O aço carbono enferruja?

SIM. Uma das principais desvantagens do aço carbono é sua suscetibilidade à ferrugem. A leitura de nosso artigo o ajudará a entender por que o aço carbono enferruja, como prevenir a ferrugem e quais metais ou ligas são menos propensos a enferrujar, ajudando-o a tomar decisões informadas sobre o uso e a manutenção do material.

O que é aço carbono?

O aço carbono é um tipo de aço composto principalmente de ferro e carbono, com teor de carbono geralmente variando de 0,02% a 2,1%, e suas características de desempenho são otimizadas pelo ajuste do teor de carbono. No entanto, aço-carbono também pode significar aço-liga, exceto aço inoxidável.

Tipos de aço carbono

Aço de baixo carbono (0,05% a 0,25% Carbono): Aço de baixo carbono tem boa plasticidade e tenacidade, mas baixa resistência. Este aço é mais macio e fácil de processar, adequado para usos que exigem boa soldabilidade, como estruturas de construção e carrocerias de automóveis.

Aço carbono médio (0,25% a 0,60% Carbono): Aço carbono médio tem boas propriedades gerais, mas soldabilidade ruim. Este aço tem alta resistência e dureza e é adequado para a fabricação de peças mecânicas e estruturais, como rolamentos e engrenagens.

Aço de alto carbono (Mais de 0,60% de carbono): Aço de alto carbono é muito quebradiço e difícil de soldar, mas tem excelente dureza e resistência ao desgaste e é frequentemente usado para produzir peças de alta resistência, como facas, ferramentas e molas.

O aço carbono é à prova de ferrugem?

Não, aço carbono não é à prova de ferrugem. O aço carbono é altamente suscetível à ferrugem e corrosão quando exposto à umidade ou ambientes úmidos porque não possui teor de cromo suficiente, o que é necessário para formar uma camada protetora de óxido que previne a ferrugem.

Aço com alto teor de carbono enferruja?

Sim, aço de alto carbono é suscetível à ferrugem. Como outros tipos de aço carbono, ele não tem quantidades significativas de cromo (que está presente no aço inoxidável), então não forma uma camada de óxido protetora para evitar ferrugem. Quando exposto à umidade, humidade ou ambientes corrosivos, o aço de alto carbono oxida e forma ferrugem.

Para evitar ferrugem, o aço de alto carbono geralmente é revestido, pintado ou tratado com acabamentos protetores, ou é necessária manutenção regular para minimizar a corrosão.

O aço carbono enferruja na água?

Sim, aço carbono enferrujará na água, especialmente se não for protegido com um revestimento ou acabamento. Quando o aço carbono é exposto à água, especialmente se houver oxigênio presente, ele reage para formar óxido de ferro (ferrugem). Esse processo acelera em água salgada ou outros ambientes corrosivos por causa da maior condutividade, que promove a oxidação.

Para evitar ferrugem, o aço carbono pode ser revestido, pintado ou tratado com inibidores de ferrugem quando usado em ambientes onde a exposição à água é comum.

O aço carbono enferruja por fora?

Sim, aço carbono enferrujará quando exposto a ambientes externos, especialmente se não for protegido adequadamente. As condições externas, incluindo umidade, chuva, umidade e oxigênio, criam um ambiente ideal para a formação de ferrugem (óxido de ferro) em aço carbono.

Os fatores que aceleram a ferrugem ao ar livre incluem:

• Chuva e humidade:Eles introduzem umidade, o que acelera a oxidação.
• Flutuações de temperatura:A condensação pode se formar quando as temperaturas mudam, aumentando ainda mais a exposição à umidade.
• Sal (em ambientes costeiros): Água salgada ou ar com alto teor de sal aceleram muito a corrosão.

Para evitar ferrugem, o aço carbono usado ao ar livre geralmente é revestido com camadas protetoras, como tinta, galvanização ou outros acabamentos resistentes à ferrugem.

A panela de aço carbono enferruja?

Sim, um panela de aço carbono pode enferrujar se não for devidamente temperado ou mantido. O aço carbono, assim como o ferro fundido, é propenso a enferrujar quando exposto à umidade ou se não for completamente seco após a lavagem.

