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Capítulo 9 - Corrosão sob Tensão 

Redação: Eng. José Antônio Nunes de Carvalho*

Coordenação: ABINOX

*Doutor em metalurgia, especialista em aços inoxidáveis. Sócio da empresa SelectConsultant  (selectconsultant@gmail.com). Consultor da Abinox.

O que é corrosão sob tensão?

A corrosão sob tensão ocorre quando o material está submetido, simultaneamente, a um estado de tensões e a um meio corrosivoespecífico.  

O trincamento que ocorre é frequentemente transgranular, isto é, se desenvolve rompendo todo o grão, sem uma preferência de propagação nos contornos de grão.

Variáveis importantes: Temperatura, composições da solução e do material, nível de tensão e estrutura do metal.  O trincamento se propaga geralmente na direção perpendicular à tensão aplicada. 

A influência da tensão é relacionada ao tempo necessário para o trincamento ocorrer, isto é, aumentando-se a tensão reduz-se o tempo.

Origens da tensão

As tensões presentes no processo corrosivo podem ser devidas a quaisquer fontes, como: 

• Tensão aplicada durante operação do equipamento;
• Tensões residuais de processos de encruamento durante fabricação;
• Tensões térmicas devido a tratamentos térmicos necessários ou a processos de soldagem.

Os produtos de corrosão são outra fonte de tensão residual, já que podem exercer ação de cunha na região da trinca.

Influência de meios oxidantes e do teor de Níquel

Principais ambientes: 

• Soluções de HCl, MgCl2, BaCl2
• Soluções NaCl - H2O2, água do mar
• H2S, Soluções NaOH - H2S
• Vapores condensados de águas com cloretos

A corrosão sob tensão dos aços inox é dependente do teor de Níquel da liga e da tensão de escoamento. 

Aços inoxidáveis com limite de escoamento baixo são relativamente imunes ao trincamento causado por cloretos, quando o teor de Níquel não ultrapassa cerca de 1,0%, como por exemplo, nos aços 409, 430 e outros aços inox ferríticos.

À medida que o teor de Níquel da liga cresce, os aços inox de limite de escoamento baixo tornam-se susceptíveis ao trincamento em soluções de cloretos a temperaturas superiores a 60ºC, atingindo um máximo de susceptibilidade a cerca de 8,0% de Ni. 

Exemplo disso é o comportamento do aço 304. 

Incrementos maiores no teor de Níquel, até cerca de 30%, provocam um aumento significativo na resistência ao trincamento.

Teste de Corrosão sob Tensão em Solução aquosa de MgCl2 a 154°C (Ebulição).  O trincamento ocorre somente nas condições de interior da curva em “ V “.

Exemplos de corrosão localizada em Aços Inox

Trincamento transgranular e ramificado em estrutura austenítica, transversal ao cordão de solda e à direção da tensão de tração aplicada, em reservatório de água quente. 

A influência do principal agente - CLORETO - no processo de corrosão sob tensão dos aços inox austeníticos pode ser resumida no gráfico apresentado abaixo:

A Corrosão Sob Tensão (CST) somente ocorre para as condições situadas acima da curva.

Métodos de prevenção 

Os métodos de prevenção da corrosão sob tensão são de natureza geral ou empíricos: 

• Redução dos níveis de tensão através de recozimento, aumento da seção da peça ou redução da carga aplicada. Jateamento, introduzindo compressão pode ser usado.
• Eliminação de agentes críticos do ambiente, utilizando processos de desgaseificação, desmineralização ou destilação.
• Adição de inibidores, devendo ainda inibir a corrosão localizada e o ataque por pites.

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