Corrosão em Aços Carbono: Causas, Efeitos e Prevenção

Corrosão em Aços Carbono

Conforme ISO 8044:2010, "corrosão é a interação físico-química entre um metal e seu ambiente, que resulta em mudanças nas propriedades do metal e que pode levar a comprometimento funcional significativo do metal, do ambiente, ou do sistema técnico do qual eles fazem parte". A corrosão é observada quando há mudança nas propriedades do metal ou do sistema que pode levar a um resultado indesejável. Isso pode variar simplesmente de comprometimento visual a falha completa de sistemas técnicos que causam grandes danos econômicos e até apresentam risco às pessoas.

A corrosão pode ser definida amplamente como a destruição ou deterioração de metal por reação química e eletroquímica direta com seu ambiente. De forma mais simples, a corrosão metálica é o inverso da eletrodeposição. O metal sendo corroído forma o ânodo enquanto o cátodo é aquele sendo eletrodepositado. A corrosão metálica ocorre pois em muitos ambientes, a maioria dos metais não são inerentemente estáveis e tendem a reverter a alguma combinação mais estável da qual os minérios metálicos encontrados na natureza são exemplos familiares.

Importância da Corrosão em Aços Carbono

O aço carbono é o material de engenharia mais amplamente utilizado. Ele tem resistência à corrosão relativamente limitada. O custo da corrosão do aço carbono para a economia total é muito alto. Como os aços carbono representam a maior classe única de ligas em uso, tanto em termos de tonelagem quanto de custo total, a corrosão de aços carbono é um problema de enorme importância prática. No aço carbono, o processo típico de corrosão pode ser considerado como a reação reversa termodinamicamente favorecida do processo de ganho do metal (extração) como mostrado na Fig. 1.

O aço carbono (que inclui aços brandos) por sua natureza tem teor de liga limitado, geralmente menos de 2% em peso para o total de todas as adições. Infelizmente, estes níveis de adição geralmente não produzem mudanças notáveis no comportamento de corrosão geral. Uma possível exceção a esta afirmação são os aços patináveis (weathering steels), nos quais pequenas adições de cobre, cromo, níquel e/ou fósforo produzem reduções significativas na taxa de corrosão em certos ambientes. Nos níveis de vários elementos nos quais estão presentes no aço carbono, os elementos não têm efeito significativo na taxa de corrosão na atmosfera, águas neutras, ou solos. Apenas no caso de ataque ácido, um efeito é observado. Neste caso, a presença de fósforo e enxofre aumenta marcadamente a taxa de ataque. De fato, em sistemas ácidos, ferros puros parecem mostrar a melhor resistência ao ataque.

Reações de corrosão ocorrem quando as condições são termodinamicamente favoráveis às reações químicas. Quando isso acontece, então fatores potenciais outros impulsionam a velocidade da reação (cinética da reação). A taxa de corrosão é altamente dependente do ambiente no qual os aços carbono são usados. Na solução de um problema particular de corrosão, uma mudança dramática na taxa de ataque pode frequentemente ser atingida alterando o ambiente corrosivo. Como a corrosão é um fenômeno tão multifacetado, é geralmente útil tentar categorizar os vários tipos com base na base ambiental, como corrosão atmosférica, corrosão aquosa, corrosão em solos, concreto, e caldeiras, etc.

Tipos de Reações de Corrosão

Há uma distinção entre os tipos de corrosão que normalmente descrevem a interação entre o metal e o ambiente, e formas de corrosão que descrevem a aparência fenomenológica.

Reação Química

É uma reação típica de corrosão química que ocorre em altas temperaturas, onde o metal reage com gases quentes e forma uma camada de óxido.

Reação Metalofísica

O exemplo da reação metalofísica é a fragilização causada por hidrogênio que difunde no metal, possivelmente levando a falha de um componente. Fragilização pode ser resultado de um processo de fabricação descuidado. Também pode ser iniciada por processos de corrosão (dissolução do metal) como trinca assistida por hidrogênio induzida por corrosão.

