corrosão dos revestimentos de zinco

Aço é o material mais comum em uso hoje. No entanto, o aço tem uma grande desvantagem – a sua elevada taxa de corrosão. A protecção das estruturas e componentes do aço reveste-se, por conseguinte, de grande importância económica.a melhor protecção contra a corrosão do aço é obtida com zinco. Os revestimentos de zinco em aço protegem contra a corrosão de duas formas:

  • por um efeito de barreira, ou seja, impedem que o oxigénio e a humidade atinjam a superfície de aço.,ao dar protecção catódica a arranhões, lascas, arestas, etc. o zinco é um metal com um potencial galvânico relativamente baixo e uma elevada tendência para corroer. No entanto, a taxa de corrosão é baixa na maioria dos ambientes, uma vez que a superfície do revestimento é rapidamente coberta com produtos de corrosão, que subsequentemente protegem contra a corrosão adicional.

    corrosão na atmosfera

    quando um objecto galvanizado a quente sai do banho de zinco a superfície do objecto é imediatamente atacada pelo oxigénio no ar., A camada de óxido resultante tem muito pouca capacidade de proteger contra a corrosão. No entanto, água e dióxido de carbono no ar rapidamente mudar a camada de óxido para carbonatos de zinco. Estes dão uma camada selada com muito boa aderência. Uma vez que os carbonatos têm uma solubilidade muito baixa na água, eles dão uma excelente proteção à superfície do revestimento de zinco. A superfície original brilhante com um brilho metálico desaparece para ser substituída por matt, de cor cinzenta clara (Fig.1).

    Fig 1., Superfície exposta de um revestimento de zinco com camada exterior de zinco puro. A superfície brilhante desaparece para ser substituída por produtos de corrosão cinzenta (às vezes chamada pátina de zinco).

    Fig. 2. Superfície descolorada na coluna de iluminação. O revestimento é constituído principalmente por uma liga ferro-zinco que se estende até à superfície. O ferro é exposto durante a corrosão, o que leva à formação de ferrugem. É apenas ferrugem superficial e tem apenas significado estético.,

    o ar exterior contém uma quantidade maior ou menor de elementos corrosivos — gases, fuligem, Humidade (nevoeiro, orvalho, chuva, neve), poeiras inertes e agressivas. Os níveis podem variar com a localização e a época do ano. Os sulfatos e sulfitos de zinco são solúveis em água e têm fraca aderência à superfície de zinco. Eles são, portanto, lavados facilmente pela chuva. Uma superfície de zinco fresco é então exposta ao ataque de oxigênio no ar e o ciclo de corrosão é repetido. A corrosão no ar que contém óxidos de enxofre é, portanto, maior do que no ar limpo., No entanto, a quantidade de dióxido de enxofre na atmosfera diminuiu drasticamente nos últimos anos e, consequentemente, a corrosão do zinco também diminuiu.em ambientes marinhos, a corrosão do zinco é influenciada pelo teor de sal do ar. No entanto, o ar marinho contém pequenas quantidades de sais de magnésio, com boas influências passivantes. A corrosão não é, portanto, tão grande como seria de esperar. O teor de sal do ar reduz-se rapidamente a partir da Costa.a corrosão do zinco é influenciada por muitos factores., Isto significa que não pode ser dada uma fórmula geralmente aplicável para as taxas de corrosão. Os revestimentos de zinco têm, no entanto, sido utilizados por um longo tempo, sob uma ampla gama de condições, para proteger o aço da ferrugem. Foram também realizados numerosos testes a longo prazo. Conhecimento sobre a corrosão do zinco e taxas de corrosão em diferentes ambientes é, portanto, bom. Hoje, há exemplos de revestimentos de zinco que foram expostos por mais de cem anos.a cor dos produtos de corrosão varia de acordo com o ambiente em que se formam., Os ambientes marinhos fornecem produtos de corrosão um pouco mais brancos em comparação com ambientes rurais e urbanos. Os produtos de corrosão são geralmente mais escuros em ambientes urbanos.a superfície de zinco é geralmente coberta com uma camada protectora de produtos de corrosão quando submersa num líquido. No entanto, os líquidos podem ser ácidos ou alcalinos e podem conter partículas dissolvidas ou sólidas de substâncias agressivas. A temperatura e a taxa de fluxo do líquido também são importantes., Tudo isto significa que a camada protectora pode ter uma composição altamente variável ou não pode de todo formar-se.a corrosão Electroquímica, que desempenha um papel secundário no ar, tem maior importância nos líquidos. A extensão da corrosão eletroquímica depende da condutividade elétrica do líquido, que afeta a influência protetora da camada de zinco sobre áreas maiores ou menores.

    o valor de pH do líquido é mais significativo. A taxa de corrosão do zinco é normalmente baixa e estável na gama de pH de 5,5-12,5, a temperaturas entre 0 e 20 °C., A corrosão fora desta gama é geralmente mais rápida.a água dura, que contém cal e magnésio, é menos agressiva do que a água mole. Juntamente com o dióxido de carbono estas substâncias formam carbonatos moderadamente solúveis na superfície de zinco, protegendo o zinco contra a corrosão adicional.a água macia ataca frequentemente o zinco, uma vez que a ausência de sais significa que a camada protectora não pode ser formada. águas doces agressivas podem ser encontradas em muitos rios e lagos na Finlândia, Noruega, Suécia e ambientes similares.

