Degradação de Materiais - Interface Eletrificada
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Questions and Answers

Quais dos seguintes problemas estão associados à corrosão?

  • Mudança de aparência (correct)
  • Melhoria da funcionalidade
  • Redução de segurança (correct)
  • Problemas ambientais (correct)
  • Qual é a principal diferença entre corrosão húmida e corrosão seca?

  • Corrosão húmida ocorre sem água, enquanto a seca ocorre com água
  • Corrosão húmida utiliza água como fonte de energia, enquanto a seca depende de energia térmica (correct)
  • Corrosão húmida é causada pela energia térmica, enquanto a seca é por campo elétrico
  • Ambas ocorrem sob as mesmas condições ambientais
  • Qual é a definição de um elétrodo?

  • É um condutor eletricamente isolado.
  • É um elemento que não participa em reações eletroquímicas.
  • É homogéneo e isotrópico. (correct)
  • É um material não homogéneo.
  • O que acontece ao imergir um metal inerte numa solução eletrolítica?

    <p>Ocorre redistribuição das partículas do eletrólito. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quais são as regiões mais propensas a sofrer corrosão?

    <p>Limites de grão com maior energia (D)</p> Signup and view all the answers

    O que caracteriza o processo de passivação na corrosão?

    <p>Formação de uma camada de óxido protetora (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a consequência de uma corrente anódica?

    <p>É positiva e flui do elétrodo para o circuito externo. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quais parâmetros podem ser usados para caracterizar o estado do metal imerso?

    <p>Potencial eletroquímico e temperatura (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual das alternativas representa uma interface polarizável?

    <p>O sistema acumula carga facilmente. (C)</p> Signup and view all the answers

    O que caracteriza a corrosão?

    <p>É a deterioração do material devido a interações com o ambiente. (D)</p> Signup and view all the answers

    O que indica uma linha vertical em um gráfico de potencial?

    <p>Equilíbrio eletroquímico sem eletrões (A)</p> Signup and view all the answers

    Por que a forma de óxido do metal é termodinamicamente mais estável?

    <p>Os óxidos são mais favoráveis energeticamente. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quais são as limitações dos diagramas de Pourbaix?

    <p>Não fornecem informações sobre cinética de corrosão (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma das formas de prevenir a corrosão uniforme?

    <p>Aplicar proteção catódica (D)</p> Signup and view all the answers

    Que tipo de ambientes favorece a corrosão?

    <p>Água do mar e atmosferas salinas. (C)</p> Signup and view all the answers

    O que caracteriza a sobretensão de ativação?

    <p>É o passo determinante na transferência de carga no elétrodo. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual metal sofre oxidação em um sistema de corrosão galvânica?

    <p>O metal com menor potencial eletroquímico (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma das formas de prevenir a corrosão galvânica?

    <p>Usar metais com séries eletroquímicas próximas (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual das opções abaixo descreve a corrosão em fenda?

    <p>Ocorre em áreas com pouca acessibilidade (A)</p> Signup and view all the answers

    Como é caracterizado o mecanismo da corrosão em fenda?

    <p>O oxigênio se esgota e o metal continua a dissolver-se (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma característica da corrosão filiforme?

    <p>Ocorre sob filmes protetores (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma ação recomendada para prevenir a corrosão em fenda?

    <p>Utilizar juntas não absorventes (A)</p> Signup and view all the answers

    O que resulta do uso de um.metro menor em combinação com um cátodo grande na corrosão galvânica?

    <p>A taxa de corrosão do ânodo aumenta (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é o principal efeito da área na corrosão galvânica?

    <p>A taxa de corrosão é maior na junção dos metais (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a principal característica da corrosão por pite?

    <p>É localizada e pode levar à falha de equipamento. (D)</p> Signup and view all the answers

    Como se desenvolve a corrosão intergranular?

    <p>Em regiões amorfas com acumulação de impurezas. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual o impacto da umidade na corrosão desenvolvida em filamentos?

    <p>A umidade acima de 65% acelera a corrosão. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual o mecanismo da lexiviação?

    <p>Remoção de um elemento da liga sólida por corrosão. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma das recomendações para prevenir a corrosão intergranular?

