O aço inoxidável 304 enferruja?

Já alguma vez se interrogou se o seu aço inoxidável pode enferrujar? É uma pergunta comum, especialmente quando se trata de aço inoxidável 304, um dos tipos mais populares utilizados em várias indústrias. Neste blogue, vamos explorar a verdade por detrás do aço inoxidável 304 e da sua resistência à ferrugem.

O que é o aço inoxidável 304?

O aço inoxidável 304, normalmente designado por AISI 304, é uma liga de aço inoxidável austenítico reconhecida pela sua excecional resistência à corrosão e à oxidação, o que o torna uma escolha popular em várias indústrias, incluindo a construção, o processamento de alimentos, a arquitetura e as aplicações médicas. Composto principalmente por um mínimo de 18% de crómio e 8% de níquel, o aço inoxidável 304 forma uma camada protetora de óxido que ajuda a evitar a oxidação e prolonga a vida útil do material em muitos ambientes.

Apesar da reputação de durabilidade do aço 304, o "aço inoxidável" não é absolutamente inoxidável, mas refere-se à resistência à corrosão é melhor do que o aço comum, a utilização real da ferrugem ainda é possível, sob certas condições, tais como a exposição a cloretos e humidade elevada, pode corroer e desenvolver ferrugem superficial.

Porque é que o aço inoxidável 304 é resistente à ferrugem?

Aço inoxidável 304 contém crómio (≥ 18%) e níquel (≥ 8%). Quando exposto ao oxigénio, o crómio forma uma camada fina e invisível de óxido de crómio na superfície. Esta "camada passiva" actua como um escudo, impedindo que o oxigénio e a humidade entrem na camada de ferro por baixo, que é a causa típica da ferrugem. Enquanto esta camada se mantiver intacta, o aço inoxidável 304 não enferruja.

Composição química

A presença de crómio é particularmente importante, uma vez que forma uma camada passiva de óxido na superfície, proporcionando uma barreira contra a oxidação e a corrosão. Esta camada passiva pode regenerar-se mesmo após ter sido danificada, o que contribui para a longevidade e durabilidade do material.

O aço inoxidável 304 pode enferrujar?

Apesar da reputação de durabilidade do aço 304, o "aço inoxidável" não é inoxidável, mas refere-se à resistência à corrosão que é melhor do que o aço comum, a utilização efectiva da ferrugem ainda é possível. Em determinadas condições, como a exposição a cloretos e a humidade elevada, pode corroer e desenvolver ferrugem superficial.

As excelentes propriedades do aço inoxidável 304 incluem a sua resistência, maleabilidade e facilidade de limpeza, o que contribui para a sua utilização generalizada. No entanto, várias formas de corrosão podem comprometer a sua integridade, incluindo a corrosão por picadas, a corrosão em fendas, a corrosão bimetálica e a fissuração por corrosão sob tensão (SCC).

Tipos de corrosão

1. Corrosão por picadas

A corrosão por pite é uma forma de corrosão localizada que é particularmente prejudicial para o aço inoxidável 304, especialmente em ambientes ricos em cloretos, como a água do mar. A camada passiva de óxido de crómio que proporciona resistência à corrosão pode ser comprometida pelos cloretos, resultando na formação de pequenos buracos na superfície do aço.

Uma vez iniciada, a corrosão por picadas pode progredir rapidamente, ameaçando a integridade estrutural do metal.

2. Corrosão em fendas

A corrosão em frestas ocorre em espaços confinados onde o oxigénio é limitado, como sob juntas ou em espaços entre peças. Os cloretos tendem a acumular-se nestas áreas, destruindo a camada de passivação protetora e acelerando o processo de corrosão. A deficiência de oxigénio combinada com elevadas concentrações de cloreto torna estes locais particularmente susceptíveis à corrosão.

3. Corrosão bimetálica

A corrosão bimetálica, também conhecida como corrosão galvânica, é a corrosão do aço inoxidável 304 que ocorre quando este entra em contacto com outro metal na presença de um eletrólito, como a água. Esta interação formará uma célula primária, acelerando a corrosão do metal menos nobre que aí se encontra.

Para atenuar este risco, é aconselhável utilizar metais compatíveis ou materiais isolantes para evitar o contacto direto entre metais diferentes.

4. Fratura por corrosão sob tensão (SCC)

A fissuração por corrosão sob tensão (SCC) é uma forma grave de corrosão que ocorre quando as tensões mecânicas coexistem com um ambiente corrosivo, normalmente rico em cloretos. A corrosão por pites geralmente precede a corrosão sob tensão e os pites actuam como concentradores de tensão. À medida que a tensão mecânica é aplicada, estes pites podem expandir-se e transformar-se em fissuras, conduzindo eventualmente à falha do material. As medidas preventivas incluem a redução das tensões mecânicas e a seleção de materiais menos sensíveis à CEC.

