Por Pheori Wiley
Atualizado em 24 de março de 2022

Embora o aço inoxidável seja conhecido pela sua alta resistência à corrosão, não é invulnerável. Compreender a ciência por trás de sua camada protetora de cromo e como ela interage com o ácido sulfúrico é essencial para selecionar o material certo e manter sua integridade em ambientes corrosivos.

Propriedades do aço inoxidável

A durabilidade do aço inoxidável decorre de seu teor de cromo – normalmente 10,5% – que reage com o oxigênio para formar uma película passiva com apenas cerca de 130Å (um milionésimo de centímetro) de espessura, de acordo com WorldStainless.org . A temperatura e a disponibilidade de oxigênio são críticas:o calor enfraquece o filme, enquanto o oxigênio é necessário para sua formação.

Mecanismos de corrosão em ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico é um eletrólito poderoso. Embora seja um mau condutor devido à dissociação iônica limitada (Chemical Land 21 ), seu poder corrosivo depende em grande parte da concentração e da temperatura. Em temperaturas intermediárias, mesmo baixas concentrações podem atacar o aço inoxidável.

Principais tipos de corrosão identificados por eStainlessSteel.com incluem:

• Corrosão uniforme: análise geral do filme.
• Corrosão em fendas: em zonas com restrição de oxigênio, geralmente em água do mar.
• Piting: penetração localizada do filme.
• Corrosão galvânica: ocorre quando dois metais diferentes compartilham um eletrólito; o metal anódico se dissolve.
• Corrosão intergranular: formação de carbonetos de cromo induzida pelo calor.
• Lixiviação seletiva: remoção de metal durante a desmineralização ou deionização.
• Erosão: o fluxo de fluido abrasivo remove a camada protetora.
• Corrosão sob tensão: rachaduras se desenvolvem sob tensão de tração em ambientes de cloreto.

Classes de aço inoxidável e resistência ao ácido sulfúrico

Diferentes graus apresentam tolerância variável ao ácido sulfúrico. A Associação Britânica de Aço Inoxidável (BSSA) descreve o seguinte:

• 18‑10 (X20Cr13): resiste a até 5% de ácido à temperatura ambiente; o aumento da temperatura degrada rapidamente o desempenho.
• 17‑12‑2,5 (X22Cr18Ni12): lida com até 22% de ácido à temperatura ambiente; acima de 60°C torna-se vulnerável.
• Duplex (2304): tolerância à temperatura ambiente semelhante à 17‑12‑2,5, mas mantém cerca de 8% da capacidade a 80°C.
• 2205 (X229Cr19Ni19Mo4): tolera até 40% de ácido à temperatura ambiente, caindo para 12% a 80°C.
• Superduplex: oferece uma ligeira vantagem, com 45% da capacidade em temperatura ambiente.
• 904L: projetado especificamente para ácido sulfúrico, ele pode lidar com toda a faixa de concentração de até 35°C.

Medidas Preventivas

Para proteger o aço inoxidável em ambientes de ácido sulfúrico:

• Escolha o grau apropriado com base na concentração e na temperatura operacional.
• Mantenha níveis adequados de oxigênio para sustentar o filme passivo.
• Evite expor o aço inoxidável a altas temperaturas acima dos limites de tolerância.
• Use proteção catódica ou ânodos de sacrifício quando metais diferentes estiverem presentes.
• Implemente inspeções regulares para corrosão, fissuras e danos intergranulares.

Para obter diretrizes detalhadas, consulte a Associação Britânica de Aço Inoxidável ou textos padrão da indústria sobre engenharia de corrosão.

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