Em quais circunstâncias ocorre a corrosão intergranular no tubo de aço inoxidável 304?

Em que circunstâncias ocorrerá a corrosão intergranular em tubos de aço inoxidável 304? 

A corrosão intergranular do aço inoxidável 304 é influenciada principalmente pelas próprias propriedades do material, bem como pelo ambiente circundante e pelas condições de processamento. As circunstâncias específicas são as seguintes: 

I. Fatores do Material

1. Alto teor de carbono: No aço inoxidável 304, o elemento carbono tem forte afinidade com o elemento cromo. Quando o teor de carbono é alto, dentro de uma faixa de temperatura específica, o carbono se combinará com o cromo para formar carboneto de cromo (Cr₂₃C₆) e precipitar nas fronteiras dos grãos. Isso resulta em uma diminuição do teor de cromo perto das fronteiras dos grãos, criando uma área pobre em cromo. Quando há meios corrosivos, a área pobre em cromo é propensa à corrosão intergranular. 

2. Razão inadequada de elementos de liga: A razão de elementos de liga, como cromo, níquel e molibdênio, no aço inoxidável 304 é crucial para sua resistência à corrosão intergranular. Se o teor de cromo for insuficiente, ou se os teores de elementos como níquel e molibdênio se afastem da faixa normal, isso afetará a estabilidade da película passivante e a resistência à corrosão do aço inoxidável, e aumentará a sensibilidade à corrosão intergranular. 

II. Fatores de processamento

1. Processo de soldagem: Quando soldando tubos de aço inoxidável 304, a junta de solda e a zona afetada pelo calor passarão por um processo rápido de aquecimento e resfriamento. Durante esse processo, o ciclo térmico de soldagem pode fazer com que o aço inoxidável permaneça na faixa de temperatura de 450 - 850°C por um certo período de tempo. Essa é precisamente a faixa de temperatura em que o carboneto de cromo tende a se precipitar, resultando, assim, em deficiência de cromo nas fronteiras dos grãos, tornando a área soldada propensa à corrosão intergranular. Esse fenômeno também é conhecido como corrosão de soldagem. 

2. Deformação por processamento a frio: Quando tubos de aço inoxidável 304 são submetidos a processamento a frio, como dobramento e alongamento, tensões internas e distorções da rede cristalina serão geradas no material. Esses defeitos aumentarão a atividade das fronteiras dos grãos, acelerando a difusão de átomos de cromo nas fronteiras dos grãos. Em certas condições, isso promove a precipitação do carboneto de cromo, aumentando, assim, a tendência à corrosão intergranular. 

III. Fatores Ambientais

1. Meio Corrosivo Específico: Quando tubos de aço inoxidável 304 são colocados em um meio corrosivo contendo íons específicos, a corrosão intergranular tende a ocorrer. Por exemplo, em ambientes com cloreto, sulfato, etc., esses íons destruirão a camada passiva na superfície do aço inoxidável, especialmente nas regiões pobres em cromo nas fronteiras dos grãos. A capacidade de reparo da camada passiva é mais fraca nessas áreas, tornando-as mais suscetíveis à erosão e, assim, desencadeando a corrosão intergranular. 

2. Temperatura e Umidade: A temperatura e a umidade também têm efeitos significativos na corrosão intergranular. Em geral, em ambientes com temperatura e umidade relativamente altas, a atividade do meio corrosivo aumenta e a velocidade de difusão dos íons acelera, o que acelerará o processo de corrosão intergranular. Especialmente quando a temperatura está dentro da faixa sensível de 450 - 850℃ e há um meio corrosivo presente, a possibilidade de corrosão intergranular aumentará significativamente. 

Para prevenir a corrosão intergranular de tubos de aço inoxidável 304, pode-se escolher o aço inoxidável 304L com teor de carbono mais baixo ou o aço inoxidável contendo elementos estabilizadores, como titânio e nióbio. Durante a soldagem, devem ser adotadas técnicas e materiais de soldagem adequados, o calor de entrada da soldagem deve ser controlado e o tratamento de revenimento para alívio de tensões deve ser realizado nos tubos de aço inoxidável após o processamento a frio. Ao mesmo tempo, deve-se fazer esforços para evitar que os tubos de aço inoxidável sejam expostos a ambientes de meios corrosivos fortes.