    Se o caudal for superior a 0.,5 m / s a formação da camada protectora na superfície de zinco é inibida e a corrosão acelera.

    A temperatura da água é de grande significado para a taxa de corrosão. Acima de aproximadamente 55 ° C, Os produtos de corrosão que formam camadas adquirem uma estrutura grosseira e perdem aderência à superfície de zinco. Eles são facilmente desalojados e expõem zinco novo, fresco para ataque de corrosão contínua e rápida. A velocidade de corrosão atinge um máximo de cerca de 70 ° C, após o que diminui de modo que a 100 ° C é aproximadamente o mesmo que a 50 ° C.,

    A sequência de corrosão na água é muito complexa e é fortemente influenciada por variações muito pequenas na composição da água. Por conseguinte, é difícil estabelecer regras de aplicação geral. A informação na Figura 3 baseia-se na experiência prática e dá orientações para alguns tipos diferentes de água.

    Fig. 3. Vida útil em águas diferentes.,

    Molhado-armazenamento mancha

    às Vezes, um branco, farinhento e volumosa camada denominado ” wet-armazenamento de mancha, de branco ou de ferrugem, aparece galvanizado superfícies (fig.4). A ferrugem branca forma-se em materiais com superfícies novas, galvanizadas e brilhantes e, especialmente, em fendas entre folhas cuidadosamente embaladas, ferro-ângulo e materiais semelhantes. Uma condição prévia é que o material é exposto a condensação ou água da chuva em condições em que a umidade não pode evaporar rapidamente., Superfícies de zinco que já receberam uma camada de proteção normal de produtos de corrosão são raramente atacados. Quando os revestimentos de zinco são expostos ao ar, o óxido de zinco e o hidróxido de zinco são formados. Sob a influência de dióxido de carbono no ar estes são convertidos em carbonatos básicos de zinco. Se o acesso ao ar à superfície de zinco é restrito, como em fendas estreitas, então a área recebe dióxido de carbono insuficiente para permitir a formação da camada normal de carbonatos. a camada de nódoa húmida é volumosa e porosa e apenas ligeiramente ligada à superfície de zinco., Como resultado, a proteção contra ataques contínuos não existe. A corrosão pode, portanto, continuar enquanto a humidade permanecer nas superfícies. Quando ocorrer uma mancha de armazenamento em meio húmido, o objecto deve ser empilhado para permitir que as superfícies secem rapidamente. Isto impedirá o ataque e, com livre acesso ao ar, a camada protectora normal será formada. A mancha de armazenagem por via húmida é gradualmente lavada e o revestimento adquire uma aparência normal para o aço galvanizado exposto a quente., uma vez que este produto de corrosão branco é muito volumoso (cerca de 500 vezes o do zinco a partir do qual foi formado), pode parecer grave. No entanto, mancha de armazenamento molhado muitas vezes tem pouco ou nenhum significado na vida útil da proteção contra a corrosão. No entanto, no caso de revestimentos muito finos, por exemplo, em objectos electroplados, pode ser significativo um ataque grave de manchas de armazenamento húmido.

    Fig. 4. Mancha de armazenamento de água.,
    Fig. 5. A fim de evitar a formação de manchas de armazenagem húmida em superfícies galvanizadas recentemente, o aço perfilado, as vigas e as estruturas devem ser embaladas num ângulo e viradas para evitar a acumulação de água.

a melhor forma de evitar a coloração do armazenamento por via húmida é evitar que superfícies galvanizadas de novo entrem em contacto com a chuva ou condensado durante o transporte., Os materiais armazenados no exterior devem ser empilhados para que a água possa escorrer facilmente e para que todas as superfícies sejam bem ventiladas(Fig. 5). Pintar depois de galvanizar dá uma protecção muito boa.

corrosão no solo

as condições de corrosão no solo são muito complicadas e as variações podem ser grandes entre diferentes locais, mesmo aqueles em estreita proximidade uns dos outros. O solo pode conter produtos de penas, sais livres ou ligados, ácidos e álcalis, misturas de substâncias orgânicas, fungos oxidantes ou redutores, microrganismos, etc., Dependendo da sua estrutura, o solo tem diferentes graus de permeabilidade ao ar e humidade. Normalmente, o teor de oxigênio é menor que no ar, enquanto o teor de dióxido de carbono é maior.os solos suecos geralmente não são muito agressivos. A corrosão média para o zinco é geralmente tomada como 5 µm por ano. Solos severamente agressivos são raramente vistos. No norte e oeste da Bótnia, os solos podem conter enxofre. Eles são muitas vezes negros, mas iluminar quando expostos ao ar. Nestes solos, as taxas de corrosão do zinco são muito elevadas.um método para determinar a corrosividade de um solo é medir a sua resistividade., Se não for possível determinar o tamanho do solo, as regras gerais indicadas na Figura 6 podem fornecer uma medida de orientação. No entanto, no que se refere à exposição de metais ao solo, é aconselhável procurar aconselhamento especializado de fontes devidamente qualificadas.

