A ação de deslizamento de duas peças metálicas causa um desgaste nelas denominado “Escoriação de metal”. No entanto, não precisa de ação de deslizamento contínua entre superfícies ao longo do tempo, mesmo um único contato desalinhado pode causar a corrosão. O defeito de corrosão causa a adesão indesejada entre as partes metálicas, o que aumenta a taxa de defeitos e a manutenção dispendiosa.
Para evitar a formação de escoriações, é essencial entender o que é escoriação em metal, suas causas e estratégias anti-escorvamento. Continue lendo, este artigo incluirá todas essas elaborações.
O que é Metal Galling? Definição e Fenômenos
O que é escoriação em metal? É caracterizada como desgaste adesivo entre as superfícies metálicas devido ao atrito de alta pressão. A pressão de atrito excessiva transfere o material de uma superfície deslizante para outra, o que causa desgaste e adesão. Você pode identificar a área de escoriação pela identificação de danos visuais na superfície da peça, geralmente aparências ásperas, elevadas ou rasgadas. Portanto, quaisquer arranhões, degradação do material ou protrusão podem sugerir esse defeito.
Mecanismo de irritação/ Cortesia: ResearchGate
A corrosão metálica é um fenômeno microscópico associado à deformação plástica localizada em pontos de alto contato da superfície. À medida que as camadas de óxido nas superfícies metálicas são desgastadas, as moléculas de metal nuas entram em contato direto. Elas formam ligações metalúrgicas que ajudam na transferência de material menor ou soldagem a frio, resultando em caroços elevados (chamados de corrosão). Essas corrosão aumentam ainda mais o atrito à medida que o movimento de deslizamento continua.
Desgaste de adesão no rolamento
Além disso, a corrosão galvânica é propensa a todos os metais e ligas, especialmente componentes de chapas como os produzidos com processo de estampagem de alumínio ou outros itens de conformação de chapas metálicas. Também pode ser observado em fixadores, sistemas hidráulicos, rolamentos, etc.
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Desgaste abrasivo vs desgaste por corrosão
Para entender melhor a corrosão metálica, vamos compará-la com dois outros tipos de desgaste: Desgaste abrasivo e Desgaste por corrosão. Todos esses desgastes são distintos devido às suas causas e mecanismo de formação.
Desgaste abrasivo
A tabela abaixo descreve as principais diferenças resumidamente;
| Aspecto | Escoriação de metal | Desgaste abrasivo | Desgaste por corrosão |
| Causar | Desgaste adesivo devido ao contato metal com metal sob carga. | Partículas duras raspam ou corroem a superfície. | Reações químicas degradam o material. |
| Efeito | Rasgo de superfície e soldagem a frio | Sulcos, arranhões ou erosão superficial. | Ferrugem, corrosão ou perda uniforme de material. |
| Condições | Alta pressão, deslizamento e lubrificação insuficiente. | Presença de detritos ou partículas abrasivas. | Exposição à umidade, sais ou produtos químicos. |
| Prevenção | Lubrificantes, metais diferentes ou revestimentos de superfície. | Materiais mais duros, revestimentos resistentes ao desgaste. | Ligas resistentes à corrosão, películas protetoras. |
| Aplicações afetadas | Rolamentos, roscas e componentes hidráulicos. | Ferramentas, correias transportadoras e sistemas de moagem. | Estruturas marítimas, tubulações e equipamentos para áreas externas. |
Quais são as causas da corrosão metálica?
A principal razão por trás da corrosão metálica é o atrito entre duas ou mais partes metálicas em contato, tipicamente o aumento da força de atrito sob alta pressão. No entanto, o atrito pode ser o resultado de várias causas independentes, todas levando à corrosão em superfícies metálicas. Isso inclui compatibilidade de pareamento de materiais, falta de lubrificação, estresse excessivo nas partes deslizantes, rugosidade da superfície, etc.
