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Porque o ferro enferruja e se expande? Você sabe o que é galvanização? E como se produz o aço inox?

May 28, 2018

 

 

Por que o aço enferruja? Por que quando ele enferruja, existe aumento de massa?

 

Algumas reações químicas parecem criar matéria, é o caso de uma barra de ferro enferrujada temos a impressão de que a ferrugem é uma nova matéria que se formou sobre a barra.

Da mesma maneira que a palha de aço queimada, apresenta massa maior quando está enferrujada do que sem a ferrugem. Como se explica isso?

O aço é uma liga de ferro com pequena quantidade de carbono.

Na presença de oxigênio, o ferro pode sofrer uma oxidação e produzir óxido de ferro. Considerando que tanto o ferro como o aço reagem com o oxigênio, temos a seguinte equação química: 

ferro + oxigênio → óxido de ferro 

O óxido de ferro é tão somente a vulgar "ferrugem".

Na palha de aço, antes da combustão a balança não indicava a massa de oxigênio que seria incorporada a ela, ou seja, o aumento da massa indicado pela balança deve-se à incorporação da massa do oxigênio ao ferro, formando o óxido de ferro.

Isso se aplica também aos objetos de ferro que apresentam aumento de massa com a formação da ferrugem, que é uma reação química entre o oxigênio do ar e o ferro: determinada massa de oxigênio se incorpora ao ferro, enferrujando-o.

 

O que é GALVANIZAÇÃO?

 

O termo Galvanização nasceu da descoberta do cientista Luigi Galvani (1757 - 1798) que consiste em aplicar uma camada de Zinco a um metal a fim de protegê-lo contra a corrosão.

 

Existem 2 tipos de galvanização: eletrolítica e à fogo

 

Galvanização eletrolítica

 

A galvanização eletrolítica nada mais é do que a deposição do Zinco em um material através de corrente elétrica, ou seja, a corrente elétrica fornecida pelas redes de distribuição transformada de alternada para corrente contínua através de retificadores, para que possa haver a separação da corrente em duas partes, a positiva e a negativa (Anodo e Catodo). No Anodo colocamos o Zinco que por sua vez se diluirá em uma solução eletrolítica e será conduzido até o material que estará em contato com o Catodo. Devido a alta corrente aplicada (2.000 A) este zinco é depositado na superfície e ali permanecerá mesmo sob certas dobras e torções aplicadas no material.

Este processo garante excepcional aumento na durabilidade do material sendo que o mesmo poderá ser aplicado em varias áreas da Construção Civil e Automobilística.

Podemos definir galvanoplastia como a tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou não.
Trata-se de um dos mais antigos processos industriais, que surgiu com a necessidade de obter-se características físico-químicas diferentes das dos materiais utilizados para confecção de diferentes tipos de peças e equipamentos.

Galvanização: 55% do consumo de zinco no Brasil

 

Galvanização à fogo

 

Um dos mais antigos e bem sucedidos processo de proteção a aços é a zincagem por imersão a quente, ou , como é mais conhecida, Galvanização a fogo.

 

Trata-se de um processo químico que reveste o aço com zinco através do desengraxamento (remoção prévia de óleos e gorduras),remoção do desengraxante, remoção de camada de oxidação ("ferrugem"), processo este conhecido como "decapagem", remoção dos sais da decapagem e banho por imersão do metal em zinco fundido aquecido à 450°C, entre outros processos menores.

Assim, o principal objetivo da galvanização a fogo é impedir o contato do material base, o aço (liga Ferro Carbono), com o meio corrosivo.

Como o zinco é mais anódico do que o elemento ferro na série galvânica, é ele que se corrói, originando a proteção catódica, ou seja, o zinco se sacrifica para proteger o ferro.

 

Galvanização eletrolítica x à fogo

 

A diferença fundamental é que as espessuras de camadas na zincagem por imersão a quente são muito maiores que no processo de zincagem eletrolítica.

Para se ter uma ideia, na eletrolítica atinge-se 20 micra de espessura, enquanto na outra o valor chega a 100 micra.

A espessura de revestimento da galvanização a fogo é cerca de 5 a 6 x superior a galvanização eletrolítica.

Com isso as peças que recebem zincagem por imersão a quente, dependendo do ambiente, chegam atingir 50 anos de durabilidade. Sendo que na eletrolítica a vida útil chega apenas a cerca de dois anos.

A galvanização à fogo, por ser mais agressiva, entorta materiais com pouca espessura, sendo inviável neste caso.

Por outro lado, fica claro que o investimento com uma galvanização eletrolítica é menor do que à fogo.

 

Como se produz o AÇO INOXIDÁVEL ou INOX?

 

 

O aço inoxidável é uma liga de ferro e crómio, podendo conter também níquel, molibdénio e outros elementos, que apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, sendo a alta resistência à oxidação atmosférica a sua principal característica. 

Estes elementos de liga, em particular o crómio, conferem uma excelente resistência à corrosão quando comparados com os aços carbono.

Eles são, na realidade, aços oxidáveis. Isto é, o crómio presente na liga oxida-se em contacto com o oxigénio do ar, formando uma película, muito fina e estável, de óxido de crómio - Cr2O3 - que se forma na superfície exposta ao meio.

Ela é denominada camada passiva e tem como função proteger a superfície do aço contra processos corrosivos. Para isto é necessária uma quantidade mínima de crómio de cerca de 11% em massa. Esta película é aderente e impermeável, isolando o metal abaixo dela do meio agressivo. 

Por ser muito fina — cerca de 100 angstrons — a película tem pouca interação com a luz e permite que o material continue a apresentar o seu brilho característico.


 

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