Causas comuns de ferrugem

Embora o aço inoxidável 304 seja conhecido pela sua resistência à corrosão, pode enferrujar em determinadas condições. Os factores que podem danificar a camada de passivação e levar à oxidação incluem:

1. Corrosão por cloretos

A concentração de resistência ao íon cloro é de apenas 20,5 ppm a 80 ℃. Quando expostos a ambientes clorados, como sal de mesa, água do mar, suor, etc., os íons cloreto podem danificar os filmes de passivação, levando à corrosão localizada (por exemplo, corrosão por pite, corrosão intergranular) ou mesmo manchas de ferrugem ou mofo.

Por exemplo, em ambientes marinhos ou ricos em cloretos, o risco de corrosão por picadas e fendas aumenta significativamente devido à natureza agressiva destas condições.

2. Factores ambientais

O ambiente desempenha um papel importante no processo de oxidação do aço inoxidável. A exposição prolongada a humidade elevada, salinidade elevada (como nas zonas costeiras), ácidos e álcalis fortes (como o ácido clorídrico e o ácido sulfúrico) ou ambientes de alta temperatura aceleram a corrosão.

Os poluentes industriais, incluindo os compostos de enxofre, também podem contribuir para a corrosão, criando ácido sulfúrico na superfície do aço inoxidável.

3. Danos mecânicos

• Os riscos mecânicos, as mossas, as abrasões, a soldadura ou o corte podem danificar a película de passivação, tornando o metal inoxidável de base exposto suscetível de enferrujar em ambientes húmidos/corrosivos. As áreas soldadas são mais susceptíveis à corrosão intergranular.

• Os contaminantes residuais na superfície (óleo, cimento, líquidos ácidos, etc.) que não sejam limpos atempadamente, ou a acumulação de água a longo prazo para formar manchas de água, podem induzir a corrosão por ferrugem.

4. Defeitos de material

O aço inoxidável 304 de qualidade inferior pode ter uma resistência à corrosão reduzida devido a composições de liga inferiores (por exemplo, crómio/níquel insuficiente), a um tratamento de solução inadequado ou a tendências de corrosão intergranular.

Como evitar a ferrugem no aço 304

A ferrugem pode formar-se na superfície do aço inoxidável 304 quando exposto ao oxigénio e à humidade, especialmente se estiver contaminado com substâncias como o sal ou os cloretos. A limpeza e manutenção regulares, com a utilização de produtos de limpeza especializados em aço inoxidável, ajudarão a remover a ferrugem da superfície e a evitar mais corrosão.

Medidas preventivas

1. controlo ambiental:

Evitar a exposição a iões de cloreto (por exemplo, manter afastado da água do mar, secar imediatamente as manchas de sal/suor) e manter o ambiente seco.

2. Proteção da superfície

Limpar e secar bem a superfície regularmente para evitar danos mecânicos; o tratamento de passivação deve ser efectuado no local de soldadura.

3. Seleção de materiais

Nas zonas costeiras ou industriais, recomenda-se a utilização de aço inoxidável 316, mais resistente à corrosão, ou a garantia de que a composição do aço inoxidável 304 está de acordo com as normas.

4. Manutenção regular

Remoção atempada de poluentes (óleo, líquidos ácidos), para evitar resíduos de água estagnada.

5. Tratamento de passivação

Os tratamentos de passivação podem aumentar significativamente a resistência à corrosão do aço inoxidável 304. Este processo envolve a aplicação de misturas de ácido cítrico ou fosfórico para restaurar e reforçar a camada passiva na superfície do metal, que é vital para evitar a oxidação e a subsequente corrosão.

A passivação regular pode ser particularmente benéfica em ambientes onde o aço inoxidável enfrenta condições agressivas, tais como zonas costeiras ou aplicações industriais com elevada exposição a agentes corrosivos.

6. Limpeza regular

Ao limpar o aço inoxidável 304, é crucial evitar produtos químicos agressivos ou materiais abrasivos, uma vez que estes podem danificar a camada protetora de óxido que ajuda a evitar a corrosão.

A utilização de água e sabão suave é frequentemente suficiente para manter a superfície.

Tratamento contra a ferrugem

1. Ferrugem ligeira

Limpar com ácido oxálico, pasta especial para remoção de ferrugem ou água de lavagem de aço, seguido de enxaguamento com água e secagem.

2. Corrosão intensa

É necessário um polimento ou tratamento eletrolítico para reverter a camada de passivação na superfície; recomenda-se a substituição da peça se a corrosão penetrar profundamente no interior.

Devem ser realizadas inspecções regulares para identificar os primeiros sinais de corrosão, tais como descoloração, pontos de ferrugem ou picadas, e estes devem ser tratados prontamente para mitigar danos adicionais.

Conclusão

O aço inoxidável 304 é altamente resistente à ferrugem, devido à sua composição rica em crómio. No entanto, pode enferrujar em condições extremas ou se não for objeto de uma manutenção adequada.

Recomenda-se a escolha do tipo de aço inoxidável adequado ao ambiente em que vai ser utilizado para evitar custos acrescidos causados pela oxidação do material.

Recomenda-se que limpe os aparelhos com frequência, que os deixe secar suficientemente e que continue a praticar medidas preventivas para que os seus aparelhos não enferrujem e mantenham o seu brilho.