Reação Eletroquímica

É o tipo mais comum de reação de corrosão. A reação implica uma troca elétrica por meio de elétrons no metal e íons em um eletrólito condutor, como um filme de água em sua superfície.

A reação global pode ser separada em duas reações parciais: (i) dissolução do metal, também conhecida como oxidação ou reação anódica (Fe = Fe²⁺ + 2 e⁻), e (ii) redução ou reação catódica, uma reação envolvendo principalmente o oxigênio presente no ar com água (O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ = 4 OH⁻). Estas duas reações parciais podem ocorrer na superfície do metal em uma distribuição razoavelmente homogênea levando a ataque uniforme ou podem ocorrer localmente e separadamente, levando a formas localizadas de corrosão como corrosão por pites.

O mecanismo e a natureza eletroquímica da reação de corrosão definem os requisitos necessários para a corrosão ocorrer (Fig. 2). Estes requisitos são: (i) um metal condutor, (ii) um eletrólito (um filme fino de umidade na superfície já é suficiente), e (iii) oxigênio para a reação catódica.

A Fig. 2 também mostra o mecanismo básico de corrosão do ferro sob uma gota de água. Ambas as reações de dissolução de ferro e redução de oxigênio ocorrem com leve separação na superfície, e seus produtos (íons Fe e íons OH) reagem na gota de água para formar ferrugem vermelha (produto de corrosão). O modelo simples da reação de corrosão da Fig. 2 explica muitas formas de corrosão e também deduz medidas para reduzir corrosão. Prevenindo ou retardando uma das reações parciais, a taxa global de corrosão pode ser reduzida.

Formas de Corrosão

Existem seis formas principais de corrosão (Fig. 3). Estas são: (i) corrosão uniforme / pites rasos, (ii) corrosão por pites, (iii) trinca induzida ambientalmente, (iv) corrosão de fenda, (v) corrosão inter-cristalina (inter-granular), e (vi) corrosão galvânica.

Corrosão Uniforme / Pites Rasos

A corrosão uniforme é uma forma de corrosão onde a superfície é removida quase uniformemente. As reações parciais (dissolução do metal e redução de oxigênio) são estatisticamente distribuídas sobre a superfície, levando a dissolução mais ou menos homogênea do metal e formação uniforme de produtos de corrosão (ex: ferrugem vermelha em aço carbono). A extensão desta forma de corrosão pode normalmente ser bem estimada com base em experiência prévia. A taxa de corrosão é normalmente dada em micrômetros por ano. Usando estes valores médios, é possível calcular a expectativa de vida de um componente, e assim aumentar sua expectativa de vida aumentando sua espessura.

A corrosão uniforme ocorre em aço carbono desprotegido e em aço zincado sob condições atmosféricas. Na realidade, ataque de corrosão puramente homogêneo é improvável de ocorrer. Sempre há áreas, especialmente em peças de aço complexas, que corrompem mais rápido que outras levando a uma superfície mais ou menos rugosa com cobertura irregular de produtos de corrosão.

Corrosão por Pites

A corrosão por pites é uma forma localizada de corrosão que leva à criação de pequenos buracos ou pites no aço. Esta forma de corrosão é encontrada principalmente em metais passivos que devem sua resistência à corrosão a uma fina camada de óxido na superfície com espessura de apenas alguns nanômetros. O processo de iniciação de corrosão começa com uma quebra local da camada passiva. Ataque corrosivo local pode ser iniciado em aços, por exemplo, por íons cloreto. A corrosão por pites pode ser bastante problemática. Enquanto a corrosão uniforme pode ser vista claramente na superfície, a corrosão por pites frequentemente aparece apenas como pequenos orifícios na superfície. A quantidade de material removido abaixo dos orifícios é geralmente desconhecida, pois cavidades ocultas podem se formar, tornando a corrosão por pites mais difícil de detectar e prever. Tecnicamente, não há maneira razoável de controlar a corrosão por pites. Esta forma de corrosão deve ser excluída desde o início através de considerações de projeto e uso do material correto.

