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Evite problemas de longo prazo com nosso gráfico de corrosão galvânica


A corrosão galvânica, também conhecida como corrosão de metais dissimilares, é um fenômeno comumente visto nas indústrias de petróleo e marinha, bem como em cenários domésticos que lidam com ambientes úmidos. A corrosão galvânica pode ocorrer em milhares de combinações de metais, incluindo aqueles usados ​​em máquinas de lavar, automóveis, equipamentos hidráulicos e estruturas de todos os tipos. Por isso, é importante entender quais combinações de metais podem criar o maior potencial de risco de corrosão galvânica.

Abaixo, fornecemos uma breve visão geral da corrosão galvânica e fornecemos um gráfico de corrosão galvânica para ajudar os fabricantes e maquinistas a evitar o uso de combinações erradas de metal. Também fornecemos outros métodos úteis para evitar a corrosão galvânica.

Uma breve visão geral da corrosão galvânica


Quando dois metais de nobreza diferente são unidos e mantidos dentro de um ambiente eletrolítico, o metal menos nobre começa a se corroer. Este fenômeno é conhecido como corrosão galvânica.

Os três fatores a seguir geralmente contribuem para um maior risco de corrosão galvânica:
  1. Metais diferentes usados ​​em conjunto
  2. O caminho condutor
  3. Presença de eletrólitos

Embora a corrosão galvânica ocorra frequentemente entre dois metais diferentes, ela também pode ocorrer entre dois metais semelhantes. Por exemplo, se uma seção de um parafuso estiver submersa em água salgada e a outra metade estiver aberta ao ar, uma diferença de potencial eletrostático ainda pode ocorrer, levando à corrosão galvânica.

Compreender a série galvânica pode ajudar os mecânicos e fabricantes a entender quais metais são mais propensos a corroer do que outros.

Compreendendo a Série Galvânica


Abaixo, incluímos um gráfico de séries galvânicas comparando diferentes metais e suas faixas de tensão eletroquímica na água do mar.

Aqui, as ligas metálicas foram dispostas das mais nobres (no topo) às menos nobres (na base); assim, o magnésio é o metal menos nobre, enquanto a grafite é o metal nobre mais alto da série galvânica.

Por exemplo, imagine que dois metais estão eletricamente conectados um ao outro sob uma solução eletrolítica. Se a corrente estiver fluindo do metal 1 para o metal 2 no circuito, o metal 1 é o cátodo e fica em cima do metal 2 (ânodo).

Vamos tentar simplificar ainda mais.

Considere duas placas de aço inoxidável 316 semi-riscadas (ativas), uma estanhada e outra zincada, juntamente com seu potencial resultante conforme descrito abaixo.



No primeiro caso, devido à alta diferença de potencial eletrostático, a corrente flui do estanho para o aço inoxidável; isto é, elétrons do aço inoxidável ao estanho. Como a área de superfície do cátodo é maior, a taxa de corrosão do aço inoxidável é alta.

No segundo caso, o zinco fica abaixo do aço inoxidável na série galvânica e, aqui, a área exposta do cátodo também é pequena. Assim, o zinco corrói no processo, mas a uma taxa muito mais lenta do que no primeiro caso.

Para resumir, para evitar a corrosão galvânica:
  1. A escolha dos metais deve ser tal que eles estejam próximos um do outro na série galvânica.
  2. A área do cátodo (metal nobre alto) deve ser menor que a área do ânodo (metal menos nobre).

O efeito da corrosão é maior na junção de dois metais diferentes e menor nas extremidades remotas.

Evite essas combinações de metais de acordo com nossa tabela de corrosão galvânica


Para mitigar o risco de corrosão galvânica, existem certos metais que não devem ser usados ​​em conjunto. Abaixo, fornecemos um gráfico de corrosão galvânica mostrando as combinações de metais que apresentam o maior risco.

Aço inoxidável (ativo) + alumínio


O aço inoxidável atua como cátodo e o alumínio atua como ânodo. O alumínio reage negativamente ao aço inoxidável mas com um ambiente propício (ambiente marinho); se a área da superfície do alumínio for maior que o aço inoxidável, é provável que ocorra corrosão da superfície do alumínio. A este respeito, existe o risco de pendurar equipamentos pesados ​​de alumínio com fixadores de aço inoxidável em qualquer embarcação marítima. Gradualmente, o alumínio começará a corroer no ponto de acoplamento e poderá cair se não for corrigido rapidamente.

Cobre + Aço


Vamos considerar um caso em que um tubo de água de cobre é conectado a um tubo de aço por meio de um adaptador e a água dentro dele é um eletrólito. Como o aço é eletronegativo ao cobre, os elétrons fluirão do aço para o cobre e o tubo de aço corroerá. Por razões econômicas, fazer um sistema totalmente de cobre pode ser difícil na maioria dos casos. Quebrar o contato elétrico através de um acoplamento grosso de seis polegadas feito de material isolante é uma maneira mais fácil de evitar a corrosão galvânica.

Cobre + Alumínio


Como o alumínio é leve, barato e possui propriedades de transferência de calor semelhantes às do cobre, as juntas alumínio-cobre são comumente usadas na maioria das aplicações de HVAC. Sob um ambiente úmido e não protetor, o alumínio atuará como um ânodo de sacrifício e o cobre como um cátodo. O alumínio irá corroer, levando a falhas nas juntas. No entanto, a aplicação de revestimento de zinco na junta economiza o alumínio, pois o zinco atua como um ânodo de sacrifício tanto para o cobre quanto para o alumínio.

Dicas para evitar a corrosão galvânica


Embora consultar nossa tabela de corrosão galvânica seja um dos métodos mais fáceis e rápidos de evitar combinações perigosas de metais, existem outras maneiras de evitar a corrosão galvânica, incluindo as seguintes.

Escolha os metais certos


É essencial escolher metais com pequenas diferenças de nobreza (não mais de 0,2 volts). Por exemplo, há uma diferença de 0,15 volts entre níquel e prata, o que é bastante aceitável.

Minimize a área da superfície do cátodo


A taxa de reação galvânica depende diretamente da área do cátodo. Minimizar a grande área de superfície do cátodo em comparação com o ânodo diminuirá a velocidade de corrosão do cátodo.

Revestir cátodos e ânodos com metais menos nobres


Revestir os cátodos e ânodos com um metal menos nobre protegerá ambos da corrosão galvânica. A aplicação de zinco em estruturas de aço é um dos exemplos comuns de revestimento galvânico.

Usar inibidores


Atualmente, os inibidores de corrosão galvânicos também são populares em todas as indústrias. É um revestimento rico em zinco que pode ser aplicado entre as juntas de quaisquer metais diferentes e conexões elétricas. A fórmula poderosa absorve facilmente a umidade e qualquer energia criada por reações de metais diferentes.

Use ânodos de sacrifício


O uso de um ânodo de sacrifício que é mais reativo eletroquimicamente do que o material base ajuda a economizar o material protegido. Por exemplo, em vez do revestimento de zinco, um bloco de zinco posicionado próximo à chapa de aço pode salvá-la da corrosão galvânica.

Isole metais diferentes


Outro método de evitar a corrosão galvânica é adicionar isolamentos dielétricos entre o acoplamento de dois metais diferentes para quebrar o contato elétrico. Por exemplo, arruelas de neoprene ou nylon e mangas de parafusos oferecem isolamento total aos parafusos de aço inoxidável de membros de alumínio ou aço galvanizado. No entanto, ao lidar com conexões de alta resistência, você deve verificar o material dielétrico em relação à condição de carga.

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