Limpeza e Passivação Eficaz de Aço Inoxidável: Proteção Contra Ferrugem e Corrosão

Proteja aço inoxidável contra ferrugem usando métodos de limpeza comprovados e tratamentos de passivação

Aços inoxidáveis são altamente resistentes à corrosão – no entanto, aplicações de aço inoxidável ainda podem permanecer em risco de danos superficiais. Oxidação, corrosão, ferrugem, ou manchamento podem ocorrer a longo prazo em ambientes severos sem limpeza e manutenção rotineiras. Dano mecânico repetido também contribui para degradação mais rápida do metal.

Todos os aços inoxidáveis contêm pelo menos 10,5% de cromo por peso. É este teor de cromo que cria um escudo chamado camada passiva, que protege aço inoxidável da corrosão – ao contrário de outros aços. Quanto maior o teor de cromo, maior a resistência à corrosão. Ferrugem em aço inoxidável ocorre quando a camada passiva é danificada e não há cromo suficiente para ela se reformar.

Como a camada passiva funciona?

A camada passiva é criada conforme o teor de cromo na superfície do aço inoxidável reage ao oxigênio. A camada passiva age como barreira protetora, prevenindo oxidação adicional do aço inoxidável. Em comparação, superfícies de aço carbono comum formam óxido férrico quando expostas a oxigênio. Óxido férrico não forma camada contínua, então eventualmente descama, deixando aço cru exposto e propenso a ciclo destrutivo de ferrugem.

A camada passiva do aço inoxidável é auto-reparadora. Se danificada, cromo no aço inoxidável exposto reagirá com oxigênio para formar novo óxido de cromo. Enquanto houver cromo suficiente presente, a camada de óxido de cromo continuará a reformar e proteger a superfície do aço inoxidável.

Causas de corrosão de aço inoxidável

Cromo pode proteger aço inoxidável se concentração localizada for 12% ou superior. Qualquer coisa reduzindo concentração localizada de cromo abaixo do limiar de 12% causará manchamento ou ferrugem. Causas comuns de corrosão de aço inoxidável incluem cloretos, ácidos clorídrico, ácidos sulfúrico, contato com ferro ou aço carbono, e altas temperaturas. Existem mais de 150 graus de aço inoxidável, e alguns são mais propensos à corrosão que outros. A resistência à corrosão e outras propriedades úteis do aço inoxidável são melhoradas aumentando o teor de cromo, ou pela adição de outros elementos como molibdênio, níquel, e nitrogênio.

Cloretos

Óxido de cromo é particularmente vulnerável a cloretos. Corrosão é acelerada em áreas costeiras com exposição a spray de sal, e em áreas onde sais de descongelamento são usados durante inverno. Componentes para indústrias química e alimentar têm alto teor de cromo para compensar exposição regular a cloro, sal, e outras substâncias corrosivas.

Ácidos

Ácidos fortes desestabilizam a camada passiva. Quando aço inoxidável é exposto a ácidos clorídrico e sulfúrico, corrosão superficial geral pode ocorrer. Ácido clorídrico é extremamente ácido e usado em produção de plástico. Ácido clorídrico diluído encontrado em agentes desincrustantes para remover calcário. Ácido sulfúrico é químico corrosivo que pode causar queimaduras químicas severas e queimaduras térmicas secundárias. É usado em processamento mineral, refino de petróleo, e processamento de águas residuais. Fórmulas mais diluídas encontradas em produtos domésticos como limpadores de ralo.

Partículas de ferro e aço carbono

Corrosão de aço inoxidável também pode ser desencadeada por contato com partículas de ferro ou aço carbono. Partículas traço de ferro ou aço carbono enferrujarão superfícies de aço inoxidável. Se deixadas sem atenção, manchas de ferrugem podem comprometer superfície de óxido de cromo e evoluir para corrosão localizada como pitting. Contaminação ocorre quando aço inoxidável é sujeito a faíscas ou partículas de soldagem, corte, furação, ou retificação de aço carbono próximo.

