácido carbônico e a maioria dos ácidos orgânicos do que o latão e o bronze de estanho.
O bronze de silício tem propriedades mecânicas mais altas do que o bronze de estanho e um preço mais baixo, e tem boa moldabilidade e propriedades de processamento de pressão a frio e a quente.
Alumínio e suas ligas
1. Alumínio
Características: O alumínio tem baixa densidade, com gravidade específica de 2,7, cerca de um terço do cobre; possui boa condutividade, condutividade térmica, plasticidade e trabalhabilidade a frio, mas baixa resistência, que pode ser melhorada pela deformação a frio; pode suportar vários processamentos de pressão.
O alumínio é um elemento com potencial de eletrodo altamente negativo e também é estável em meios oxidantes fortes e ácidos oxidantes (como o ácido nítrico).
Os íons halogênio têm um efeito destrutivo no filme de óxido de alumínio, portanto o alumínio não é resistente à corrosão em ácido fluorídrico, ácido clorídrico, água do mar e outras soluções contendo íons halogênio.
Formulários: amplamente utilizado na fabricação de reatores, trocadores de calor, resfriadores, bombas, válvulas, vagões-tanque, acessórios para tubos, etc.
2. Ligas de alumínio
O alumínio puro tem baixa resistência, mas se alguns elementos como cobre, magnésio, zinco, manganês, silício, etc. forem adicionados ao alumínio
Titânio e suas ligas:
1. Titânio puro:
Características: O titânio puro é um elemento reativo. Possui boas propriedades de passivação, com um filme passivante estável que demonstra boa resistência à corrosão em muitos ambientes. É conhecido como o “rei da resistência à corrosão da água do mar”.
Em altas temperaturas, o titânio é altamente quimicamente ativo e reage violentamente com elementos como halogênios, oxigênio, nitrogênio, carbono e enxofre.
O titânio geralmente não sofre corrosão por pites e, com exceção de alguns meios individuais (como ácido nítrico fumegante e solução de metanol), não sofre corrosão intergranular; o titânio tem baixa sensibilidade à corrosão sob tensão e tem boas propriedades de fadiga anticorrosiva e boa resistência à corrosão em frestas.
2. Ligas de titânio:
Características: As propriedades mecânicas e de resistência à corrosão das ligas de titânio são significativamente melhoradas em comparação com o titânio puro.
Na indústria, ligas de titânio são usadas em vez de titânio puro. As principais formas de corrosão em ligas de titânio são a fissuração por hidrogênio e a fissuração por corrosão sob tensão.
Níquel e suas ligas:
1. Níquel:
Características: O níquel possui uma resistência à corrosão muito alta em todas as faixas de temperatura e concentração de soluções alcalinas e todos os tipos de álcalis fundidos.
No entanto, o níquel não é muito resistente à corrosão em ambientes contendo gases sulfurosos, água concentrada de amônia e soluções de amônia fortemente arejadas, bem como ácidos oxigenados e ácido clorídrico.
O níquel tem alta resistência, alta plasticidade e resistência ao frio e pode ser laminado a frio em folhas muito finas e transformado em fios finos.
O níquel é raro e caro e é usado principalmente na engenharia de tratamento de água e na engenharia química para fabricar equipamentos para meios alcalinos e em processos onde os íons de ferro causariam interferência catalítica e o aço inoxidável não pode ser usado.
2. Ligas de níquel:
A liga Monel em ligas Ni-Cu possui boas propriedades mecânicas e usinabilidade, é fácil de processar sob pressão e de cortar e possui boa resistência à corrosão. É usado principalmente para peças e equipamentos resistentes à corrosão que trabalham sob cargas de alta temperatura.
A liga Hastelloy (0Cr16Ni57Mo16Fe6W4) em ligas Ni-Mo é resistente a todas as concentrações de ácido clorídrico e fluorídrico à temperatura ambiente.
A liga Inconel (0Cr15Ni57Fe) em ligas Ni-Cr possui boas propriedades mecânicas em altas temperaturas e alta resistência à oxidação, sendo um dos poucos materiais que resistem à corrosão do MgCl2 concentrado.
Conclusão
Neste artigo, apresentamos o que é liga, explicamos a diferença entre corrosão e ferrugem e analisamos detalhadamente as vantagens das ligas resistentes à corrosão e o uso de ligas resistentes à corrosão. Além disso, também discutimos detalhadamente os fatores que afetam a resistência à corrosão dos materiais metálicos. Por fim, fornecemos uma tabela de desempenho de resistência à corrosão dos principais materiais metálicos e analisamos a resistência à corrosão de metais não ferrosos e suas ligas.
Depois de ler isto, acredito que agora você tem uma resposta clara para a pergunta “A liga enferruja?”.