    <p>Reduzir o teor de carbono para 0.03%. (B)</p> Signup and view all the answers

    Que tipo de corrosão ocorre quando o zinco é preferencialmente corroído em uma liga de latão?

    <p>Lexiviação. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual a consequência da corrosão por pite no material?

    <p>Pode levar à falha devido à perda de massa. (C)</p> Signup and view all the answers

    Que condição é necessária para que a corrosão em filamentos ocorra?

    <p>A cabeça do filamento deve ser abastecida com água. (A)</p> Signup and view all the answers

    O que caracteriza a grafitização no ferro cinzento?

    <p>Lixiviação do ferro e formação de rede de grafite. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é um dos fatores que acelera a corrosão erosiva?

    <p>Mudança de direção do fluido. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual descrição melhor define o fluxo turbulento?

    <p>Fluídos que apresentam irregularidades na movimentação. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quais são os danos causados pela cativação?

    <p>Formação e colapso de bolhas de vapor. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes práticas é recomendada para prevenir a corrosão por atrito?

    <p>Utilizar lubrificação para reduzir o atrito. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a teoria que descreve o desgaste e oxidação na interface entre metais sob carga?

    <p>Teoria de desgaste oxidação. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é um requisito para que a corrosão por atrito ocorra?

    <p>Movimento repetitivo entre os materiais. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual método é eficaz na prevenção da corrosão por pites?

    <p>Eliminação da agressividade do local. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a definição de corrosão sob tensão?

    <p>Fratura resultante da combinação de tensão de tração e um meio corrosivo. (B)</p> Signup and view all the answers

    Como a tensão influencia o tempo antes da rachadura?

    <p>O aumento da tensão diminui o tempo antes da rachadura. (A)</p> Signup and view all the answers

    O que ocorre à medida que a fratura avança no material?

    <p>A área de secção transversal diminui, aumentando a força por unidade de área. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual é um dos fatores relacionados com o metal que influencia a corrosão sob tensão?

    <p>Composição química do metal. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual é um dos mecanismos que amplificam as tensões durante a corrosão?

    <p>A corrosão por pites. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual é uma estratégia para prevenir danos por hidrogênio?

    <p>Substituir o metal por ligas com menor difusão de hidrogênio. (B)</p> Signup and view all the answers

    O que é o empolamento pelo hidrogênio?

    <p>A penetração de hidrogênio atômico no metal com a formação de hidrogênio molecular em vazios. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a ação recomendada para prevenir a fragilização pelo hidrogênio?

    <p>Reduzir a taxa de corrosão e alterar condições de galvanização. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    O que é corrosão?

    A corrosão ocorre quando um metal reage com o ambiente, deteriorando-se e perdendo suas propriedades.

    Quais são os problemas causados pela corrosão?

    A corrosão pode causar diversos problemas, como perda de funcionalidade, alterações na aparência, contaminação, riscos à segurança e danos ao meio ambiente.

    Quais os tipos de corrosão?

    Existem dois tipos principais de corrosão: úmida, que ocorre na presença de água, e seca, que acontece sem a presença de água.

    Onde a corrosão ocorre mais facilmente?

    A corrosão ocorre preferencialmente nos limites de grão do metal, pois essas áreas são mais energéticas, amorfas e contêm impurezas, sendo mais suscetíveis à reação.

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    A corrosão é sempre ruim?

    A passivação é um processo que cria uma camada protetora de óxido na superfície do metal, impedindo a corrosão. É como um escudo.

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    Quais fatores influenciam a corrosão?

    O pH, a temperatura e o potencial eletroquímico são fatores que influenciam a velocidade da corrosão, afetando o equilíbrio entre a peça de metal e o ambiente.

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    O que é o diagrama de Pourbaix?

    O diagrama de Pourbaix é um gráfico que mostra a estabilidade de diferentes formas de um metal em relação ao pH e potencial eletroquímico, ajudando a prever a corrosão.

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    Quais são as limitações do diagrama de Pourbaix?

    O diagrama de Pourbaix tem limitações, pois não considera a velocidade da corrosão, é específico para condições definidas e considera apenas metais puros.

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    O que é um elétrodo?