Altas temperaturas

Forma menos comum de ferrugem ocorre após aço inoxidável ter sido exposto a temperaturas muito altas na faixa de 400–840 °C. Este tipo de corrosão é encontrado em aplicações de soldagem nas quais aço inoxidável é aquecido e então arrefecido. Sensibilização pode ocorrer, onde carbono e cromo ligam para formar carbonetos. Isto causa fronteiras de grão a tornarem-se deficientes em cromo, e a camada de óxido de cromo torna-se descontínua. Sensibilização por calor corre risco de arruinar aço inoxidável permanentemente. No entanto, o dano pode às vezes ser mitigado com tratamento térmico.

Manuseio de aço inoxidável

A vida útil do aço inoxidável pode ser estendida prevenindo contato com substâncias corrosivas. Siga melhores práticas ao trabalhar com aço inoxidável:

• Use sempre luvas limpas.
• Use sempre ferramentas e componentes de aço inoxidável.
• Evite qualquer contato com aços carbono ou ferro.
• Não solde, corte, fure, ou retifique aço carbono perto de aço inoxidável.
• Evite contato com detergentes de concreto.
• Evite contato com soluções de cloreto.
• Não use palha de aço ou outras almofadas de esfregar abrasivas.

O erro mais comum que as pessoas cometem é usar produto corrosivo para limpar superfícies de aço inoxidável. Nunca use os seguintes produtos em aço inoxidável:

• Limpadores de cloreto
• Limpadores abrasivos
• Limpadores multiuso
• Alvejante de cloreto

Limpeza rotineira de aço inoxidável

Aço inoxidável deve ser limpo regularmente para preservar integridade do metal e manter aparência impecável. Com cuidado adequado, e selecionando grau apropriado, aço inoxidável pode ser salvo da corrosão. Quando manutenção de aço inoxidável é negligenciada, substâncias corrosivas podem acumular-se em superfícies vulneráveis.

Passos de limpeza rotineira (realizar a cada 6 meses)

1. Use escova de nylon macia para remover sujidade acumulada.
2. Lave com sabão suave ou detergente.
3. Enxágue com água limpa.
4. Seque com pano macio, lenço descartável, ou soprador de ar.

Cuidado e manutenção de aço inoxidável pode requerer uso de produtos químicos nocivos. Siga todas as instruções de segurança fornecidas com agentes de limpeza ou polimento. Garanta equipamento de proteção individual seja usado de acordo com diretrizes de saúde e segurança ocupacional.

Limpeza específica de aço inoxidável

Quando aço inoxidável ficou extremamente sujo com sinais de descoloração superficial ou corrosão, limpeza rotineira pode não ser mais suficiente. Métodos de limpeza projetados para lidar com tipos específicos de dano estão listados abaixo.

Impressões digitais

• Limpe com sabão ou detergente e água morna.
• Soluções comercialmente disponíveis ou solventes hidrocarbonetos também podem ser usados.

Marcas de óleo e graxa

• Use álcool isopropílico, acetona, ou álcool metilado.
• Aplique solvente várias vezes com pano limpo, não arranhador, até todas as marcas serem removidas.

Manchas queimadas

• Deixe de molho em água quente e amoníaco ou detergente diluído.
• Remova sujidade com escova de nylon.
• Se necessário, use pó abrasivo fino mas tenha cuidado para não arranhar superfícies polidas.
• Enxágue completamente com água limpa.

Descoloração, manchas de café e chá

Descoloração

• Use limpadores suaves, não abrasivos.
• Aplique com pano macio ou esponja
• Enxágue completamente com água limpa.

Manchas de café

• Deixe de molho em solução de bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio e água morna).

Manchas de chá

• Deixe de molho em solução de carbonato de sódio (carbonato de sódio e água morna).

Se o objeto for demasiado grande para deixar de molho, use esponja ou pano macio.

Manchas de ferrugem localizadas

• Use pano macio para aplicar solução de ácido oxálico.
• Deixe solução na superfície por alguns minutos para dissolver partículas contaminantes.
• Enxágue todo resíduo de solução com água limpa.

Incrostação, respingos de cimento e argamassa

Incrostação

• Dilua uma parte de vinagre em três partes de água e aplique com escova de nylon.

