Um estudo da influência de tratamentos de passivação na resistência à corrosão por pites de exemplares das cinco famílias de aços inoxidáveis

Abstract

Os aços inoxidáveis são materiais metálicos reconhecidos pela sua excelente resistência à corrosão quando comparados aos aços convencionais. Entretanto essas ligas não são imunes a esse tipo de dano, sendo suscetíveis principalmente a corrosão por pites. Além disso quando se abre o leque dos diferentes tipos de aços inoxidáveis, a resistência à corrosão por pites varia de acordo com a composição da liga e/ou conforme o processo de fabricação para obtenção do produto final, incluso aqui o tratamento da superfície. Nesse contexto o presente trabalho avaliou a influência sobre a resistência à corrosão por pites dos tratamentos de superfície de desbaste mecânico (lixamento até granulometria n° 600), passivação química (banho em soluções de HNO3) e eletropolimento (solução 1/1 de ácidos fosfórico e sulfúrico) de aços inoxidáveis das cinco famílias: aço martensítico AISI 410, aço ferrítico AISI 430, aço austenítico AISI 316L, aço dúplex 2205 e aço endurecível por precipitação 17-4 PH. A avaliação da resistência à corrosão por pites foi feita de acordo com três ensaios distintos: eletroquímico (ASTM G61), imersão (ASTM G48) e névoa salina (ASTM B117). Dos três procedimentos adotados os resultados mais significativos foram obtidos no ensaio eletroquímico, pois os resultados provenientes do ensaio de imersão não foram eficientes na avaliação dos diferentes tratamentos de superfície e o ensaio de névoa salina não foi agressivo o suficiente para causar o ataque por pites em nenhum dos aços estudados. Nos ensaios eletroquímicos de polarização cíclica para o tratamento de superfície convencional de desbaste mecânico os resultados obtidos de potencial de pite Ep foram os seguintes: aço dúplex 2205 Ep = 1.093 mV, aço AISI 316L Ep = 439 mV, aço AISI 430 Ep = 245 mV, aço 17-4 PH Ep = 201 mV e aço AISI 410 Ep = 172 mV. Essa classificação seguiu o que é determinado pela composição química conforme os índices PREN e MARC. Porém quando os tratamentos de superfície para passivação são levados em consideração a classificação é alterada para a maioria dos aços estudados, indicando que a resistência à corrosão por pites deixa de ser governada somente pela composição química e passa a ser fortemente influenciada pelas características da superfície provenientes dos tratamentos de passivação química e eletropolimento.

Stainless steels are metallic materials well known for their excellent corrosion resistance when compared to conventional steels. However, these alloys are not immune to such damage and are susceptible especially to pitting corrosion. Furthermore, when the range of different types of stainless steels is considered, the pitting corrosion resistance varies with the alloy composition and/or the manufacturing process to obtain the final product, included here the surface treatment. In this context, the present study evaluated the influence on the pitting corrosion resistance of the surface treatments of grinding (grit size number 600), chemical passivation (bath in HNO3 solutions) and electropolishing (1/1 solution of phosphoric and sulfuric acids) applied to the five families of stainless steels: AISI 410 martensitic steel, AISI 430 ferritic steel, AISI 316L austenitic steel, 2205 duplex steel and 17-4 PH steel. The evaluation of pitting corrosion resistance was made according to three different tests: electrochemical (ASTM G61) immersion (ASTM G48) and salt spray (ASTM B117). The most significant results were obtained in the electrochemical test, for the results from the immersion test were not efficient in the evaluation of different surface treatments and the salt spray test was not aggressive enough to cause pitting to any stainless steel studied. Electrochemical analysis of cyclic polarization for the treatment of conventional surface (grinding) resulted on the following pitting potential Ep: duplex stainless steel 2205 Ep = 1.093 mV, AISI 316L Ep = 439 mV, AISI 430 Ep = 245 mV, 17-4 PH steel Ep = 201 mV and AISI 410 Ep = 172 mV. This classification followed what is determined by the chemical composition according to PREN and MARC indexes. However, when the surface treatments for passivation are taken into account the classification is changed to the most steels studied, indicating that the pitting corrosion resistance stopped being governed only by the chemical composition and becomes strongly influenced by the characteristics of the surface obtained from the chemical passivation and electropolishing treatments.