Fig. 6. Corrosividade de diferentes tipos de solo.

a corrosão Galvânica

Fig. 7., Potencial eletroquímico escala na água do mar a + 25 °C

Se dois diferentes metais ou ligas, completamente ou parcialmente cercada por um eletrólito, está ligado a uma célula galvânica é criado. Que o metal se torna o ânodo ou cátodo é determinado por seus potenciais eletrodos no eletrólito em questão. Na água do mar, que corresponde à maioria das condições práticas, alguns metais e ligas ocupam posições diferentes na escala electroquímica, ilustrada na Figura 7., se o aço estiver ligado ao cobre ou ao latão, o aço torna-se o ânodo na célula e corrói. No entanto, se o aço Está ligado ao cádmio, alumínio, zinco ou magnésio, torna-se o cátodo e é protegido contra a corrosão, enquanto o ânodo metal é consumido. A corrosão galvânica também é chamada de corrosão bimetálica e é usada para proteger as estruturas subaquáticas da corrosão, quando é chamada de proteção catódica. em aço galvanizado por imersão a quente, zinco e aço estão em bom contato elétrico entre si., Se o revestimento de zinco estiver danificado na presença de um electrólito é criada uma célula galvânica. O electrólito pode ser condensado ou água da chuva. Às vezes toda a estrutura pode ser submersa em líquido. Nesta célula o zinco torna-se o ânodo ou pólo dissolvente, o aço exposto torna-se o cátodo e, portanto, é protegido da corrosão.na fase inicial, é frequentemente possível ver uma formação ust fraca na parte exposta da superfície de aço em que o revestimento foi danificado, mas após algum tempo formam-se áreas esbranquiçadas e cinzentas que se espalham gradualmente por toda a área danificada., O revestimento de zinco corrói e as ligas de zinco moderadamente solúveis descem para a superfície catódica, onde protegem o aço de ataques contínuos de ferrugem. Isto é muitas vezes chamado de “auto-cura”, que é algo de um equívoco uma vez que a camada de zinco é, é claro, não restaurado.devido à protecção catódica gerada pelo zinco, a ferrugem não pode “infiltrar-se” sob o revestimento, no ponto de dano, da forma que pode rastejar sob películas de tinta ou revestimentos de metais mais nobres do que o aço., Revestimentos de zinco em aço são incomuns, uma vez que uma área bastante grande de danos ao revestimento não causa perda catastrófica de proteção contra ferrugem. A gama de proteção catódica é dependente da natureza do eletrólito que cria a célula. Para as estruturas em atmosferas normais, é normal esperar uma acção de protecção superior a vários milímetros. No entanto, na água do mar podem esperar-se distâncias significativamente maiores.

Fig.8. Imagem esquemática dos danos causados por diferentes revestimentos de prevenção da ferrugem.,

revestimentos de zinco em contacto com metais não ferrosos

a escala do potencial electroquímico mostra que o zinco é menos nobre do que os metais mais comuns. Isto significa que quando o zinco Está ligado a estes metais em uma célula galvânica é o zinco que se torna o pólo dissolvente. Por conseguinte, em princípio, essas ligações devem ser evitadas sempre que possível. Um bom método é usar um isolador como plástico ou borracha na articulação.,alumínio e aço inoxidável podem muitas vezes ser conectados diretamente a material galvanizado no ar ou em ambientes razoavelmente secos, sem a ocorrência de corrosão perceptível. No entanto, na água deve ser sempre utilizado um isolador.cobre e ligas de cobre são mais eletricamente ativos e muitas vezes há uma liberação de íons de cobre que se espalham por grandes superfícies e causam ataques perceptíveis. Por esta razão, estes metais nunca devem ser autorizados a entrar em contacto com aço galvanizado e um isolador deve ser utilizado.,aço galvanizado por imersão a quente em contacto com argamassa, gesso e madeira O ataque cessa quando o material seca. A madeira seca ou moderadamente úmida, tanto impregnada como não impregnada, pode ser pregada com pregos galvanizados a quente. No entanto, no caso de pregos ou uniões roscadas que estão constantemente expostos à água, é preferível um material resistente ao ácido. Outros materiais de construção secos, tais como lã mineral, não atacam zinco.,Embalagem e transporte de aço galvanizado mesmo que um revestimento galvanizado por imersão a quente seja capaz de suportar um tratamento bastante áspero, deve ser manuseado com cuidado durante a armazenagem e o transporte. No caso de mercadorias longas embalagem simples e encadernação em pacotes não só protege contra danos mecânicos, mas muitas vezes facilita o próprio transporte. No entanto, a embalagem e a ligação devem ser feitas de modo a evitar o risco de uma estirpe de armazenagem em meio húmido. Os espaçadores devem ser usados para prevenir tais ataques.

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