Respingos de cimento e argamassa

• Enxágue respingos imediatamente.
• Use solução baseada em ácido fosfórico 10%–15% em água morna.
• Espalhe limpador uniformemente, espere 30–60 minutos, então neutralize o ácido com limpador alcalino ou amoníaco diluído.
• Enxágue com água limpa.

Graffiti

• Use sprays ou lenços de limpeza de graffiti biodegradáveis.
• Evite usar facas ou ferramentas de raspar duras para prevenir dano a superfícies de aço inoxidável.

Manchas de calor

• Use polidor metálico doméstico (polidores de cromo para peças automotivas são amplamente disponíveis e eficazes).
• Trate toda superfície de aço inoxidável para evitar manchas descoloridas.

Dano estrutural

• Dano estrutural inclui quaisquer amassados, trincas, e quebras visíveis.
• Produtos severamente danificados devem ser removidos de serviço até que reparo ou substituição possa ser feito.
• Para prevenir agravamento de dano, qualquer ferrugem significativa deve ser removida o mais rápido possível.

Corrosão

Corrosão menor

• Use lubrificante multiuso, como WD-40, para limpar área afetada.
• Enxágue completamente com água limpa.

Corrosão moderada

• Use limpador de aço inoxidável baseado em ácido fosfórico como E-NOX CLEAN.
• Espalhe limpador uniformemente, deixe por 30–60 minutos, então neutralize o ácido com limpador alcalino em spray como UNO S F.
• Limpe superfície com papel toalha.
• Enxágue completamente com água limpa.

Corrosão severa

• Consulte provedor de serviço profissional (tratamentos de ferrugem severa são altamente corrosivos).
• Uma vez tratado, aço inoxidável pode ser passivado com ácido nítrico suave.

Procedimento de passivação

Superfície de aço inoxidável limpa pode ser re-danificada através de meios mecânicos, calor extremo, ou dano químico. Quando isso acontece, ferro é exposto, e o material está novamente sujeito a ferrugem. Passivação pode precisar ser realizada regularmente para prevenir ferrugem. Passivação maximiza a resistência à corrosão inerente duma liga inoxidável.

Idealmente, a camada passiva desenvolver-se-á imediatamente após usinagem ou passivação para cobrir completamente a superfície do aço inoxidável. Na realidade, partículas e contaminantes provavelmente aderirão à superfície. Se permitidos permanecer, estas partículas estranhas reduzem a eficácia do filme protetor original. Passivação é necessária para maximizar a resistência natural à corrosão do aço inoxidável e remover contaminação superficial.

Procedimento de passivação de dois passos proporciona a melhor resistência à corrosão possível:

1) Limpeza

A peça de aço inoxidável deve ser completamente limpa. Aços inoxidáveis não podem ser passivados a menos que a superfície esteja limpa e livre de contaminação e incrustação. Em casos extremos, matéria estranha pode ter que ser removida por retificação ou abrasão mecânica, ou por decapagem antes que passivação possa ocorrer.

2) Tratamento de passivação

A peça de aço inoxidável é imersa num banho de ácido passivante. Qualquer uma de três abordagens de passivação pode ser usada: passivação com ácido nítrico, passivação com ácido nítrico com dicromato de sódio, ou passivação com ácido cítrico. O tratamento de passivação varia dependendo do teor de cromo e características de maquinabilidade do grau de aço inoxidável, bem como dos critérios de aceitação prescritos.

Estendendo vida útil do aço inoxidável

Cuidado rotineiro adequado, e limpeza especializada para problemas mais sérios, pode estender vida útil do aço inoxidável e garantir que aplicações operem suavemente. Embora o teor de cromo inerente do aço inoxidável trabalhe para proteger contra corrosão, confiar nisto sozinho é insuficiente. Exposição a soluções químicas, intemperismo, sal, ou dano mecânico – todos contribuem para necessidade de tratamento de passivação rotineiro. Procedimentos de passivação e métodos de limpeza corretos ajudam aço inoxidável continuar a brilhar como um dos materiais mais versáteis de hoje no mundo comercial e industrial.