Sobre a passivação do aço inoxidável à custa de um tratamento ácido (nítrico ou cítrico), e o óxido de cromo III como o agente anticorrosão do aço

O aço inoxidável está sujeito à corrosão se o ferro livre não for protegido por uma camada de óxido de cromo III (Cr₂0₃). Isso acontece naturalmente quando o cromo entra em contato com o oxigênio (O₂) do ar.

O problema é quando essa barreira de óxido é arranhada ou danificada e o aço carbono (contendo ferro) recém-exposto não pode se reformar. Se não houver cromo ou suficiente para cobrir a área danificada, a corrosão pode começar e espalhar-se para as subcamadas.

A chave é criar uma superfície rica em cromo, removendo o máximo de ferro possível e, ao mesmo tempo, deixando o máximo de cromo para trás. Isso aumenta drasticamente a probabilidade de que um óxido se forme antes que a corrosão se instale.

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Fonte: The Federal Group USA

Tipos de aço inoxidável.

A passivação é um processo químico para remover a contaminação em superfícies, ou seja, pequenas partículas residuais contendo ferro e partículas de ferro provenientes de ferramentas de corte que podem atuar como pontos de iniciação local para corrosão. Este processo também pode remover sulfetos expostos na superfície de ligas inoxidáveis. Em outras palavras, ao remover quimicamente os contaminantes livres da superfície do aço inoxidável o processo de passivação adiciona uma fina camada de óxido. Mais cromo disponível a partir de uma superfície limpa significa uma camada de óxido de cromo mais espessa na parte superior da superfície de aço inoxidável. Além disso, esta superfície quimicamente não reativa significa maior proteção contra a corrosão [4-10].

Processo de passivação de aço.

A especificação ASTM A967-17 indica que tanto o ácido cítrico quanto o nítrico podem ser usados ​​como agentes passivadores para aços inoxidáveis. Para ser eficaz, o ácido nítrico deve ser altamente concentrado. No entanto, muito questionamento tem sido feito em relação à produção de vapores tóxicos prejudiciais à saúde gerados pelo uso de ácido nítrico em banhos de passivação [21,22].

Por outro lado, o ácido cítrico é uma alternativa biodegradável que não gera resíduos perigosos. Embora os benefícios do ácido cítrico como agente passivador estejam bem estabelecidos, as informações técnicas sobre o seu processo de passivação são escassas [23,24]. Em 2003, a Boeing Company avaliou o uso do ácido cítrico como alternativa para passivação do aço na indústria aeronáutica [6]. Em 2008, a National Aeronautics and Space Administration (NASA) iniciou um programa de pesquisa focado na avaliação do uso de ácido nítrico no processo de passivação de peças soldadas, utilizando a técnica de câmara de sal [10]. Mais tarde, a NASA avaliou o uso de ácido cítrico em espécimes expostos sob condições de corrosão atmosférica usando testes de aderência [21].

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Fonte: Lara-Banda, M.; Gaona-Tiburcio, C.; Zambrano-Robledo, P.; Delgado-E, M.; Cabral-Miramontes, J.A.; Nieves-Mendoza, D.; Maldonado-Bandala, E.; Estupiñan-López, F.; G. Chacón-Nava, J.; Almeraya-Calderón, F. Alternative to Nitric Acid Passivation of 15-5 and 17-4PH Stainless Steel Using Electrochemical Techniques. Materials 2020, 13, 2836.