ASTM G71 Condução e avaliação de testes de corrosão galvânica em eletrólitos

A norma ASTM G71, Diretrizes para Condução e Avaliação de Testes de Corrosão Galvânica em Eletrólitos, desenvolvida pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), abrange a execução e a avaliação de testes de corrosão galvânica para caracterizar o comportamento de dois metais diferentes em contato elétrico dentro de um eletrólito sob condições de baixo fluxo. Esta norma é adaptável a metais e ligas forjados ou fundidos.

Este guia abrange a seleção de materiais, a preparação de amostras, o ambiente de teste, o método de exposição e a avaliação dos resultados para caracterizar o comportamento de pares galvânicos em um eletrólito.

O objetivo deste guia é fornecer informações sobre a corrosão galvânica de metais em contato elétrico em um eletrólito que não possui uma taxa de fluxo suficientemente alta para causar erosão-corrosão ou cavitação.

A norma ASTM G71 descreve os procedimentos recomendados para o projeto, a execução e a interpretação de ensaios de laboratório e de campo que avaliam a corrosão galvânica entre diferentes metais expostos a eletrólitos condutores. Esta norma auxilia os engenheiros na seleção de métodos de ensaio adequados, na preparação de amostras, no controle das condições ambientais, na medição da corrente galvânica e na interpretação do comportamento de corrosão resultante.

A norma ASTM G71 é amplamente utilizada nos seguintes setores:

• Automotivo
• Aviação e espaço
• engenharia naval
• Petróleo e gás
• Processamento químico
• construção
• eletrônica
• Energia renovável

As recomendações desta norma são valiosas em qualquer situação em que diferentes metais sejam combinados em ambientes úmidos ou corrosivos.

A corrosão galvânica ocorre nas seguintes situações:

• Quando dois metais diferentes são conectados eletricamente
• Quando ambos os metais são expostos ao mesmo eletrólito (como água, água do mar, umidade ou solução salina)
• Quando existe uma diferença de potencial elétrico entre eles

Nessas circunstâncias,

• Um metal menos nobre torna-se o ânodo.
• Um metal mais nobre torna-se o cátodo.
• O metal anódico sofre corrosão a uma taxa acelerada.

Exemplos incluem:

• Alumínio ligado ao aço inoxidável.
• Fixadores de aço em estruturas de alumínio.
• Tubos de cobre fixados a aço galvanizado.
• Componentes de magnésio combinados com aço.

Compreender a corrosão galvânica é crucial porque ela frequentemente causa falhas localizadas muito antes que a corrosão homogênea se torne significativa.

A norma ASTM G71 auxilia os engenheiros nos seguintes aspectos:

• Avaliar a compatibilidade galvânica de metais.
• Comparação de combinações de materiais
• Medição da corrente galvânica.
• Estimativa da severidade da corrosão.
• Analisando os impactos ambientais
• Avaliação de revestimentos e sistemas de proteção.
• Apoio na seleção de materiais durante o desenvolvimento do produto.

A norma ASTM G71 não define critérios de aprovação/reprovação. Em vez disso, fornece métodos cientificamente aceitos para a obtenção de dados confiáveis ​​sobre corrosão. Esta norma abrange:

• Teste de corrosão galvânica em laboratório
• Teste de exposição em campo
• medições eletroquímicas
• Monitoramento de corrente galvânica
• Medidas de perda de peso
• Medições de potencial de corrosão
• Simulação ambiental
• Preparando uma amostra para teste
• Interpretação de dados

A norma ASTM G71 aplica-se ao seguinte:

• metais
• revestimentos metálicos
• Metais com tratamento de superfície
• Fixadores
• Links de origem
• Componentes mecânicos

A severidade da corrosão galvânica depende de diversos fatores que interagem entre si:

• Diferença de potencial do eletrodo: Uma diferença de potencial maior geralmente aumenta a corrente galvânica. Por exemplo,
  • Aço magnésio: Risco muito elevado.
  • Alumínio-aço: Risco médio
  • Aço inoxidável-titânio: Baixo risco.
• Condutividade do eletrólito: Eletrólitos com alta condutividade aumentam a corrosão. Por exemplo,
  • Água do mar
  • Sal de estrada
  • água de resfriamento industrial

Meios com baixa condutividade geralmente reduzem o ataque galvânico.

• Relação de áreas: Um dos conceitos mais importantes discutidos nesta norma é a relação entre as áreas do cátodo e do ânodo:
  • Cátodo grande + ânodo pequeno: Corrosão muito severa.
  • Cátodo pequeno + ânodo grande: Taxa de corrosão muito menor.

Por exemplo,

• Pequenos rebites de aço em painel de alumínio
• Grande placa de aço inoxidável fixada a um pequeno suporte de alumínio.

O segundo exemplo apresenta um risco galvânico muito maior.