Trinca Induzida Ambientalmente

Existem dois tipos de trinca induzida ambientalmente: (i) trinca por corrosão sob tensão, e (ii) trinca assistida por hidrogênio (Fig. 4).

A trinca por corrosão sob tensão é um processo combinado mecânico e eletroquímico de corrosão que resulta em trincamento de certos materiais. Pode levar a falha frágil súbita e inesperada de metais normalmente dúcteis submetidos a níveis de tensão bem abaixo de seu limite de escoamento. Tensões internas em um material podem ser suficientes para iniciar um ataque de trinca por corrosão sob tensão.

A trinca por corrosão sob tensão não é simplesmente uma sobreposição de corrosão e tensões mecânicas, mas pode ser entendida como um processo auto-catalítico, auto-acelerador levando a altas taxas de dissolução do metal (reação anódica). Inicialmente, um pequeno pite é formado e se desenvolve em uma trinca devido à tensão aplicada ou residual no material. A formação da trinca abre uma nova superfície de metal ativa (não passiva), que novamente corrói muito facilmente. Isso leva a maior propagação da trinca e novamente à exposição de novas superfícies de metal altamente ativas na trinca. A dissolução do metal na trinca avança rapidamente até que ocorra falha mecânica.

A trinca por corrosão sob tensão é uma forma altamente específica de corrosão que ocorre apenas quando três requisitos diferentes são cumpridos simultaneamente (Fig. 4): (i) mecânico (carga, tensão), (ii) material (liga suscetível, ex: aço), e (iii) ambiente (altamente corrosivo, cloretos). É bem conhecido que certos graus de aço podem sofrer trinca por corrosão sob tensão em ambientes severos como piscinas cobertas. Na maioria destes casos, a corrosão é iniciada por cloretos atacando a camada passiva.

A trinca assistida por hidrogênio é causada pela difusão de átomos de hidrogênio no aço. A presença de hidrogênio na rede enfraquece a integridade mecânica do metal e leva a crescimento de trinca e fratura frágil em níveis de tensão abaixo do limite de escoamento. Como a trinca por corrosão sob tensão, pode levar a falha súbita de peças de aço sem sinais de alerta detectáveis. Em aplicações comuns, dano por hidrogênio é geralmente apenas relevante para aço de alta resistência com resistência à tração de cerca de 1 GPa ou superior.

Como para a trinca por corrosão sob tensão, três condições diferentes (Fig. 4) devem estar presentes ao mesmo tempo: (i) mecânico (carga, tensão), (ii) material (estrutura de dureza), (iii) ambiental (hidrogênio externo, hidrogênio interno).

A fonte de hidrogênio pode ser o processo de produção como siderurgia, decapagem e galvanoplastia (hidrogênio primário). Uma fonte secundária pode ser o hidrogênio formado durante um processo de corrosão. Durante o processo de corrosão, hidrogênio é formado e difunde no material. Esta absorção de hidrogênio leva a uma diminuição na tenacidade ou ductilidade do aço.

Corrosão de Fenda

A corrosão de fenda refere-se a corrosão ocorrendo em trincas ou fendas formadas entre duas superfícies (feitas do mesmo metal, metais diferentes ou mesmo um metal e um não-metal). Este tipo de corrosão é iniciado pela entrada restrita de oxigênio do ar por difusão na área da fenda levando a diferentes concentrações de oxigênio dissolvido no eletrólito comum (a chamada célula de aeração). Novamente, as duas reações parciais ocorrem em diferentes partes da superfície. Redução de oxigênio ocorre nas áreas externas com concentrações de oxigênio mais altas facilmente acessíveis pelo ar circundante, enquanto a dissolução anódica do metal ocorre na área da fenda resultando em ataque localizado (ex: pites). Também pode ocorrer sob arruelas ou juntas, quando a entrada de água por baixo não é impedida.

