Passivação de aço inoxidável: Tudo o que deve saber

O aço inoxidável é utilizado em quase todos os tipos de indústrias devido às excelentes propriedades que possui. No entanto, o aço inoxidável deteriora-se ao fim de algum tempo e necessita de um tratamento adequado.

Se está ansioso por saber o que é a passivação do aço inoxidável e os métodos para a conseguir, leia este guia.

O que é a passivação do aço inoxidável?

A passivação do aço inoxidável é um processo em que as moléculas de ferro livres de uma superfície de aço inoxidável são removidas.

O aço inoxidável é uma liga feita com crómio, ferro e outros elementos, e o ferro tem tendência para enferrujar. As camadas de crómio no aço inoxidável ajudam a protegê-lo da corrosão.

A passivação do aço inoxidável garante que todos os contaminantes são removidos da superfície do aço inoxidável para que o crómio possa formar uma camada de óxido.

No caso de estarem presentes contaminantes, esta camada não será suficientemente protetora. O processo garante a resistência à corrosão e melhora a durabilidade do aço inoxidável.

Porque é que a passivação é essencial para o aço inoxidável?

O ferro é conhecido por várias propriedades, mas não oferece resistência à corrosão. Por isso, aço inoxidável é criado pela mistura de elementos em que o crómio assegura a resistência à corrosão.

No entanto, a passivação continua a revelar-se extremamente importante por várias razões, que são as seguintes

Proteção contra a corrosão

O ferro é o elemento principal do aço inoxidável e oferece vantagens, mas corrói-se quando exposto ao oxigénio e à água. Neste caso, a passivação permite limpar a superfície e acrescenta uma camada de proteção ao aço inoxidável para garantir o seu desempenho.

Remoção de contaminantes

Por mais cuidadoso que seja o processo de fabrico, são sempre deixados contaminantes. A ferramenta de maquinagem tem mesmo a tendência de deixar para trás contaminação, o que leva à oxidação, que provoca a corrosão.

O processo de passivação é efectuado com um processo de limpeza muito completo, pelo que os contaminantes são removidos da superfície.

Maquinabilidade melhorada

A aplicação da passivação do aço inoxidável não altera a composição do aço inoxidável e nem sequer afecta a maquinabilidade do aço inoxidável. De facto, oferece proteção contra a corrosão e torna-o mais maquinável.

3 passos para o processo de passivação de aço inoxidável

O processo de passivação do aço inoxidável tem três passos cruciais, que são os seguintes:

Limpeza da superfície

O primeiro passo é limpar as peças de aço inoxidável de todos os tipos de contaminantes. Para o processo de limpeza, é utilizado um desengordurante alcalino, que pode remover contaminantes como detritos, pó, produtos químicos ou óleo.

Processo de passivação

A segunda fase é a fase principal em que o ácido cítrico ou o ácido nítrico é utilizado para banhar a superfície do aço inoxidável. Este ácido ajuda a remover os vestígios de ferro da superfície.

O ácido cítrico é económico e também amigo do ambiente, mas tem tendência para o crescimento de bolores. O ácido nítrico, no entanto, é mais eficaz, mas também é caro e produz fumos tóxicos.

Ensaio de componentes passivados

Assim que a passivação dos componentes é efectuada, são realizados alguns testes para garantir que o processo foi concluído na perfeição. Estes testes são os seguintes:

• É realizado um ensaio de humidade elevada em que o componente passivado é deixado em humidade durante um dia e a sua resistência à humidade é testada.
• É efectuado um ensaio de névoa salina, mantendo as peças passivadas numa câmara de névoa salina durante um período de duas horas, para que a durabilidade e a corrosão possam ser avaliadas.
• Os componentes passivados são também submetidos a água destilada durante um dia para que os sinais de corrosão possam ser verificados.
• O sulfato de cobre é também aplicado aos componentes passivados para testar se cria ou não um depósito devido à presença de ferro livre.

Métodos e técnicas de passivação de aço inoxidável

O processo de passivação do aço inoxidável tem os seguintes métodos e técnicas:

Passivação de ácido cítrico

A passivação com ácido cítrico é amiga do ambiente e cria uma camada muito fina sobre o componente de aço inoxidável. Remove os contaminantes e também o ferro livre da superfície. É um método de passivação altamente económico e eficaz, devido ao facto de causar menos danos ambientais.

No entanto, uma desvantagem deste processo é o facto de poderem surgir bolores, razão pela qual não é muito popular para o processo de passivação.

Passivação com ácido nítrico

A passivação com ácido nítrico é um processo em que o aço inoxidável é submerso numa solução de ácido nítrico. Ajuda a remover o ferro livre e aumenta a resistência à corrosão. É preferido pelos fabricantes devido à eficácia que oferece.

No entanto, trata-se de um método perigoso devido à natureza do ácido nítrico. Além disso, nem sequer é adequado para o ambiente.

Muitos fabricantes adicionam também dicromato de sódio, o que ajuda a aumentar a eficácia do processo e garante uma elevada resistência à corrosão. Apesar disso, a natureza perigosa do processo torna-o menos comum.

Comparação de ambas as técnicas

O processo de passivação com ácido cítrico é seguro e suave em comparação com a passivação com ácido nítrico e também garante uma melhor estabilidade. No entanto, é menos compatível com todos os tipos de ligas de aço inoxidável e também é um processo lento em comparação com o método do ácido nítrico.

