Vida dos materiais

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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais

CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS
PMT 2100 - Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia
2º semestre de 2008 (versão 2007)

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CICLO DE VIDA DOS MATERIAIS DE ENGENHARIA

PMT 2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP - 2008 (versão 2007) Processos que determinam o “fim”  dos materiais
• Corrosão e degradação
– Corrosão de metais – Corrosão de materiais cerâmicos – Degradação de polímeros

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• Desgaste mecânico (estudado  pela Tribologia)
– Desgaste abrasivo – Erosão – Cavitação
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Importância econômica 
• custos diretos corretivos (Cdc)  •custos diretos preventivos(Cdp) • custos indiretos (Cin)  • custo total (Ctot): • Ctot = Cdc + Cdp + Cin
• Aumento de Cdp normalmente diminui o Ctot • Existe semelhança com os custos da saúde
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CUSTOS DIRETOS
• CUSTOS CORRETIVOS (Cdc)
­ reparos ­ reposição de material

• CUSTOS PREVENTIVOS (Cdp)­ revestimentos (pintura e outros) ­ material resistente à corrosão ­ proteção catódica ­ inibidores de corrosão ­ desumidificação de armazém ­ superdimensionamento

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CUSTOS INDIRETOS (Cin)

­ interrupção de produção ­ perda de materiais ­ perda de eficiência ­ contaminação de produtos

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CUSTO DA CORROSÃO
• Custos totais (Ct) de 3 a 4% do PNB • Custos evitáveis: 15­30 % de Ct • no Brasil: PNB ∼ US$ 644 bilhões (em 2005) • Ct = US$ 19­26 bilhões/ano • Custos evitáveis estimados: ∼ US$ 5 bilhões/ano  
PMT 2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP - 2008 (versão 2007) IMPORTÂNCIA SOCIAL DA  DETERIORAÇÃO 
• Acidentes (perda de vidas ou invalidez): queda de pontes e  aviões, explosão de caldeiras,  vazamento de oleodutos (Vila  Socó). • Contaminação (deterioração da saúde):  canalizações de  chumbo, alambiques de cobre. • Insalubridade: umidade causada por vazamentos,  vazamento de produtos tóxicos (p.ex.gás). • Economia popular: produtos de consumo de durabilidade comprometida pela deterioração.
PMT 2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP - 2008 (versão 2007)

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Definições
• Corrosão ou degradação: Destruição ou inutilização  para o uso de um material pela sua interação  química ou eletroquímica com o meio em que se  encontra • Desgaste mecânico: Destruição ou inutilização para o uso de um material através de sua solicitação  mecânica durante o seu emprego em equipamentos • Obs.: Os dois processos acima podem ocorrer de  forma simultânea e complementar, resultando num  efeito sinérgico, isto é, o dano provocado será maior  do que a soma dos danos que seriam provocados  por cada um atuando separadamente 
PMT 2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP - 2008 (versão 2007) Corrosão e degradação dos materiais

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Para  os  três  tipos  de  materiais  de  engenharia,  os  mecanismos  de  deterioração  são  diferentes: • Metais: a deterioração ocorre pela dissolução do material, com ou sem a formação de  produtos sólidos (óxidos, sulfetos, hidróxidos). Esse fenômeno é denominado corrosão.  A  deterioração  também  pode  ocorrer  pela  reação  em  atmosferas  a  alta  temperatura,  formando  camadas  de óxidos.  Esse  fenômeno  se  chama  oxidação.  Ambos  são  processos eletroquímicos. •Cerâmicas: a deterioração (que também pode ser chamada corrosão) ocorre somente  em temperaturas elevadas ou em ambientes muito agressivos. Estes materiais são muito  resistentes à deterioração. •  Polímeros:  os  mecanismos  de  deterioração  são  diferentes  daqueles  dos  metais  e ...
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