Existem limites inferiores e superiores para o tamanho de uma fenda na qual a corrosão pode ser induzida. Se a fenda é muito apertada, nenhum eletrólito para corrosão é introduzido. Se a fenda é muito larga para reduzir a entrada de oxigênio, a célula de aeração e consequentemente diferentes concentrações de oxigênio não podem se desenvolver. No entanto, a largura crítica da fenda depende de vários fatores como o tipo de aços envolvidos, o ambiente corrosivo e ciclos molhado/seco.

Corrosão Inter-cristalina (Inter-granular)

A corrosão inter-cristalina é uma forma especial de corrosão localizada, onde o ataque corrosivo ocorre em um caminho bastante estreito preferencialmente ao longo dos contornos de grão na estrutura do metal. O efeito mais comum desta forma de corrosão é uma desintegração mecânica rápida (perda de ductilidade) do material. Normalmente pode ser prevenida usando o material correto e o processo de produção.

Um exemplo bem conhecido é a chamada sensibilização de aço inoxidável. Quando certos graus deste material são mantidos a uma temperatura dentro da faixa de 500 °C a 800 °C por tempo considerável, ex: durante um processo de soldagem, carbonetos ricos em cromo são formados, resultando em empobrecimento de cromo nos contornos de grão. Consequentemente, os contornos de grão possuem um grau menor de resistência à corrosão que o material residual, levando a ataque corrosivo localizado.

Corrosão Galvânica (de Contato)

A corrosão galvânica refere-se a dano por corrosão onde dois metais dissimilares têm uma conexão condutora elétrica e estão em contato com um eletrólito corrosivo comum. No modelo eletroquímico de corrosão, uma das duas reações parciais (dissolução anódica do metal e redução catódica de oxigênio) ocorre quase exclusivamente em um metal. Normalmente, o metal menos nobre é dissolvido (dissolução anódica do metal), enquanto a parte mais nobre não é atacada por corrosão (serve apenas como cátodo para redução de oxigênio). Onde a corrosão galvânica ocorre, a taxa de corrosão do metal menos nobre é maior que em um ambiente de corrosão livre sem contato com outro metal.

Usando dados termodinâmicos e levando em conta experiência comum ganhada em aplicações típicas, é possível prever quais combinações de materiais são afetadas por corrosão galvânica. Um exemplo positivo do fenômeno de corrosão galvânica é a forma como o zinco protege aços carbono e baixas ligas. O zinco é o metal menos nobre que protege ativamente o aço sendo corroído ele mesmo.

Corrosão Atmosférica de Aço Carbono

A corrosão de aço carbono na atmosfera e em muitos ambientes aquosos é melhor entendida a partir de um ponto de vista de formação e quebra de filme. É um fato inescapável que o ferro na presença de oxigênio e/ou água é termodinamicamente instável com relação aos seus óxidos. Assim, a questão nunca é se o aço vai corroer, mas sim a que taxa. Na ausência de formação de filme e com ambiente constante, espera-se que a taxa de oxidação seja constante. Por outro lado, se o filme de produto de corrosão que se forma isola o aço do ambiente corrosivo, então uma taxa de corrosão zero é esperada após o período inicial de formação de filme. Um filme firmemente aderente que permite apenas transferência por difusão dos reagentes é caracterizado por uma taxa de corrosão que diminui com a raiz quadrada do tempo de exposição. Como as idealizações acima são raramente encontradas na corrosão de aços carbono, é óbvio que outros fatores que tendem a perturbar a formação estável de filme são operantes. Estes fatores podem ser externos, como erosão por vento ou chuva, ou podem ser internos ao próprio filme, como tensões causadas pelos volumes específicos diferentes de metal e óxido.

