Dr. Prepper — Edição 5

Tensão residual de compressão gerada pelo processo de Bristle Blasting e suas implicações na corrosão sob tensão

Nesta 5ª edição, o Dr. Prepper apresenta os resumos dos trabalhos do Professor Stango publicados pela NACE International, abordando aspectos-chave das superfícies geradas pelo processo de bristle blasting.

São discutidas diferenças importantes entre processos baseados em estrias (p. ex., esmerilhamento ou escovamento mecânico) e processos baseados em crateras (p. ex., jateamento abrasivo ou bristle blasting). Dá-se ênfase especial ao exame das tensões residuais de compressão geradas durante o processo de bristle blasting e suas repercussões na vida útil dos componentes.

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A preparação de superfícies baseada em estrias caracteriza-se por marcas de riscos decorrentes da longa duração do contato deslizante entre o meio abrasivo e a superfície metálica. Assim, as superfícies da peça ficam sujeitas a maiores taxas de remoção de material e a aquecimento por atrito.

A temperatura excessiva pode até causar marcas de queima, também chamadas de queima de retificação, e sabe-se que cria tensão residual de tração extrema, que reduz a vida útil do componente e aumenta a suscetibilidade à corrosão sob tensão (ssc). ¹

Por outro lado, os processos baseados em crateras geram calor de atrito mínimo e criam perfis de ancoragem considerados essenciais para a posterior aderência e estabilidade dos revestimentos de proteção aplicados. A fragmentação da superfície constitui a base para a remoção de ferrugem e a exposição do metal-base subjacente.

Ou seja, como resultado dessas microindentações, as superfícies são limpas e perfiladas simultaneamente. Além disso, a referida tensão residual de compressão na peça é verificável até uma profundidade significativa abaixo da superfície (Fig. 1). ¹

Figura 1: Micrografia em corte transversal mostrando a camada trabalhada e 100 µm de substrato não perturbado de uma superfície tratada por bristle blasting (aço ABS-A) ²

Stango usinou um aço comum de construção naval (ABS-A) utilizando o processo de bristle blasting e investigou minuciosamente as tensões longitudinal e transversal resultantes, respectivamente, por difração de raios X. Ambas seguem um padrão semelhante e atingem a maior tensão residual de compressão na faixa de 30 – 50 μm.

A Fig. 2 ilustra que a tensão residual de compressão é mensurável até uma profundidade de ~300 μm antes da normalização. Disso, Stango infere um aumento da vida útil do componente, devido à maior resistência ao crescimento de trincas, bem como ao retardamento do início da corrosão sob tensão. ³

Figura 2: Tensões residuais medidas por difração de raios X em uma superfície tratada por bristle blasting (aço ABS-A) ²

REFERÊNCIAS: Stango, R.J., “Compressive Residual Stress Generated by Bristle Blasting Process with Implication upon SCC”. In NACE Corrosion Conference 2014, San Antonio, Paper no. C2014-5152, página 3. Ibid., página 4. Ibid., página 4.

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