Resposta curta: Corrosão é o termo amplo para qualquer degradação eletroquímica de um metal pelo ambiente; a ferrugem é um tipo específico, os óxidos de ferro marrom-avermelhados que se formam no ferro e no aço expostos ao oxigênio e à água. Toda ferrugem é corrosão, mas nem toda corrosão é ferrugem. A diferença importa porque cada tipo de corrosão exige uma abordagem própria de proteção e de preparação de superfícies.
Ferrugem e corrosão costumam ser usadas como sinônimos, mas não são a mesma coisa. Este artigo explica a diferença, os principais tipos de corrosão que afetam estruturas de aço, os graus de ferrugem da ISO 8501-1 usados para descrever o aço antes da preparação e o que cada um significa para a preparação de superfícies antes do revestimento.
O que é corrosão?
Corrosão é a reação química ou eletroquímica entre um metal e o ambiente que degrada as propriedades do metal. O ambiente fornece o agente oxidante, mais comumente o oxigênio dissolvido na água, ou a água junto com o oxigênio atmosférico. O metal é oxidado (perde elétrons) em um sítio anódico, enquanto o agente oxidante é reduzido em um sítio catódico. Na presença de um eletrólito, que é essencialmente qualquer umidade contendo íons dissolvidos, a reação prossegue continuamente.
A corrosão afeta praticamente todos os metais estruturais usados na indústria: aço-carbono, aço inoxidável, alumínio, cobre, zinco e, em ambientes específicos, até o titânio. Cada um se corrói por mecanismos próprios de sua química e de seu ambiente.
O que é ferrugem?
Ferrugem é o nome comum dos compostos de óxido de ferro marrom-avermelhados que se formam quando o ferro ou o aço reage com o oxigênio na presença de água. Os principais constituintes são o óxido de ferro(III) hidratado (Fe₂O₃·nH₂O) e o óxido-hidróxido de ferro(III) (FeOOH). A ferrugem é quimicamente distinta do metal de origem: é porosa, quebradiça e em geral pouco protetora. Diferentemente das películas passivas densas e aderentes que protegem o aço inoxidável e o alumínio, a ferrugem não interrompe a corrosão. À medida que se forma e se desprende, o aço novo fica exposto a novos ataques.
Características principais da ferrugem:
- Somente o ferro e as ligas à base de ferro enferrujam; os outros metais estruturais comuns formam produtos de corrosão diferentes
- A ferrugem ocupa várias vezes o volume do ferro que substitui, dependendo dos óxidos formados, e é por isso que a armadura em corrosão trinca e estilhaça o concreto ao redor
- A ferrugem é higroscópica: absorve umidade, o que acelera ainda mais a corrosão
- A ferrugem em pites e frestas retém contaminação por cloretos e sulfatos, uma das principais causas de falha de revestimento quando o aço enferrujado é preparado de forma incompleta antes da repintura
Que tipos de corrosão afetam as estruturas de aço?
