Estudo da corrosão e inibição dos aços carbono AISI 1010, inoxidável AISI 316 e duplex UNS S31803 em meio de solução de íons cloreto

摘要

O comportamento da corrosão e inibição à corrosão dos aços carbono AISI 1010, inox AISI 316 e duplex UNS S31803 foi estudado em meio de solução de íons cloreto à 3,0% (m/v), na ausência e presença do benzimidazol e imidazol como inibidores. A caracterização química e morfológica dos aços foi realizada por meio das técnicas de espectrometria de emissão ótica, difração de raios X, microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e energia dispersiva de raios X. As análises eletroquímicas foram realizadas através das técnicas de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica. As análises de difração de raios X e de metalografia mostraram as fases presentes em cada aço, sendo o aço carbono AISI 1010 composto pela fase ferrita, o aço inox AISI 316 pelas fases de FeNi e Cr e o aço duplex UNS S31803 pelas fases austenita e ferrita. Além disso, a metalografia e as análises de MEV e EDX permitiram identificar regiões e certos elementos presentes nos aços que propiciam à ocorrência da corrosão, tais como inclusões. Os inibidores foram testados em diferentes concentrações (25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 500 ppm e 1000 ppm) para os três aços, através das curvas de polarização e impedância eletroquímica, e verificou-se que para todas as concentrações houve aumento da resistência à corrosão dos aços. Pelas curvas de polarização verificou-se que o benzimidazol proporcionou aos aços AISI 1010, AISI 316 e UNS S31803, eficiências de inibição de cerca de 51%, 71% e 75%, respectivamente. Enquanto que o imidazol apresentou eficiência de cerca de 73%, 95% e 86%, respectivamente. Por impedância eletroquímica foi obtido que as eficiências de inibição do benzimidazol foram de aproximadamente 52%, 73% e 71%, respectivamente, para os aços AISI 1010, AISI 316 e UNS S31803. E por sua vez, o imidazol apresentou eficiências de aproximadamente 96% para os aços AISI 1010 e AISI 316 e 85% para o aço UNS S31803. Pelos testes de perda de massa foi observado que para o aço carbono AISI 1010 os dois inibidores inibiram a corrosão, sendo que o benzimidazol reduziu a taxa de corrosão em cerca de 17% e o imidazol em cerca de 24%. Para os aços inox AISI 316 e duplex UNS S31803 foi observado ganho de massa, não sendo possível calcular as taxas de corrosão. Porém, foi verificado que para ambos os aços o ganho de massa foi maior na presença dos inibidores, e ainda maior na presença do imidazol. Nas análises das curvas de polarização em estudos com a água do mar observou-se que os inibidores foram menos eficientes do que em meio de solução de cloreto. O benzimidazol obteve eficiências de cerca de 14%, 50% e 33%, respectivamente, para os aços AISI 1010, AISI 316 e UNS S31803. Enquanto que o imidazol apresentou eficiências de aproximadamente 21%, 59% e 34%, respectivamente. Em ambas as análises eletroquímicas e análise de perda de massa foi constatado que o melhor inibidor para os três aços foi o imidazol.