Para evitar ferrugem em uma panela de aço carbono:

1. Tempere a panela:Uma camada protetora de óleo é assada na panela por meio do tempero, criando uma superfície antiaderente e protegendo-a da umidade.
2. Seque imediatamente:Após a lavagem, a panela deve ser bem seca para remover qualquer umidade residual.
3. Aplicar óleo:Uma leve camada de óleo deve ser aplicada após cada uso para ajudar a evitar ferrugem.

Se a ferrugem se formar, ela geralmente pode ser removida com palha de aço ou esfregando, e depois temperando novamente a panela.

Por que o aço carbono enferruja?

O problema de ferrugem do aço carbono está relacionado principalmente à sua composição química e às condições ambientais. O principal componente do aço carbono é o ferro, que é propenso à oxidação em um ambiente úmido ou contendo oxigênio.

Reação de oxidação

O ferro reage com o oxigênio sob a ação do oxigênio e da umidade para formar óxido de ferro (ferrugem). O óxido de ferro se oxida ainda mais para formar a ferrugem marrom-avermelhada.

Extensão de ferrugem

Uma vez formada a ferrugem, ela absorverá ainda mais a umidade e oxidará, fazendo com que o processo de corrosão continue. A ferrugem não apenas prejudica a beleza original do metal, mas também corrói gradualmente seu material, fazendo com que a espessura do metal diminua gradualmente, enfraquecendo a capacidade de suporte de carga e a durabilidade do metal.

Impacto ambiental

As condições ambientais têm um grande impacto sobre a corrosão do aço carbono. Por exemplo, alta umidade, névoa salina, ambiente ácido, etc., aceleram o processo de corrosão. 

Tipos de corrosão do aço carbono

Corrosão uniforme

A corrosão uniforme refere-se à distribuição uniforme da corrosão na superfície do metal, geralmente causada pelo contato de longo prazo entre o metal e o meio corrosivo (como água ou gases ácidos). A corrosão uniforme fará com que a espessura do metal diminua gradualmente, afetando sua resistência estrutural.

Corrosão local

A corrosão local inclui corrosão por pite e corrosão em frestas. A corrosão por pite geralmente aparece como pequenos furos na superfície do metal, enquanto a corrosão em frestas ocorre em rachaduras ou lacunas na superfície do metal. A corrosão local tende a se concentrar em determinadas áreas específicas, o que pode ser causado por danos na camada protetora local ou por um ambiente de corrosão irregular.

Trincas por corrosão sob tensão

Esse tipo de corrosão ocorre em superfícies metálicas submetidas a estresse externo, principalmente quando expostas a ambientes corrosivos. A rachadura por corrosão sob tensão pode causar rachaduras frágeis e fratura do material, afetando seriamente seu desempenho.

Fragilização por hidrogênio

A fragilização por hidrogênio refere-se ao acúmulo de hidrogênio no interior do metal, o que reduz a resistência do material e, em seguida, causa fratura frágil. Esse fenômeno geralmente ocorre em metais em ambientes com hidrogênio, como materiais metálicos usados em equipamentos de compressão de hidrogênio.

Corrosão galvânica

A corrosão galvânica refere-se a um fenômeno de corrosão localizada em que, quando dois metais com potenciais diferentes entram em contato um com o outro em um meio corrosivo, o metal com um potencial mais baixo (ânodo) se corroerá mais rapidamente devido à diferença de potencial, enquanto o metal com um potencial mais alto (cátodo) se corroerá mais lentamente.

Remoção de ferrugem de aço carbono

Remoção mecânica

O uso de ferramentas mecânicas, como lixa, escovas de arame ou rebolos, pode remover com eficácia a ferrugem da superfície. Adequado para ferrugem leve. Os métodos de remoção mecânica são rápidos e eficazes, mas podem deixar pequenos arranhões que afetam a aparência do metal.