A ferrugem é a forma mais visível de corrosão no aço, mas vários mecanismos distintos afetam as estruturas de aço industriais. Saber quais estão presentes determina a estratégia de proteção:
| Tipo de corrosão | Mecanismo | Locais típicos | Implicação para a preparação de superfícies |
|---|---|---|---|
| Corrosão uniforme (generalizada) | Ataque eletroquímico homogêneo em toda a superfície; ferrugem clássica do aço desprotegido | Aço atmosférico sem revestimento ou com revestimento removido | Preparar até o grau indicado na ficha técnica do revestimento; recomenda-se ensaio de sais solúveis |
| Corrosão por pites | Ataque localizado, muitas vezes iniciado por cloretos; cria cavidades profundas enquanto a superfície geral permanece relativamente intacta | Estruturas marítimas e offshore; ambientes ricos em cloretos | O interior dos pites é difícil de limpar por qualquer método; uma abordagem em duas etapas (Tercoo® para remoção da maior parte, depois o Bristle Blaster® para limpeza e perfil) é uma opção; controle rigoroso de sais |
| Corrosão galvânica | Corrosão acelerada do metal mais ativo quando dois metais diferentes estão conectados em um eletrólito | Conexões aço–inox e aço–cobre; alumínio fixado com aço | Isolar os metais; revestir o cátodo ou ambos os metais, nunca apenas o ânodo; preparar conforme a ficha técnica do revestimento |
| Corrosão em frestas | Ataque acelerado em espaços fechados (juntas sobrepostas, sob gaxetas, em fixadores) | Ligações estruturais, juntas flangeadas, chapas sobrepostas | Limpar bem as frestas; aplicar demão de reforço nas juntas que formam frestas; considerar alterações de projeto para eliminá-las |
| Erosão-corrosão | Ataque mecânico e eletroquímico combinado em fluido em escoamento; a película protetora é removida continuamente | Curvas de tubulação, rotores de bomba, tubos de trocadores de calor, zonas de respingo | Sistemas de revestimento resistentes à abrasão, geralmente sobre aço limpo por jateamento; limpeza e perfil de ancoragem conforme a ficha técnica |
| Corrosão sob tensão (SCC) | Trincamento sob a ação combinada de tensão de tração e de um ambiente corrosivo específico (por exemplo, cloretos em aço inoxidável, H₂S em aço de alta resistência) | Equipamentos em serviço ácido (sour service); aço inoxidável em ambientes quentes com cloretos | Os revestimentos isolam o ambiente; preparação e seleção do primer conforme a especificação para o serviço |
| Corrosão influenciada microbiologicamente (MIC) | Bactérias (por exemplo, sulfato-redutoras ou produtoras de ácido) criam microambientes localmente corrosivos | Interior de tubulações, zonas submersas, infraestrutura hídrica | Remover completamente o biofilme e os depósitos antes da preparação; controle rigoroso de contaminação |
Quais são os graus de ferrugem da ISO 8501-1?
A ISO 8501-1 define quatro graus de ferrugem (A, B, C e D) que descrevem a condição inicial do aço sem revestimento antes da preparação da superfície:
- Grau A: superfície de aço em grande parte coberta por carepa de laminação aderida, com pouca ou nenhuma ferrugem. A carepa de laminação é uma camada de óxido formada durante a laminação a quente. Ela é catódica em relação ao aço subjacente; assim, se for deixada e o revestimento for rompido, o aço exposto se corrói preferencialmente no ponto de ruptura.
- Grau B: superfície de aço que começou a enferrujar e da qual a carepa de laminação começou a se desprender.
- Grau C: superfície de aço na qual a carepa de laminação foi consumida pela ferrugem ou pode ser raspada, com leve formação de pites visível a olho nu.
- Grau D: superfície de aço na qual a carepa de laminação foi consumida pela ferrugem e há pites generalizados visíveis a olho nu. É a condição inicial mais exigente.
Os graus de preparação (graus Sa para limpeza por jateamento, St 2 e St 3 para limpeza manual e com ferramentas elétricas) são avaliados em relação a essas condições iniciais. O grau de preparação exigido depende do sistema de revestimento: muitos sistemas industriais de alto desempenho especificam Sa 2½ (SSPC-SP 10), enquanto revestimentos de manutenção tolerantes à superfície podem aceitar menos. Quem rege é a ficha técnica do revestimento. Alcançar um determinado grau em aço de grau D com pites profundos exige consideravelmente mais esforço e tempo do que em aço de grau B.
O que o grau de ferrugem informa sobre a preparação de superfícies?
O grau de ferrugem fornece informações práticas antes de preparar uma superfície para revestimento ou repintura:
- Aço de grau A: a carepa de laminação deve ser removida para a maioria dos sistemas de revestimento de alto desempenho, pois qualquer ruptura na carepa cria uma célula galvânica. O jateamento abrasivo é o caminho padrão. A limpeza manual e com ferramentas elétricas conforme a SSPC-SP 2 / SP 3 (St 2 / St 3) não remove a carepa de laminação firmemente aderida; ferramentas elétricas de impacto trabalhando conforme a SSPC-SP 11, como o bristle blasting, conseguem.