A corrosão do ferro na atmosfera procede pela formação de óxidos hidratados. As reações de meia-célula podem ser expressas pelas equações: (i) ½O₂ + H₂O + 2e⁻ = 2(OH)⁻ (catódica), e (ii) Fe = (Fe)²⁺ + 2e⁻ (anódica). Reações adicionais podem então ocorrer, como: (i) (Fe)²⁺ + 2(OH)⁻ = Fe(OH)₂, e (ii) 2Fe(OH)₂ + H₂O + ½O₂ = 2Fe(OH)₃.

Os óxidos hidratados podem perder água durante períodos secos e reverter aos óxidos ferrosos e férricos anidros. Além disso, uma camada de magnetita (Fe₃O₄) ou FeO·Fe₂O₃ frequentemente forma entre as camadas de óxido de ferro (FeO) e hematita (Fe₂O₃). Na verdade, os vários óxidos e hidróxidos de ferro formam um sistema de compostos bastante complicado. O composto FeOOH foi encontrado existindo em três formas cristalinas diferentes mais uma forma amorfa. A ocorrência dos vários tipos de óxido depende de pH, disponibilidade de oxigênio, vários poluentes atmosféricos, e a composição do aço carbono, como em aços patináveis contendo cobre e fósforo. A natureza real do filme de corrosão é importante pois FeO e FeOOH parecem ser mais aderentes que Fe₃O₄ e Fe₂O₃, e portanto mais propensos a retardar o ataque corrosivo, mas os óxidos superiores e oxi-hidróxidos são mais propensos a descamação.

Como há variação substancial nas taxas de corrosão de aços carbono em diferentes ambientes atmosféricos (rural, urbano, industrial, marinho, etc.), é lógico determinar quais dos fatores contribuem para estas diferenças. Embora a previsão de corrosividade não seja possível, parece que umidade, temperatura, e os níveis de cloreto, sulfato, e provavelmente outros poluentes atmosféricos presentes cada um exerce influência na taxa de corrosão de aços carbono.

Efeitos da Umidade e Poluentes Atmosféricos

Como a corrosão atmosférica é um processo eletrolítico, a presença de um eletrólito é necessária. Isso não significa que a superfície do aço deve estar submersa em água. De fato, um filme absorvido muito fino de água é tudo que é necessário. Durante uma exposição real, o aço gasta alguma porção do tempo submerso em água devido a chuva ou respingos e uma porção do tempo coberto com um filme de água adsorvido fino. A porção do tempo gasto coberto com o filme de água fino depende bastante fortemente da umidade relativa nos locais de exposição. Vários estudos mostraram que o tempo de umidade, embora um fator importante, não pode ser considerado isoladamente ao estimar taxas de corrosão. Um exemplo deste fato é mostrado na Fig. 5, no qual o ganho de peso do ferro é plotado como função da umidade relativa para uma exposição de 55 dias em atmosfera contendo 0,01% dióxido de enxofre. No canto inferior direito da Fig. 5 está a taxa de corrosão medida para ferro exposto pelo mesmo tempo em ambiente livre de dióxido de enxofre a 99% de umidade relativa.

Outra característica de interesse é a aparente existência de um nível crítico de umidade abaixo do qual a taxa de corrosão é pequena. A umidade crítica em ambiente contendo dióxido de enxofre é cerca de 60%. Este comportamento contrasta com o de aço em contato com partículas de sal marinho, como mostrado na Fig. 5. Na Fig. 5, a taxa de corrosão mostra um aumento constante com o aumento da umidade. Embora haja escassez de dados, parece razoável que óxidos de nitrogênio no ambiente também mostrem efeito acelerador na corrosão de aço carbono. De fato, qualquer constituinte atmosférico gasoso capaz de forte atividade eletrolítica deve ser suspeito de ser capaz de aumentar a taxa de corrosão de aço carbono. Em resumo, pode-se ver que há efeito acelerador de íons cloreto na corrosão atmosférica.