Vamos discutir algumas causas principais resumidamente;
Composição material: O deslizamento de materiais similares com as mesmas propriedades metalúrgicas produz calor e amolece o material para transferência microscópica de uma superfície para outra. Então, essa transferência é soldada na segunda parte e resulta em corrosão do material.
Falta de lubrificação: A falta de lubrificação entre superfícies rotativas ou deslizantes aumenta o contato direto entre as moléculas do material, o que intensifica o aquecimento localizado e causa o desgaste.
Estresse excessivo: As altas cargas ou pressão de contato permitem maior interação entre as superfícies e aumentam o estresse local. Isso promove a corrosão, especialmente em componentes de fixação.
Qualidade do acabamento superficial: Os acabamentos superficiais ásperos facilitam mais pontos de contato quando duas ou mais peças deslizam ou se movem, aumentando o atrito e, portanto, o desgaste.
Efeitos Térmicos: Temperaturas aumentadas ou flutuantes são outra causa. Elas aceleram, degradação do lubrificante, deformação e adesão
Causas Ambientais: A corrosão nas superfícies das peças e a operação em ambientes abrasivos causam atrito e desgaste.
Essas causas significam que a qualidade geral das peças fabricadas e as considerações de montagem impactam a corrosão em peças metálicas. Enquanto isso, algumas causas estão relacionadas ao manuseio e às operações.
Como Prevenir a Galagem? Seis Estratégias Práticas
Fixadores pulverizados
Depois de entender o que é corrosão no metal e suas causas, vamos passar para ações ou estratégias de prevenção, desde a seleção correta do material até o revestimento adicional na superfície da peça.
- Evite materiais semelhantes
Emparelhamento de metais diferentes
Peças com o mesmo material aceleram a transferência de material e o trabalho a frio, enquanto materiais distintos fornecem as melhores propriedades antigripagem. Portanto, verifique as propriedades metalúrgicas das peças deslizantes e garanta que elas tenham estruturas distintas. Por exemplo, usar uma peça de cobre e outra de latão pode ser a melhor solução em vez de uma composição semelhante. Você pode ler as diferenças metalúrgicas de Latão versus Cobre aqui. Posteriormente, alumínio e aço podem ser outro par compatível.
- Lubrificação entre superfícies
Lubrificação da seção deslizante de uma cremalheira
Você pode aplicar lubrificações contendo elementos antigripantes como níquel e dissulfeto de molibdênio. A lubrificação fornece uma barreira entre superfícies de contato e reduz o atrito. Consequentemente, lubrificantes sólidos como PTFE podem ter melhor desempenho em algumas condições.
- Aplicar revestimento de superfície
Uma das estratégias eficazes para evitar a corrosão do metal é revestir as superfícies, o que atua como uma barreira física e reduz a interação. Para reduzir o atrito, também é essencial ter um acabamento liso da camada de revestimento.
Revestimento anti-gripagem
Nitreto de titânio, zinco e fosfato são alguns exemplos de materiais de revestimento anti-gripagem, que podem ser aplicados com galvanoplastia ou galvanoplastia sem corrente. Além disso, você pode aplicar deposição de vapor de AlCrN ou TiAlN para risco mínimo de adesão.
Se você estiver mais interessado, leia galvanoplastia vs anodização, dois métodos que podem ser usados para evitar corrosão metálica.
- Carga de controle e pressão de contato
Sejam fixadores, rolamentos ou pistões hidráulicos, evite sobrecargas e altas pressões de contato. Além disso, pré-cargas excessivas também podem aumentar o atrito. Para garantir isso, use ferramentas calibradas, considere lubrificação e sistemas de controle digital.
- Considere fatores externos
Aplique os acabamentos necessários e considere as variáveis operacionais se estiver usando peças de metal em condições ambientais severas, como ambientes marinhos, ácidos, úmidos, de alta temperatura e abrasivos. Você também pode precisar considerar as escolhas de materiais em tais condições.