Remoção química

Deixar a superfície metálica de molho ou limpá-la com um removedor químico de ferrugem ou um limpador ácido (como ácido fosfórico ou ácido clorídrico) pode dissolver a ferrugem. Ao usar removedores químicos, tenha cuidado para evitar danos à superfície metálica e opere de acordo com as instruções. Os métodos de remoção química são adequados para grandes áreas ou ferrugem grave.

Remoção eletrolítica de ferrugem

A ferrugem é removida com o uso de eletrólito e corrente elétrica por meio do processo eletrolítico. Esse método é adequado para peças metálicas com formas complexas e pode remover com eficácia a ferrugem profunda. A remoção eletrolítica de ferrugem requer equipamentos e tecnologia especiais, mas pode alcançar bons resultados de remoção de ferrugem.

Jateamento de areia

O uso de partículas de areia pulverizadas em alta velocidade para tratar a superfície do metal pode remover com eficácia a ferrugem e tornar a superfície do metal áspera para melhorar a adesão dos revestimentos subsequentes. O jateamento de areia é adequado para operações de limpeza em larga escala, mas requer equipamento profissional.

Como evitar que o aço carbono enferruje?

Proteção do revestimento

A aplicação de uma camada de tinta à prova de ferrugem ou de uma camada protetora, como tinta, zincagem, etc., na superfície do aço carbono pode impedir efetivamente que o oxigênio e a umidade entrem em contato com a superfície do metal, reduzindo assim a corrosão. Esse método é eficaz em várias aplicações, especialmente ao ar livre e em ambientes adversos. As proteções de revestimento comumente usadas incluem galvanização por imersão a quente, eletrogalvanização e pintura por spray.

Use inibidores de ferrugem

A aplicação de agente preventivo de ferrugem ou óleo preventivo de ferrugem na superfície do aço carbono pode formar uma película protetora e retardar o processo de corrosão. Esse método é adequado para peças metálicas que precisam de proteção temporária. Os agentes preventivos de ferrugem podem ser divididos em tipo lubrificante, tipo protetor e tipo inibidor. O senhor deve escolher o agente preventivo de ferrugem adequado.

Manutenção regular

Inspecione e limpe regularmente as peças de aço carbono, remova a ferrugem e as substâncias corrosivas a tempo e mantenha a superfície do metal seca e limpa. Isso inclui remover a água e os sedimentos acumulados e verificar se há camadas protetoras danificadas. A manutenção regular pode prolongar efetivamente a vida útil das peças de aço carbono.

Evite o contato com substâncias corrosivas

Ao projetar e usar produtos de aço carbono, tente evitar expô-los a produtos químicos corrosivos, como ácidos e álcalis. Por exemplo, em estações de tratamento químico ou ambientes de água salgada, devem ser tomadas medidas de proteção adequadas, como o uso de materiais anticorrosivos e a instalação de dispositivos de vedação.

Use ligas adequadas

Quando necessário, as ligas que contêm elementos anticorrosivos (como níquel, cromo etc.) podem ser selecionadas para aumentar a resistência à corrosão do material. Por exemplo, o uso de aço galvanizado pode melhorar a resistência à corrosão. O método de liga pode melhorar efetivamente a resistência à corrosão do aço carbono.

Evitar a corrosão galvânica

Isolar metais diferentes: Tome medidas para isolar metais com potenciais diferentes para que não entrem em contato direto. Se isso não puder ser evitado, materiais isolantes podem ser usados para separá-los e evitar a corrosão galvânica. As gaxetas e os revestimentos isolantes podem evitar efetivamente a corrosão galvânica.

Escolha a combinação certa de metais: O uso dos mesmos materiais metálicos para as peças de contato pode reduzir a possibilidade de corrosão galvânica.

Inspeção e manutenção regulares: Inspecione regularmente as áreas em que pode ocorrer corrosão galvânica para garantir que não haja efeito de bateria e faça a manutenção e os reparos necessários. O uso de um testador de diferença de potencial pode ajudar a detectar e identificar possíveis problemas de corrosão galvânica.

Quais metais ou ligas não são fáceis de enferrujar?