Proteção Contra Corrosão de Aços Carbono

A proteção contra corrosão (Fig. 6) é frequentemente uma consideração necessária na seleção de aço carbono para uma dada aplicação estrutural. A corrosão pode reduzir a capacidade de carga de um componente seja reduzindo geralmente seu tamanho (seção transversal) ou por pites, que não apenas reduzem a seção transversal efetiva na região com pites mas também introduzem concentradores de tensão que podem iniciar trincas. Obviamente, qualquer medida que reduza ou elimine corrosão estende a vida de um componente e aumenta sua confiabilidade. A economia, condições ambientais, grau de proteção necessário para a vida projetada da peça, consequências de falha inesperada em serviço, e importância da aparência são os principais fatores que determinam não apenas se uma peça de aço precisa ser protegida contra corrosão mas também o método mais eficaz e econômico de alcançar essa proteção.

Existem dois métodos de minimizar a corrosão de aços. O primeiro é separar as fases reagentes, e o segundo é reduzir a reatividade das fases reagentes. A separação das fases reagentes pode ser realizada por revestimentos metálicos, inorgânicos ou orgânicos, e inibidores formadores de filme. A reatividade pode ser reduzida por liga, proteção anódica ou catódica, e tratamento químico do ambiente. Alguns métodos de proteção combinam duas ou mais formas.

Na maioria dos ambientes, a taxa de corrosão de aço carbono é tipicamente cerca de 20 micrômetros por ano em atmosfera rural externa e subindo para mais de 100 micrômetros por ano em ambientes costeiros. É normalmente muito alta para uma aplicação satisfatória. O projeto do produto geralmente não contabiliza perda de material base. Portanto, soluções de proteção contra corrosão custo-eficientes são necessárias para aço carbono. Em ambientes alcalinos, no entanto, o aço normalmente permanece estável. Isso explica por que, por exemplo, barras de armadura feitas de aço carbono já estão muito bem protegidas contra corrosão no ambiente alcalino do concreto circundante.

Proteção por Revestimento de Aço Carbono

Vários tipos de revestimentos são aplicados para aumentar a resistência à corrosão de aços carbono. Práticas de revestimento variam de óleo para proteção temporária de baixo custo a deposição de vapor para resistência a longo prazo a corrosão, calor e desgaste. Por razões econômicas, o grau desejado de proteção deve ser determinado antes de selecionar um revestimento.

Proteção Temporária Eficaz

Proteção temporária eficaz durante transporte ou armazenamento pode ser obtida revestindo o aço carbono com óleo mineral, solventes combinados com inibidores, emulsões de revestimentos à base de petróleo, ou ceras. Estes tipos de revestimentos são aplicados após decapagem ácida ou entre sequências de revestimento. Estes revestimentos não são esperados para fornecer proteção contra corrosão a longo prazo.

Preparação de Superfície

Preparação de superfície é importante para todos os processos de revestimento. Qualquer óxido na superfície do aço deve ser removido por decapagem ou jateamento. Desengraxamento é necessário após remoção de óxido ou quando o aço recebeu um revestimento temporário, e pode ser realizado por vários meios. Idealmente, a primeira etapa no processo de revestimento deve ser iniciada imediatamente após a limpeza.

Processos de Revestimento

Estes são usados para aplicar revestimentos de zinco, alumínio, chumbo, estanho, e algumas ligas destes metais a aços carbono. O processo de imersão a quente consiste em imergir o aço em um banho fundido do metal de revestimento.