    Um material homogêneo e isotrópico que conduz eletricidade e participa em reações eletroquímicas.

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    O que acontece quando um metal inerte é imerso numa solução eletrolítica?

    Quando um metal inerte é imerso em uma solução eletrolítica, ocorre a formação de uma dupla camada elétrica na interface entre o metal e a solução. Essa dupla camada é formada pela redistribuição de íons do eletrólito e elétrons do metal, criando um potencial elétrico.

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    Por que preocuparmo-nos com camadas eletrificadas?

    A formação da dupla camada elétrica é importante porque, em determinadas condições, pode levar à corrosão do metal. As reações eletroquímicas que ocorrem na interface do metal com a solução eletrolítica podem resultar na dissolução do metal.

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    O que acontece quando um metal não inerte é imerso numa solução eletrolítica?

    Quando um metal não inerte é imerso em uma solução eletrolítica, ocorre uma troca de carga na interface, sem necessariamente formar uma dupla camada elétrica. Essa troca de carga se dá devido à presença de reações redox (redução-oxidação) no metal, que ocorrem em um processo conhecido como corrosão.',

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    Porque é que a maioria dos metais corroem?

    A maioria dos metais corroem porque, em contato com o ambiente, tendem a formar óxidos, que são termodinamicamente mais estáveis do que o metal puro. A corrosão ocorre geralmente por meio de reações de oxidação (perda de elétrons) do metal e de redução (ganho de elétrons), como a formação de hidrogênio.

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    Corrosão Galvânica

    Ocorre quando metais diferentes, expostos a um ambiente úmido e conectados eletricamente, reagem, levando um metal a corroer mais rápido (ânodo) e o outro a corroer mais lentamente (cátodo).

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    Efeito da Área na Corrosão Galvânica

    A taxa de corrosão em metais diferentes é influenciada pela área de contato. Quanto maior a proporção entre a área do ânodo e do cátodo, mais severa a corrosão.

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    Prevenção da Corrosão Galvânica

    Para evitar a corrosão galvânica, é importante escolher metais que tenham potenciais eletroquímicos próximos, isolar as superfícies, aplicar revestimentos e evitar juntas que podem acumular líquidos.

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    Corrosão em Fenda

    Tipo de corrosão localizada que ocorre em áreas de difícil acesso, como fendas ou rachaduras, onde o oxigênio não circula facilmente.

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    Mecanismo da Corrosão em Fenda

    A corrosão em fenda é causada pela falta de oxigênio na fenda, levando à dissolução do metal e à formação de um ambiente ácido devido à migração de íons negativos.

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    Prevenção da Corrosão em Fenda

    Para prevenir a corrosão em fenda, use técnicas de soldagem em vez de rebites, evite juntas que permitam a entrada de fluidos e use materiais não absorventes.

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    Corrosão Filiforme

    A corrosão filiforme é um tipo específico de corrosão em fenda que ocorre sob filmes protetores, como vernizes, em superfícies metálicas.

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    Corrosão Filiforme em Latas de Alimentos e Bebidas

    A corrosão filiforme é comum em latas de alimentos e bebidas, onde a corrosão pode se espalhar sob o verniz e comprometer a integridade do recipiente.

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    Corrosão por Filamentos

    Ocorre na forma de linhas ou filamentos, com a cabeça ativa e a cauda inativa. A cabeça absorve água da atmosfera por osmose, enquanto a cauda perde água e o oxigênio se reduz na interface entre as duas partes.

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    Corrosão por Pite

    Tipo de corrosão muito localizada que causa buracos no metal. Podem ocorrer isoladamente ou próximos, tornando a superfície áspera. É uma das formas mais destrutivas, pois ataca uma pequena área, levando à quebra do equipamento mesmo com pequena perda de massa.

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    Corrosão Intergranular

    Corrosão que ocorre nas fronteiras dos grãos do metal. Essas áreas são amorfas, de maior energia e acumulam impurezas, tornando-se mais suscetíveis à corrosão. A difusão é mais fácil nessas zonas, facilitando o processo de corrosão.

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    Lexiviação

    Remoção de um elemento de uma liga sólida por corrosão. O latão é um exemplo comum, o zinco corroi primeiro, deixando o cobre. O cobre se redeposita como uma massa porosa, enfraquecendo a resistência mecânica do material.