Aço inoxidável: O aço inoxidável pode formar uma película protetora na superfície devido ao seu alto teor de cromo, resistindo, assim, de forma eficaz à corrosão. Em muitas aplicações, o aço inoxidável é usado, especialmente quando é necessária alta resistência à corrosão.

Alumínio e suas ligas: Uma película protetora de óxido de alumínio natural se formará na superfície do alumínio, que tem boa resistência à corrosão. Adequado para aviação, automotivo e construção.

Aço galvanizado: Uma camada protetora é formada pelo revestimento da superfície do aço carbono com zinco para evitar que o oxigênio e a umidade entrem em contato com o aço. Amplamente utilizado na construção e na manufatura.

Titânio e suas ligas: O titânio metálico apresenta excelente resistência à corrosão na maioria dos ambientes e não enferruja facilmente. Ele tem sido amplamente utilizado nas áreas aeroespacial e médica.

Cobre e suas ligas: O cobre forma uma camada de pátina verde (pátina) na atmosfera, o que evita mais corrosão. O cobre e suas ligas, como latão e bronze, também têm boa resistência à corrosão e são amplamente usados na construção e na decoração.

Aço carbono vs. aço inoxidável

A diferença entre o aço carbono e o aço inoxidável é a seguinte:

Composição e teor de liga: O aço carbono consiste principalmente de carbono e ferro, e não contém ou contém apenas pequenas quantidades de elementos de liga. Além de ferro e carbono, aço inoxidável também contém altos níveis de elementos de liga, como cromo (Cr) e níquel (Ni), geralmente com um teor de cromo superior a 12%.

Propriedades físicas:

• O aço inoxidável contém mais elementos de liga, portanto, sua aparência é principalmente prateada e lisa. O aço carbono, por outro lado, tem principalmente a cor do ferro, que é relativamente escura, e sua superfície pode não ser tão lisa quanto a do aço inoxidável.

• O aço carbono geralmente tem uma densidade maior do que o aço inoxidável.

• O aço inoxidável é mais resistente à corrosão, enquanto o aço carbono é menos resistente.

Magnetismo: O aço carbono é magnético e pode ser atraído por ímãs, enquanto o magnetismo do aço inoxidável varia de acordo com o tipo. Os aços inoxidáveis ferrita (F) e martensita (M) são magnéticos, enquanto os aços inoxidáveis austenita (A) não são magnéticos.

Resistência à corrosão: Em comparação com o aço inoxidável, o aço carbono tem resistência à corrosão mais fraca. Em um ambiente rico em oxigênio e umidade, o aço carbono é muito suscetível à ferrugem, portanto, medidas anticorrosivas adicionais geralmente são necessárias para manter a integridade da superfície. O aço inoxidável mantém a estabilidade e a durabilidade do material apesar dos ambientes adversos.

Outras propriedades: O aço carbono tem alta resistência, boa capacidade de processamento e soldagem e vantagens de custo de produção relativamente baixo, mas não tem resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão. Em contrapartida, além da excelente resistência à corrosão, o aço inoxidável também tem as características de resistência a altas temperaturas, bela aparência, fácil processamento, proteção ambiental e resistência ao desgaste.

O aço carbono enferruja mais rápido que o aço inoxidável?

Sim, aço carbono enferruja significativamente mais rápido do que aço inoxidável. Isso ocorre porque o aço carbono não possui a camada protetora de óxido de cromo que se forma no aço inoxidável, o que previne ferrugem e corrosão.

• Aço carbono: Contém principalmente ferro e carbono, o que o torna altamente propenso à ferrugem quando exposto à umidade e ao oxigênio. Sem um revestimento ou tratamento protetor, ele começará a enferrujar rapidamente.
• Aço inoxidável: Contém pelo menos 10,5% cromo, que reage com o oxigênio para formar uma camada fina e invisível de óxido de cromo. Essa camada protege o aço da ferrugem e pode se auto-reparar se danificado.

Como resultado, o aço carbono requer mais manutenção (revestimentos, secagem, lubrificação) para evitar ferrugem, enquanto o aço inoxidável é muito mais resistente à ferrugem, especialmente em ambientes com umidade ou exposição aos elementos.

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