Por outro lado, a passivação com ácido nítrico é rápida, oferece compatibilidade com diferentes ligas de aço inoxidável e também é mais eficaz. No entanto, devido às preocupações de segurança e à sua natureza perigosa, é um processo arriscado.

Vantagens da passivação de aço inoxidável

O processo de passivação do aço inoxidável é benéfico, e alguns dos seus benefícios são os seguintes:

Resistência à corrosão melhorada

O aço inoxidável ganha uma excelente resistência à corrosão devido ao processo de passivação. Nos casos em que a camada de crómio é danificada, o aço inoxidável pode ser oxidado, mas o processo de passivação adiciona uma nova camada, o que o torna altamente resistente à corrosão.

Melhoria do tempo de vida

O processo de passivação pode aumentar a vida útil dos componentes de aço inoxidável. O tratamento químico dos componentes aumenta a sua resistência e também assegura uma maior resistência ao desgaste.

Por conseguinte, as aplicações que necessitam de um componente de aço inoxidável duradouro podem considerá-lo adequado.

Acabamento estético melhorado

A passivação melhora o acabamento da superfície do componente e torna-o altamente resistente à corrosão. Se a superfície tiver manchas de impressões digitais ou outras marcas, a passivação leva a um aspeto mais limpo, tornando-a apelativa.

Factores que afectam a eficácia da passivação

Há três factores mais importantes que afectam a eficácia da passivação e que devem ser considerados; são os seguintes

Impacto do ambiente

O papel da temperatura tem impacto no efeito da passivação. Se a temperatura for elevada no meio envolvente, a passivação é mais eficaz.

Além disso, os agentes de limpeza utilizados afectam a passivação. Se o nível de cloreto for elevado na solução de limpeza, pode provocar alguma corrosão no aço inoxidável.

Composição do material

A composição do material é outra consideração, uma vez que afecta a eficácia do processo de passivação. Alguns elementos de liga podem ser diferentes, como o níquel ou o molibdénio, o que tem impacto na firmeza da camada de óxido, e a eficácia da passivação pode ser afetada.

Tratamentos secundários após a passivação

Para obter uma camada de passivação bem sucedida no aço inoxidável, é importante gerir o tempo que o componente é deixado no banho de ácido. Deve ser extraído atempadamente e seco de forma adequada; caso contrário, podem aparecer manchas de água ou contaminantes na superfície.

Desafios e preocupações na passivação de aço inoxidável

A passivação do aço inoxidável apresenta alguns desafios, que são os seguintes:

• É muito importante limpar o aço inoxidável de forma adequada para evitar a incorporação de ferro. Se o resíduo de ferro for deixado na superfície, todo o processo pode ser em vão e levar a uma aparência de corrosão.
• Todo o componente deve ser tratado com uniformidade. Em caso de incoerência no processo, pode surgir corrosão no componente.

Normas comuns da indústria para a passivação de aço inoxidável

ASTM

ASTM é um organismo internacional que estabeleceu normas para a passivação do aço inoxidável, e as que são relevantes para o processo são as seguintes:

ASTM A967: Fornece uma definição clara dos tratamentos de passivação para os componentes de aço inoxidável, que inclui métodos de ensaio, limpeza, descalcificação, etc.

ASTM A380: Esta norma oferece recomendações adequadas para a passivação de peças de aço inoxidável utilizando diferentes métodos como o jato de água e a decapagem ácida.

ASTM F86: Especifica a importância da preparação da superfície para evitar a corrosão.

EMA

AMS significa Aerospace Material Specifications (Especificações de Materiais Aeroespaciais), que também trata dos materiais e normas relevantes para aeroespacial. As normas relevantes para o aço inoxidável são as seguintes:

AMS 2700: Define a temperatura, o tempo de imersão e a concentração para o processo de passivação.

AMS-QQ-P-35: Esta norma também abrange a limpeza, passivação e descalcificação de componentes resistentes à corrosão, como no sector aeroespacial e médico.

AMS-STD-753: Esta norma prevê métodos de ensaio para avaliar a passivação dos componentes de aço inoxidável.

Melhores práticas para peças de aço inoxidável passivadas

O processo de passivação requer algumas boas práticas para que possa ser efectuado de forma eficaz, e algumas delas são as seguintes

• Antes de iniciar o processo de passivação, o componente deve estar limpo.
• Certifique-se de que utiliza água sem cloro sempre que precisar de enxaguar os componentes.
• Tente manter as operações separadas para minimizar a contaminação.
• O equipamento que está a utilizar para a passivação do aço inoxidável deve ser apenas para este processo e não deve ser utilizado para outros processos.
• Utilizar um sistema de armazenamento em prateleiras adequado para evitar o contacto entre metais.

Conclusão

A passivação do aço inoxidável aumenta a durabilidade e a resistência à corrosão em componentes de aço inoxidável e, uma vez que estes componentes são tão comuns em aplicações, o processo é altamente significativo.

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FAQs

Como é que posso passivar o aço inoxidável de forma segura e económica?

A passivação com ácido cítrico é o método de passivação mais seguro e económico. Certifique-se de que limpa a peça de aço inoxidável quando iniciar o processo.

Qual é a quantidade de material que a passivação remove?

Remove uma quantidade insignificante de material da superfície.

Quanto tempo dura a passivação no aço inoxidável?

A duração da passivação depende da utilização da aplicação e do ambiente a que está sujeita, mas os componentes podem ser sujeitos a uma nova passivação quando necessário.

Paixão é o mesmo que revestimento?

Não, a galvanização deposita uma camada de um metal sobre outro, enquanto a passivação apenas cria uma camada de óxido.