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    Corrosão Uniforme

    A corrosão uniforme ataca a superfície de um metal de forma homogênea, como um ataque generalizado. A velocidade de corrosão é relativamente constante, permitindo uma previsão mais precisa do desgaste do material.

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    Corrosão por Picada

    Corrosão em que a superfície do material se torna áspera e irregular devido à formação de pequenas cavidades ou crateras. É causada por um ataque localizado do material pela ação de um agente corrosivo.

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    Corrosão sob tensão

    A fratura de um material causada pela ação combinada de tensão de tração e um ambiente corrosivo específico.

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    Tipos de tensão

    Tensão aplicada à estrutura pela força externa ou tensão interna resultante do processo de fabricação e manipulação do material.

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    Influência da tensão

    O tempo até a fratura diminui com o aumento da tensão aplicada.

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    Empolamento pelo Hidrogénio

    O hidrogénio atómico penetra no metal, acumula-se em vazios e forma hidrogénio molecular, aumentando a pressão.

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    Prevenção do Empolamento pelo Hidrogénio

    Reduzir o processo de corrosão para diminuir a formação de hidrogénio, reduzir a presença de venenos que impedem a formação de hidrogénio molecular e substituir ligas para diminuir a difusão de hidrogénio.

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    Fragilização pelo Hidrogénio

    O hidrogénio atómico penetra na estrutura do metal, tornando-o frágil e suscetível à fratura.

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    Prevenção da Fragilização pelo Hidrogénio

    Reduzir a taxa de corrosão para diminuir a entrada de hidrogénio, alterar as condições de galvanização, tempera e soldadura e substituir o metal/ligas.

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    Mecanismo da Corrosão sob tensão

    Um pequeno pite na superfície do material atua como um concentrador de tensão, intensificando a tensão local e acelerando a fratura.

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    Grafitização

    A lixiviação do ferro que ocorre no ferro cinzento, resultando em uma rede de grafite frágil.

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    Corrosão Erosiva

    Aceleração da taxa de deterioiação de um material metálico causada pelo movimento contínuo contra sua superfície.

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    Danos por Cavitação

    Ocorre quando o líquido ferve próximo a uma superfície metálica devido à redução de pressão.

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    Fluxo Laminar

    O fluxo do fluido onde cada partícula segue um caminho suave e não interfere com as outras.

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    Fluxo Turbulento

    O fluxo do fluido é irregular, com pequenas regiões descontínuas.

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    Corrosão por Atrito

    Corrosão que ocorre em áreas de contato entre materiais sob carga, durante vibrações ou deslizamentos.

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    Teoria Desgaste-Oxidação

    Teoria que explica a corrosão por atrito, onde os pontos de contato são rompidos, os fragmentos removidos e posteriormente oxidados.

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    Teoria Oxidação-Desgaste

    Teoria que explica a corrosão por atrito, onde a camada de óxido protetora é rompida durante o movimento, expondo o metal para reoxidação.

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    Study Notes

    Degradação de Materiais - Interface Eletrificada

    • Elétrodo: Um material homogéneo e isotrópico.
    • Metal inerte imerso em solução eletrolítica: Redistribuição de partículas do eletrólito, carregamento do lado do elétrodo, indução de carga metálica e separação de cargas, resultando em desenvolvimento de potencial.
    • Importância das camadas eletrificadas: São responsáveis por reações eletroquímicas, como a dissolução iónica, que leva à degradação dos metais.
    • Metal não inerte imerso em solução eletrolítica: Ocorre uma troca de carga na interface, alternativa à formação da dupla camada.
    • Equilíbrio eletroquímico: Corrente direta igual à corrente inversa (io - corrente de permutação).
    • Equilíbrio quase-equilíbrio: Sistema capaz de compensar a falta de eletrões sem afetar o equilíbrio.
    • Não equilíbrio: Sistema incapaz de compensar a falta de eletrões, resultando numa redistribuição de carga.
    • Corrente anódica: Positiva, do elétrodo para o circuito externo.
    • Corrente catódica: Negativa, do circuito externo para o elétrodo.
    • Interface não polarizável: O potencial não muda com um pequeno fluxo, permitindo fluxo de corrente.
    • Interface polarizável: O potencial muda com um pequeno fluxo, acumulando carga no sistema.
    • Sobretensão de ativação: Ocorre quando o processo de oxidação/redução no elétrodo é o passo determinante na transferência de carga, com a taxa de reação dependente da taxa de eletrões transferidos.