Revestimento de Zinco ou Galvanização

Revestimento de zinco ou galvanização é uma boa escolha para proteção contra corrosão de aço carbono. Vários processos adequados estão disponíveis para aplicação de revestimentos de zinco em aço. A taxa de corrosão de zinco é mais de dez vezes menor que a de aço, em cerca de 0,5 micrômetros por ano em atmosferas rural/urbana e subindo até cerca de 5 micrômetros por ano em ambientes costeiros. As baixas taxas de corrosão são resultado da formação de camadas estáveis de produtos de corrosão contendo carbonatos (do CO₂ no ar) e cloretos (se presentes na atmosfera). Condições onde a formação de tais produtos de corrosão insolúveis não é possível levam a taxas de corrosão muito mais altas, limitando a adequação do zinco como revestimento protetor. Estas incluem condições permanentemente úmidas ou exposição a altas concentrações de poluentes industriais como dióxido de enxofre. Nestes ambientes, produtos de corrosão solúveis são formados preferencialmente e podem ser lavados pela chuva. Além de taxas de corrosão reduzidas, o zinco também fornece proteção catódica ou sacrificial ao aço subjacente. Onde arranhões, lascas ou qualquer outro dano ao revestimento de zinco expõe o aço, uma forma especial de corrosão galvânica ocorre. O zinco, sendo um metal menos nobre que o aço, corrói preferencialmente, ajudando assim a manter a superfície de aço exposta protegida.

Revestimentos de zinco são consumidos de forma bastante homogênea durante corrosão atmosférica. Consequentemente, em uma dada aplicação, duplicar a espessura do revestimento normalmente também dobra o tempo até que o zinco seja consumido e ferrugem vermelha no substrato de aço ocorra. O zinco não é estável em ambientes alcalinos e é prontamente atacado em soluções com valor de pH 10 ou superior.

Os métodos de revestimentos de zinco são galvanoplastia, galvanização a quente, e sherardização. Sherardização é um método de revestimento de zinco utilizando um processo de difusão térmica.

Revestimentos de Alumínio por Imersão a Quente (Aluminização)

Revestimentos de alumínio por imersão a quente (aluminização) fornecem a aços carbono resistência a tanto corrosão quanto calor. Em muitos ambientes, o alumínio protege o aço galvanicamente de maneira muito similar ao zinco. Ligas zinco-alumínio e alumínio-zinco também são aplicadas a aço por imersão a quente. Aquecimento de aço aluminizado resulta na formação de um composto intermetálico ferro-alumínio que resiste à oxidação em temperaturas até cerca de 800 °C. Aço aluminizado é frequentemente usado onde resistência ao calor é necessária, por exemplo, em sistemas de escape automotivos.

Revestimentos de Estanho por Imersão a Quente

Revestimentos de estanho por imersão a quente fornecem um revestimento de barreira decorativo e não tóxico. O estanho não protege galvanicamente o substrato de aço. Por esta razão, lacas ou outros revestimentos orgânicos são frequentemente usados para preencher poros no revestimento de estanho e fornecer proteção de barreira aprimorada.

Revestimentos de Chumbo por Imersão a Quente

Revestimentos de chumbo por imersão a quente são às vezes usados em aço exposto a fumos de ácido sulfúrico ou outros ambientes químicos agressivos. Chapa terne, um revestimento de liga chumbo-estanho, dá mais proteção que revestimentos de chumbo puro e é soldável.

Revestimentos Eletrodepositados

Revestimentos eletrodepositados são aplicados a aço para resistência à corrosão, aparência, soldabilidade, ou outros requisitos especiais. Uma ampla variedade de materiais são eletrodepositados em aço, incluindo zinco, alumínio, cromo, cobre, cádmio, estanho, e níquel. Revestimentos multicamadas também podem ser aplicados por eletrodeposição. Um exemplo é o sistema de revestimento cobre-níquel-cromo usado para acabamento automotivo brilhante.

Metais Revestidos (Clad Metals)

Aços carbono podem ser ligados a materiais mais resistentes à corrosão, como cobre e aços inoxidáveis, por ligação a frio por laminação, ligação a quente por laminação, prensagem a quente, ligação por explosão, e ligação por extrusão. O material compósito laminar resultante tem propriedades específicas não obtidas em um único material.