• Temperatura: Temperaturas mais altas geralmente aumentam o seguinte:
  • Taxas de reação
  • Condutividade eletrolítica
  • Corrente de corrosão
• Disponibilidade de oxigênio: O oxigênio dissolvido favorece as reações catódicas. Ambientes com pouca ventilação podem apresentar mecanismos de corrosão diferentes daqueles encontrados em ambientes ricos em oxigênio.

A norma ASTM G71 aborda diversos métodos de ensaio:

• Testes de imersão: As amostras são imersas nas seguintes soluções:
  • Soluções de cloreto de sódio
  • água do mar artificial
  • fluidos de processo industrial
  • Água doce
  • Água de resfriamento

Os metais unidos permanecem eletricamente conectados durante todo o período de exposição.

• Medições eletroquímicas: Esta norma recomenda que sejam realizadas as seguintes medições:
  • Corrente galvânica
  • Potencial galvânico
  • Potencial de circuito aberto
  • Comportamento de polarização

Essas medições fornecem informações quantitativas sobre a atividade de corrosão.

• Teste de perda de peso: A taxa de corrosão pode ser determinada utilizando os seguintes métodos:
  • Limpeza das amostras
  • Medição da massa antes da exposição
  • Medição da massa após a exposição
  • Cálculo da perda de material.

A perda de peso é um dos métodos mais confiáveis ​​para avaliar a corrosão a longo prazo.

• Exposição em campo: Os testes de laboratório podem não representar com precisão os ambientes de serviço reais. Portanto, a norma ASTM G71 recomenda a realização de testes em campo sempre que possível. Por exemplo,
  • estruturas marinhas
  • Plataformas offshore
  • hyperlinks
  • Componentes automotivos
  • Componentes de aeronaves

Resultados confiáveis ​​exigem uma preparação de amostras consistente. Considerações importantes incluem:

• Yüzey işlemi
• Processos de limpeza
• Rigidez da superfície
• dimensões
• Composição metálica
• Qualidade da conexão elétrica
• Preparação da borda

Uma preparação inadequada da amostra pode afetar significativamente os resultados da corrosão.

A norma ASTM G71 recomenda que os seguintes aspectos sejam verificados em termos de variáveis ​​ambientais:

• Química dos eletrólitos
• Concentração de sal
• valor de pH
• temperatura
• Oxigênio dissolvido
• quociente de vazão
• Período de exposição
• Umidade (para testes atmosféricos)

A consistência ambiental melhora a repetibilidade e a reprodutibilidade dos resultados dos testes.

As medições comuns segundo a norma ASTM G71 incluem as seguintes:

• Corrente galvânica
• Potencial de corrosão
• Perda de peso
• Taxa de corrosão
• Aparência da superfície
• Profundidade da cava
• Çatlak korozyonu
• Ataque local
• Formação de produtos de corrosão

A norma ASTM G71 enfatiza que a corrente galvânica, por si só, não deve ser usada para prever a vida útil. Os engenheiros devem avaliar os resultados em conjunto com os seguintes fatores:

• Condições ambientais
• Geometria do material
• proporções de área
• Condições da superfície
• Período de exposição
• Morfologia da corrosão
• Carga mecânica
• Revestimentos protetores

A norma ASTM G71 é amplamente utilizada nas seguintes áreas:

• Automotivo:
  • Painéis da carroceria em alumínio
  • Çelik bağlantı elemanları
  • Caixas de bateria
  • Chassi de veículo elétrico
  • Sistemas de refrigeração
• Aviação e espaço:
  • Ligas de alumínio
  • Estruturas de titânio
  • Conexões de metal composto
  • Conjuntos de trem de pouso
• Marinho:
  • cascos de navios
  • Hélices
  • Plataformas offshore
  • Tubos de água do mar
  • Fixadores
• Prédio:
  • aço estrutural
  • Sistemas de cobertura
  • Paredes de cortina
  • Capalar
  • hyperlinks
• Petróleo e gás:
  • Tubulações
  • trocadores de calor
  • válvulas
  • Vasos de Pressão
  • Equipamentos offshore

A norma ASTM G71 é frequentemente utilizada em conjunto com outras normas de corrosão, incluindo:

• ASTM G1 Preparação, limpeza e avaliação de corpos de prova para ensaios de corrosão.
• Técnicas de medição eletroquímica ASTM G3
• Teste de polarização potenciodinâmica ASTM G5
• Teste de corrosão por imersão em laboratório ASTM G31
• ASTM G44 Teste alternativo de imersão de metais em meios contendo cloreto.
• Medições de resistência à polarização ASTM G59
• Norma ASTM G102: Cálculo das taxas de corrosão a partir de medições eletroquímicas.

Em conjunto, essas normas fornecem uma estrutura abrangente para a avaliação da corrosão.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma ASTM G71.