Explique como se dá a resistência à corrosão de ligas metálicas e como pode ser avaliada.

Passo 1

O enunciado pede para entender por que certas ligas metálicas não se corroem facilmente (ou seja, têm boa resistência à corrosão) e quais métodos usamos para quantificar essa resistência. O conteúdo envolve os mecanismos de corrosão em metais, como a formação de filmes passivos e a influência da composição química e da microestrutura da liga. Também precisamos apresentar as principais técnicas de ensaio (tanto de imersão quanto eletroquímicas) usadas para avaliar essa resistência.

Passo 2

Para começar, a resistência à corrosão de uma liga metálica costuma se basear na formação de um filme fino e aderente na superfície, chamado de camada passiva. Esse filme, normalmente óxido ou nitreto, age como barreira que isola o metal do meio agressivo. Duas características fundamentais influenciam esse processo:
  • Composição química: elementos como cromo, níquel, molibdênio e titânio promovem a formação de filmes mais estáveis e compactos. Por exemplo, ao ter pelo menos 12 % de cromo, o aço inoxidável forma um óxido C r_{2} O_{3} protetor.
  • Microestrutura e defeitos: grãos muito finos ou precipitados de fases secundárias podem gerar sítios preferenciais para corrosão localizada (pitting ou corrosão em trincas). Uma microestrutura homogênea reduz esses pontos frágeis.

Passo 3

Além do filme passivo, a resistência varia conforme as condições do meio:
  • pH e temperatura: soluções muito ácidas ou básicas e temperaturas elevadas tendem a acelerar a quebra do filme passivo.
  • Presença de íons agressivos: o cátion cloreto \text{Cl}^- é famoso por penetrar filmes de óxido e iniciar corrosão localizada.
  • Potencial eletroquímico: a posição da liga na série galvânica indica se ela funciona como ânodo (sofre corrosão) ou cátodo (protege outros metais).

Passo 4

Para avaliar na prática se uma liga resiste bem à corrosão, usamos ensaios de imersão e exposição acelerada:
• Ensaio de salinidade em névoa (salt spray): amostras ficam expostas a um nevoeiro de solução salina padronizada (geralmente NaCl a 5 % em pH neutro) por horas ou dias. Observa-se formação de ferrugem, pitting e perda de massa.
• Ensaio de imersão em meio agressivo: mede-se a perda de massa da amostra após tempo determinado em solução ácida ou contendo íons específicos. A taxa de corrosão \text{mg/cm}^2\cdot\text{h} é calculada dividindo a massa perdida pela área superficial e pelo tempo de ensaio.
• Exposição natural: instalar amostras em campo (mar, indústria) e avaliar evolução ao longo de meses ou anos.

Passo 5

Para caracterizar quantitativamente o comportamento eletroquímico, recorremos a técnicas de laboratório:
• Polarização potenciostática ou potentiodinâmica: varre-se o potencial da amostra e mede-se a corrente resultante. A curva de polarização fornece o potencial de corrosão E_{\text{corr}} e a densidade de corrente corrosionária i_{\text{corr}}, cuja extrapolação de Tafel permite calcular a velocidade de corrosão.
• Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS): aplica-se um pequeno sinal de tensão alternada e analisa-se a resposta em frequência. A resistência ao choque de filme passivo e a capacitância da dupla camada ajudam a avaliar a integridade da passivação.

Passo 6

Por fim, os resultados desses ensaios são comparados a normas internacionais (ASTM, ISO) que definem critérios mínimos de resistência e procedimentos padronizados. Assim, escolhe-se a liga adequada ao ambiente de serviço e prevê-se sua vida útil antes do início de processos corrosivos críticos.

Resposta

A resistência à corrosão de ligas metálicas se dá principalmente pela formação de filmes passivos estáveis (óxidos ou nitretos) favorecidos pela adição de elementos como Cr, Ni e Mo e pelo controle da microestrutura. Essa resistência varia conforme pH, temperatura e íons agressivos no meio. Para avaliá-la usamos ensaios de imersão (perda de massa), neblina salina, exposição natural e, em laboratório, técnicas eletroquímicas como polarização (curvas de Tafel) e espectroscopia de impedância, sempre seguindo normas ASTM/ISO.

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