Revestimentos por Pulverização Térmica

Estes revestimentos fornecem proteção eficaz a longo prazo contra corrosão para aços em uma ampla gama de ambientes corrosivos. São aplicados por um de vários processos, incluindo pulverização a chama de fio, pulverização a chama de pó, e pulverização a arco elétrico. Zinco, alumínio, e ligas zinco-alumínio são os materiais de revestimento mais comuns aplicados por técnicas de pulverização térmica. Aços inoxidáveis austeníticos, bronzes de alumínio, e materiais de revestimento MCrAlY (onde M = Co, Ni ou Co/Ni) também têm sido usados para aplicações específicas. Para máxima resistência à corrosão, revestimentos pulverizados termicamente são selados com uma cobertura orgânica superior. Revestimentos por pulverização térmica são frequentemente usados para proteção contra corrosão em aplicações marítimas.

Revestimentos Depositados a Vapor

Estes são às vezes usados para proteção de aço carbono, embora o custo de tais revestimentos possa ser muito alto. Na deposição a vapor, seja deposição física a vapor ou deposição química a vapor, o material de revestimento é transportado ao substrato na forma de átomos ou moléculas individuais. Uma ampla gama de materiais de revestimento pode ser aplicada por deposição a vapor. Se aplicado a uma espessura suficiente, o revestimento é essencialmente livre de poros e denso, fornecendo assim excelente proteção de barreira. Uma aplicação bem conhecida para revestimentos depositados a vapor em aço é revestimentos de alumínio depositados por vapor de íons em componentes de aço de aeronaves e aeroespaciais.

Revestimentos de Conversão Fosfato ou Cromato

Estes são usados para aumentar a resistência à corrosão de aços. Por si mesmos, eles fornecem resistência à corrosão ligeiramente melhor que aço nu. Mais frequentemente, são usados em conjunto com outro sistema de revestimento. Revestimentos de conversão são aplicados após galvanização a quente e fornecem boa proteção contra corrosão quando cobertos com um sistema de revestimento orgânico.

Na fosfatação, o aço é imerso em uma solução ácida contendo sais de fosfato de metal (Zn, Fe). A solução reage com a superfície do aço formando uma microcristalina camada de fosfatos na superfície. Isso resulta em uma superfície rugosa com excelentes propriedades de retenção de óleo.

Revestimentos Orgânicos

Estes revestimentos consistem de tintas, que são usadas mais frequentemente para proteção contra corrosão de aços que qualquer outro tipo de revestimento. Aplicados corretamente, as tintas fornecem excelente proteção a custo relativamente baixo. Uma ampla variedade de materiais de revestimento e métodos de aplicação estão disponíveis para aplicações de tintas.

Revestimentos Cerâmicos

Revestimentos cerâmicos usados para proteger aço incluem cimentos silicato e esmaltes porcelana. Revestimentos monolíticos de cimento fornecem boa resistência a produtos químicos e isolamento térmico. Podem ser aplicados por fundição ou pulverização. Esmaltes porcelana são revestimentos de vidro que são fundidos na superfície do aço a ou acima de 425 °C para fornecer um revestimento vítreo com boa resistência à corrosão e alta dureza. A composição do esmalte pode ser variada para fornecer propriedades desejadas, como resistência melhorada a álcalis.

Outros Revestimentos de Materiais Não Metálicos

Estes revestimentos são às vezes usados como revestimentos ou forros para aço em aplicações de corrosão. Estes incluem borrachas (tanto naturais quanto sintéticas) e outros elastômeros e materiais plásticos como epóxis, fenólicos, e vinis. Uma ampla variedade de propriedades e resistências a ambientes específicos estão disponíveis. Forros de borracha têm sido usados por muitos anos em tanques de armazenamento de aço para ácido clorídrico e ácido sulfúrico. Forros plásticos são empregados para tanques de galvanoplastia e aplicações similares.

Revestimentos Multicamadas

Quando a proteção contra corrosão fornecida pelo revestimento metálico não é suficiente, o aço pode ser ainda mais protegido por revestimentos adicionais, principalmente tinta orgânica com ou sem flocos metálicos. Um exemplo disto é o revestimento multicamada em fixadores consistindo de um revestimento de liga Zn eletrodepositado com uma cobertura orgânica adicional.