    Introdução à Corrosão

    • Corrosão: Deterioração ou destruição de materiais devido a reações com o ambiente.
    • Corrosão dos metais: A forma de óxido do metal é termodinamicamente mais estável do que a forma metálica, levando à oxidação do metal e à formação de hidrogênio.
    • Ambientes que levam à corrosão: Água do mar, atmosfera salina, ambientes húmidos com altos teores de compostos ácidos (sulfúrico e nítrico).
    • Problemas associados à corrosão: Perda de funcionalidade, mudança de aparência, contaminação e problemas ambientais.
    • Tipos de corrosão: Corrosão húmida (com água) e corrosão seca (sem água) - a primeira é influenciada por um campo elétrico e a segunda por energia térmica.
    • Regiões propensas à corrosão: Limites de grão, regiões com alta energia e amorfas.
    • Corrosão sempre negativa?: Não, pois a passivação pode ocorrer, criando uma camada de óxido protetora, impedindo corrosão em ambientes externos.

    Diagramas de Pourbaix

    • Parâmetros para caracterizar estado de metal imerso: pH, temperatura e potencial eletroquímico (influenciam a velocidade de corrosão).
    • Linhas constantes em diagramas de potencial: Indicam equilíbrio físico, independente do pH.
    • Linhas decrescentes: Indicam dependência do pH, com maior número de eletrões retirados e maior estado de oxidação.
    • Linhas verticais: Representam equilíbrio eletroquímico, sem necessidade de eletrões.
    • Cor vermelha em diagrama: Representa zonas de corrosão.
    • Cor verde em diagrama: Pode indicar ou não passivação do material.
    • Cor cinzenta em diagrama: Indica imunidade do material.
    • Limitações dos diagramas: Não representam a cinética da corrosão, apenas condições específicas de temperatura, pressão e atividade do metal. Não consideram necessariamente óxidos.

    Formas de Corrosão

    • Ataque uniforme: Corrosão ocorre uniformemente na superfície, normalmente previsível e pouco preocupante durante projeto.
    • Corrosão Galvânica (de dois metais): Metais com potenciais eletroquímicos diferentes, um sofre oxidação (ânodo) e o outro redução (cátodo), com o ânodo sofrendo corrosão mais rapidamente.
    • Efeitos da área: Corrosão mais rápida em locais onde a área do ânodo é menor em relação à área do cátodo.
    • Prevenção: Selecionar metais próximos na série galvânica, isolando metais dissimilares, aplicando revestimento e adicionando inibidores.
    • Corrosão em fendas: Forma localizada em áreas inacessíveis. O oxigênio esgota-se, leva a grande degradação e é difícil de prever.
    • Corrosão filiforme: Corrosão em forma de filamentos abaixo de filmes protetores, como em latas de alimentos, com ataque seletivo e específico.
    • Corrosão por pites: Corrosão localizada e concentrada em pontos específicos, podendo causar deterioração significativa por ser difícil detectar e controlar.
    • Corrosão intergranular: Corrosão em fronteiras de grão, regiões com maior energia e impurezas, onde a difusão é mais fácil.
    • Lexiviação: Remoção de um elemento de uma liga sólida, geralmente devido a corrosão do metal diferente, resultando em massa porosa.
    • Grafitização: Formação de grafite no ferro cinzento, devido à lixiviação do ferro.
    • Corrosão erosiva: Aceleração da corrosão devido a movimentos de fluido sobre a superfície do metal.
    • Corrosão sob tensão: Fratura ocorre devido a tensões de tração e um meio corrosivo específico, resultando em falhas inesperadas.
    • Corrosão por hidrogénio: Penetração de hidrogênio no metal, podendo levar a empolamento ou fragilização, dependendo da forma do hidrogênio (molecular ou atômico).

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