- Manutenção periódica
Limpe detritos, contaminações e corrosão regularmente. Depois, reaplique o lubrificante. Isso garante uma operação contínua sem escoriações.
Quais metais são suscetíveis à corrosão?
Embora todos os tipos de metais e ligas possam passar pela corrosão galvânica, alguns são mais suscetíveis devido às suas propriedades metalúrgicas favoráveis. As peças metálicas com alta ductilidade e conformabilidade são propensas a sofrer corrosão galvânica, como alumínio, aço inoxidável, e aço austenítico. Além disso, o metal que desenvolve camadas de óxido também pode aumentar o risco de escoriação.
Alumínio com escoriações
O alumínio é um metal relativamente macio com alta ductilidade, então o material tende a se desgastar e endurecer facilmente. Especialmente, dois componentes móveis com alumínio estão em alto risco. Rosca, fixadores e deslizadores de porta são alguns exemplos.
Escoriação na estampagem de alumínio
Para evitar a corrosão do alumínio, reduza a pressão e aplique lubrificantes. Você também pode aplicar anodização ou outro acabamento duro.
Aço inoxidável
Os graus austeníticos de aço inoxidável são mais suscetíveis à corrosão galvânica em comparação a outros, 303, 304, 316, etc. O motivo é sua ductilidade e propriedades de endurecimento por corrosão. Posteriormente, a ausência de uma superfície resistente e a formação de camadas de óxido autopassivantes contribuem ainda mais para o efeito de corrosão galvânica.
Escoriação em fixadores de aço inoxidável
Para evitar a corrosão do aço inoxidável, use graus diferentes como 316 e 420, use Revestimento de superfície PTFE, e aplique lubrificação adequada.
Titânio Galva
A capacidade de manuseio de alto estresse e a baixa condutividade térmica tornam o titânio mais propenso à corrosão metálica. Os graus de titânio têm altos coeficientes de atrito que também promovem a adesão do material.
Para evitar a corrosão do titânio, otimize o projeto para baixa concentração de estresse, aplique revestimentos como TiN e lubrifique as superfícies.
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Resumindo
Formabilidade, ductilidade, endurecimento por trabalho e maciez são as principais propriedades do material que tornam o metal suscetível à corrosão galvânica. Enquanto isso, fração de superfície, alto estresse, desalinhamento, alta temperatura e outras condições operacionais são as principais causas por trás disso. No entanto, você pode adaptar as estratégias apropriadas para prevenção, como aplicar lubrificação, revestimento de superfície e evitar estresse excessivo.
No geral, a otimização do emparelhamento de materiais e do tratamento de superfície ajuda a resolver o problema corrosão metálica. Na ProlenTech, podemos fornecer serviços abrangentes de acabamento de superfície e revestimento antigripagem, sejam parafusos usinados em CNC ou produtos de chapa metálica fabricados. Além disso, nossos engenheiros e especialistas do setor ajudam você com a seleção de materiais e soluções de lubrificação apropriadas.
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Perguntas Frequentes
O que é corrosão em peças metálicas?
A corrosão galvânica é um desgaste adesivo que ocorre quando duas superfícies metálicas deslizam uma contra a outra sob pressão, causada por fricção microscópica - soldagem do material nos pontos de contato.
Como evitar corrosão metálica entre peças de alumínio?
Lubrificação adequada, anodização com acabamento liso e combinação de alumínio com metal duro para aplicações deslizantes ajudam a evitar o desgaste entre as peças de alumínio.
Quais aplicações são mais propensas à corrosão do metal?
Aplicações relacionadas a deslizamento, fixação e contatos de alta pressão provavelmente sofrerão com a corrosão. Alguns exemplos são parafusos, porcas, peças de máquinas, rolamentos, pistões e comportas de válvulas.
O que são lubrificantes antigripantes?
PTFE, dissulfeto de molibdênio, compostos antigripantes e lubrificantes de película seca são alguns lubrificantes antigripagem. Um lubrificante comum de mercado para aplicações antigripagem é WD-40®.