- Aço de grau B–C: enferrujado, mas sem pites severos. A limpeza por jateamento até Sa 2½ é o padrão; em trabalhos de manutenção, o Bristle Blaster® proporciona limpeza comparável à Sa 2½ / SSPC-SP 10 com perfil de ancoragem de 65–85 µm Rz em aço padrão em testes documentados, conforme a classe do aço, o grau de ferrugem, a correia e a técnica.
- Aço de grau D: há pites profundos. Use limpeza por jateamento ou uma abordagem mecânica em duas etapas (remoção da maior parte da corrosão, depois limpeza final e criação do perfil), dê atenção especial ao fundo dos pites e controle os sais solúveis.
Principais conclusões
- A ferrugem é uma forma específica de corrosão: o produto de óxido de ferro da reação do aço com oxigênio e água. A corrosão é a categoria mais ampla de degradação eletroquímica de metais, que afeta todos os metais estruturais.
- Vários tipos de corrosão afetam as estruturas de aço: ferrugem uniforme, pites, galvânica, em frestas, erosão-corrosão, corrosão sob tensão e MIC. Cada uma tem causas, locais e implicações de preparação diferentes.
- Os graus de ferrugem A–D da ISO 8501-1 descrevem a condição inicial do aço, da carepa de laminação aderida (A) aos pites generalizados (D). O grau de ferrugem determina o esforço necessário para atingir um determinado grau de limpeza.
- Muitos sistemas de revestimento industriais de alto desempenho especificam Sa 2½ (SSPC-SP 10); a ficha técnica do revestimento define o mínimo real.
- O aço com pites retém produtos de corrosão e sais solúveis difíceis de remover por qualquer método isolado. Preparação minuciosa e ensaio de sais solúveis são essenciais antes do revestimento.
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Perguntas frequentes
Ferrugem é a mesma coisa que corrosão?
Não. Corrosão é o termo geral para um metal que se degrada por reação com o ambiente, e afeta aço, alumínio, cobre, zinco e outros metais. A ferrugem é o produto de corrosão específico do ferro e do aço: óxidos e óxidos-hidróxidos de ferro hidratados. Toda ferrugem é corrosão, mas a corrosão do alumínio ou do cobre não é ferrugem.
O aço inoxidável pode enferrujar?
Sim, em condições inadequadas. O aço inoxidável depende de uma fina película passiva de óxido de cromo. Cloretos, frestas, contaminação com partículas de aço-carbono ou danos à película podem causar pites, corrosão em frestas ou manchas superficiais de ferrugem. É por isso que as superfícies de inox devem ser preparadas com ferramentas de aço inoxidável, e não com escovas ou correias de aço-carbono.
Quais são os graus de ferrugem da ISO 8501-1?
A ISO 8501-1 descreve quatro condições iniciais do aço sem revestimento: A, carepa de laminação aderida com pouca ou nenhuma ferrugem; B, começando a enferrujar com a carepa começando a se desprender; C, carepa consumida pela ferrugem ou raspável, com leve formação de pites; e D, carepa consumida pela ferrugem com pites generalizados visíveis. Os graus de preparação são então avaliados em relação a essas condições iniciais.
Por que o aço enferrujado e com pites é mais difícil de preparar para revestimento?
Os pites retêm produtos de corrosão e sais solúveis, como cloretos e sulfatos. Se permanecerem sob um novo revestimento, podem causar empolamento osmótico e nova corrosão. O aço com pites exige, portanto, preparação mais minuciosa, atenção especial ao fundo dos pites e ensaio de sais solúveis antes do revestimento, qualquer que seja o método de preparação.
Fontes
- Corrosion Alliance, Principles of corrosion. corrosionalliance.com
- Fitz Coatings, Blast it! ISO 8501-1 (rust grades A–D, Sa and St grades) (2021). fitz-coatings.com
- TWI, What is galvanic corrosion and how can it be avoided? twi-global.com
- SSPC, SSPC-SP 3, Power Tool Cleaning. Cópia da norma
- KTA-Tator, Industry Standards for Surface Preparation. kta.com
