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 longo do tempo e necessita de um tratamento adequado.

Se pretende saber o que é a passivação do aço inoxidável e os métodos para a realizar, leia este guia.

O que é a passivação do aço inoxidável?

A passivação do aço inoxidável é um processo no qual as moléculas de ferro livre são removidas da superfície do aço inoxidável.

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

Caso existam contaminantes, esta camada não será suficientemente protetora. O processo garante a resistência à corrosão e melhora a durabilidade do aço inoxidável.

Porque é a passivação essencial para o aço inoxidável?

O ferro é conhecido por diversas propriedades, mas não oferece resistência à corrosão. Por isso, aço inoxidável é criado misturando os elementos, nos quais o crómio garante a resistência à corrosão.

No entanto, a passivação continua a ser extremamente importante por muitas razões, que são as seguintes:

Proteção contra a corrosão

O ferro é o principal elemento 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 adiciona uma camada de proteção ao aço inoxidável para garantir o seu desempenho.

Remoção de contaminantes

Os contaminantes ficam sempre presentes no processo de fabrico, por mais cuidado que se tenha. A ferramenta de maquinagem tem até tendência para deixar contaminação, o que leva à oxidação e provoca a corrosão.

O processo de passivação é realizado com um processo de limpeza muito rigoroso e, por isso, os contaminantes são removidos da superfície.

Maquinabilidade melhorada

A aplicação da passivação do aço inoxidável não altera a composição do aço inoxidável e não afeta a sua maquinabilidade. Na verdade, oferece proteção contra a corrosão e torna-o mais fácil de maquinar.

3 passos do processo de passivação do aço inoxidável

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

Limpeza da superfície

O primeiro passo exige a limpeza das peças de aço inoxidável de todos os tipos de contaminantes. É utilizado um desengordurante alcalino no processo de limpeza, pois consegue remover contaminantes como detritos, poeira, produtos químicos ou óleo.

Processo de passivação

A segunda etapa é a etapa principal, na qual se utiliza ácido cítrico ou ácido nítrico para banhar a superfície do aço inoxidável. Ajuda a remover vestígios de ferro da superfície.

O ácido cítrico é acessível e também amigo do ambiente, mas tem tendência para o crescimento de bolores. O ácido nítrico, por sua vez, é mais eficaz, mas também é dispendioso e produz fumos tóxicos.

Ensaios dos componentes passivados

Assim que a passivação dos componentes é realizada, são efetuados alguns ensaios para garantir que o processo foi concluído na perfeição. Estes ensaios são os seguintes:

• É realizado um ensaio de humidade elevada, no qual o componente passivado é deixado em ambiente húmido durante um dia e é testada a sua resistência à humidade.
• É realizado um ensaio de nevoeiro salino, mantendo as peças passivadas numa câmara de nevoeiro salino durante 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 possam ser verificados sinais de corrosão.
• Aplica-se também sulfato de cobre aos componentes passivados para testar se este cria um depósito devido à presença de ferro livre.

Métodos e técnicas na passivação do aço inoxidável

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

Passivação com ácido cítrico

A passivação com ácido cítrico é amiga do ambiente e cria uma camada muito fina sobre o componente de aço inoxidável. Remove contaminantes e também ferro livre da superfície. É um método de passivação altamente acessível e eficaz, devido ao menor impacto ambiental.

No entanto, uma desvantagem deste processo é a possibilidade de crescimento de 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 no qual o aço inoxidável é submerso numa solução de ácido nítrico. Ajuda a remover o ferro livre e melhora a resistência à corrosão. É preferida pelos fabricantes pela eficácia que oferece.

No entanto, é um método perigoso devido à natureza do ácido nítrico. Além disso, não é sequer adequado para o ambiente.

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

Comparação entre as duas técnicas

O processo de passivação com ácido cítrico é seguro e suave em comparação com a passivação com ácido nítrico e garante também melhor estabilidade. No entanto, é menos compatível com todos os tipos de ligas de aço inoxidável e é também um processo mais 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 é também mais eficaz. No entanto, devido às preocupações de segurança e à sua natureza perigosa, é um processo de risco.

Vantagens da passivação do aço inoxidável

O processo de passivação do aço inoxidável é benéfico, e algumas das suas vantagens são as seguintes:

Melhor resistência à corrosão

O aço inoxidável ganha excelente resistência à corrosão graças ao processo de passivação. Nos casos em que a camada de crómio está danificada, o aço inoxidável pode oxidar-se, mas o processo de passivação adiciona uma nova camada, que o torna altamente resistente à corrosão.

Maior vida útil

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

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

Acabamento estético melhorado

A passivação melhora o acabamento superficial do componente e torna-o altamente resistente à corrosão. Se a superfície tiver marcas de dedos ou outras marcas, a passivação proporciona um aspeto mais limpo, tornando-o atrativo.

Fatores que afetam a eficácia da passivação

Existem três fatores mais importantes que influenciam a eficácia da passivação e que devem ser considerados; são os seguintes:

Impacto do ambiente

O papel da temperatura influencia o efeito da passivação. Se a temperatura do ambiente for elevada, a passivação é mais eficaz.

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

Composição do material

A composição do material é outra consideração, pois influencia a eficácia do processo de passivação. Alguns elementos de liga podem ser diferentes, como o níquel ou o molibdénio, o que influencia a 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 controlar o tempo que o componente permanece no banho de ácido. Deve ser retirado atempadamente e seco adequadamente; caso contrário, podem aparecer manchas de água ou contaminantes na superfície.

Desafios e preocupações na passivação do aço inoxidável

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

• É muito importante limpar o aço inoxidável adequadamente para evitar ferro incrustado. Caso os resíduos de ferro permaneçam na superfície, todo o processo pode ser em vão e originar o aparecimento de corrosão.
• Todo o componente deve ser tratado de forma uniforme. Em caso de inconsistência no processo, pode aparecer corrosão no componente.

Normas industriais comuns para a passivação do aço inoxidável

ASTM

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

ASTM A967: Apresenta uma definição clara dos tratamentos de passivação para componentes em aço inoxidável, que inclui métodos de ensaio, limpeza, decapagem, etc.

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

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

AMS

AMS significa Aerospace Material Specifications (Especificações de Materiais Aeroespaciais), que também trata dos materiais e normas relevantes para a aeronáutica. 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 abrange também a limpeza, a passivação e a decapagem de componentes resistentes à corrosão, como nos setores aeroespacial e médico.

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

Boas práticas para peças em aço inoxidável passivado

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

• Certifique-se de que, antes de iniciar o processo de passivação, o componente está limpo.
• Utilize sempre água desclorada quando precisar de enxaguar os componentes.
• Procure manter as operações separadas para minimizar a contaminação.
• O equipamento que utiliza para a passivação do aço inoxidável deve ser exclusivo para este processo e não deve ser usado para outros processos.
• Utilize um sistema de armazenamento em suportes adequado para evitar o contacto metal com metal.

Conclusão

A passivação do aço inoxidável melhora a durabilidade e a resistência à corrosão dos componentes em aço inoxidável e, como estes componentes são tão comuns em aplicações, o processo é altamente relevante.

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Perguntas frequentes

Como posso passivar 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 em aço inoxidável quando iniciar o processo.

Quanto material remove a passivação?

Remove uma quantidade negligenciável 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 nova passivação quando necessário.

A passivação é o mesmo que galvanoplastia?

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