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

Passo 1

O enunciado pede para explicar como as ligas metálicas resistem à corrosão e de que forma essa resistência pode ser quantificada em laboratório. Para isso vamos usar conceitos de eletroquímica de corrosão (reações anódicas e catódicas, formação de filmes passivos) e técnicas experimentais (ensaios gravimétricos, ensaios de neblina salina, ensaios eletroquímicos).

Passo 2

Corrosão é um processo eletroquímico em que o metal sofre oxidação (reação anódica) enquanto uma redução ocorre em outra região da superfície (reação catódica). Dependendo das condições e da química do meio, a corrosão pode ser:
– generalizada (ataque uniforme em toda a superfície),
– localizada (pitting ou fissuração),
– galvânica (quando há contato entre dois metais de potenciais diferentes).

Passo 3

A resistência de uma liga vem de dois fatores principais:
  1. Composição química – certos elementos de liga (por ex. Cr, Ni, Mo em aços inoxidáveis; Al em ligas de alumínio) formam filmes de óxido ultrafinos e aderentes na superfície. Exemplo: ligas com \ge12\% de Cr geram uma camada passiva de \mathrm{Cr_2O_3} que inibe a oxidação.
  2. Microestrutura – fases, precipitados e contornos de grão devem ser controlados para evitar células galvânicas locais. Tratamentos térmicos e metalúrgicos refinam a microestrutura e eliminam inclusões nocivas.

Passo 4

Para avaliar experimentalmente a resistência à corrosão usamos:
– Ensaios gravimétricos de imersão: medem perda de massa \Delta m após tempo t, calculando taxa média \Delta m/(A\,t).
– Ensaios de neblina salina (ASTM B117): aceleram a corrosão por ambiente de spray de NaCl para comparar desempenho de ligas.
– Ensaios eletroquímicos em célula de três eletrodos:
• Curvas potenciostáticas ou potentiodinâmicas (varredura voltamétrica) para obter densidade de corrente de corrosão i_{\text{corr}} e potencial de corrosão E_{\text{corr}} pelas extrapolações de Tafel.
• Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para determinar resistência de polarização R_p e características de filmes passivos (capacitância, tempo de relaxação).

Passo 5

As grandezas extraídas permitem calcular taxas de corrosão reais, por exemplo, usando a lei de Faraday na forma
\frac{m}{t} = \frac{i_{\text{corr}}\;M}{n\;F}
onde m/t é a massa dissolvida por tempo, M o peso atômico, n o número de elétrons na oxidação e F a constante de Faraday. Em prática industrial costuma-se converter i_{\text{corr}} em taxa de penetração (mm/ano) por
\text{CR (mm/ano)} = \frac{0,00327\;i_{\text{corr}}\;M}{n\;\rho}
com \rho a densidade da liga.

Resposta

A resistência à corrosão de ligas metálicas baseia-se principalmente na formação de filmes passivos (óxidos aderentes de elementos de liga como Cr, Ni, Mo ou Al) e no controle da microestrutura para evitar células galvânicas locais. Experimentalmente, avalia-se essa resistência por ensaios gravimétricos (perda de massa), neblina salina (testes acelerados) e ensaios eletroquímicos (curvas de polarização para obter E_{\text{corr}} e i_{\text{corr}}, EIS para R_p), permitindo calcular a taxa de corrosão real via a lei de Faraday e parâmetros de Tafel.

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