Nozes de aço carbono são amplamente valorizados em várias indústrias por sua resistência mecânica, acessibilidade e facilidade de fabricação. No entanto, uma limitação notável do aço carbono é o seu suscetibilidade inerente à corrosão . Ao contrário do aço inoxidável, que contém cromo e outros elementos de liga que formam uma camada passiva de óxido protetor, o aço carbono não possui essas propriedades naturais resistentes à corrosão. Como resultado, as nozes de aço carbono podem experimentar oxidação e ferrugem quando expostas à umidade, produtos químicos ou condições ambientais adversas.
Características de resistência à corrosão das nozes de aço carbono
1. Propenso à oxidação e formação de ferrugem
Quando as porcas de aço carbono entram em contato com água e oxigênio, ocorre uma reação química, levando à formação de óxido de ferro ou ferrugem. Essa ferrugem é uma substância porosa e escamosa que não protege o metal subjacente, mas acelera mais corrosão. Com o tempo, a ferrugem pode causar enfraquecimento, picada e eventual falha do fixador, comprometendo a integridade dos conjuntos mecânicos.
2. Sensibilidade ambiental
A taxa e a gravidade da corrosão dependem muito do ambiente circundante:
Umidade e umidade: Em condições úmidas ou úmidas, especialmente ao ar livre, a probabilidade de corrosão é alta. A exposição frequente à chuva, condensação ou salpicos de água cria um ambiente propício à ferrugem.
Sal e cloretos: Os ambientes próximos ao mar ou em áreas onde os sais de degelo são usados representam um risco elevado de corrosão devido aos íons cloreto que atacam agressivamente superfícies de aço.
Poluentes industriais: Gases ácidos como dióxido de enxofre ou óxidos de nitrogênio em áreas industriais ou urbanas podem acelerar a corrosão, formando umidade ácida em superfícies metálicas.
Flutuações de temperatura: Ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento podem causar condensação, levando ao acúmulo e corrosão da umidade. Altas temperaturas combinadas com produtos químicos corrosivos podem exacerbar ainda mais a deterioração.
3. Falta de camada de proteção passiva
Ao contrário do aço inoxidável, que forma uma camada estável de óxido rica em cromo que protege o metal contra a corrosão adicional, o aço carbono não possui uma barreira de autocura. Essa falta significa que qualquer dano ao revestimento ou acabamento da superfície pode expor o aço nu, tornando a porca vulnerável à corrosão rápida.
Métodos para melhorar a resistência à corrosão das nozes de aço carbono
Para combater a vulnerabilidade natural de corrosão, os fabricantes aplicam vários tratamentos e revestimentos de superfície para nozes de aço carbono. Essas camadas de proteção servem como barreiras físicas, revestimentos de sacrifício ou camadas de passivação química, aumentando significativamente a resistência à corrosão e estendendo a vida útil do serviço.
1. Coating de zinco (galvanização)
Zinco eletroplinado: Uma fina camada de zinco é eletroplatada na superfície da porca, fornecendo proteção sacrificial. O zinco corroa preferencialmente, protegendo o aço por baixo, mesmo que o revestimento seja arranhado.
Galvanização de mergulhos a quente: Envolve imergir as nozes em zinco fundido, resultando em um revestimento mais espesso e durável, ideal para ambientes externos e industriais severos. Esse processo cria um vínculo metalúrgico entre zinco e aço, aumentando a resistência contra a abrasão e a corrosão.
Os revestimentos de zinco são populares por sua relação custo-benefício e confiabilidade, especialmente em projetos de construção, automotivo e infraestrutura.
2. Acabamento de óxido preto
O óxido preto é um revestimento de conversão química que forma uma fina camada de magnetita (Fe3O4) na superfície. Ele fornece resistência à corrosão leve e reduz a reflexão da luz, melhorando a estética.
Geralmente combinado com revestimentos de óleo ou cera para melhorar a proteção contra corrosão, o óxido preto é frequentemente usado em ambientes internos ou secos.
3. Revestimento de fosfato
Este tratamento cria uma camada de fosfato cristalino que aumenta a resistência à corrosão e melhora a adesão de revestimentos subsequentes como tinta ou óleo.
Frequentemente usados em aplicações automotivas e de máquinas, os revestimentos de fosfato também oferecem alguns benefícios de lubrificação durante a montagem.
4. Revestimento em pó e tintas
Os revestimentos em pó e as tintas industriais oferecem uma barreira protetora robusta e não metálica contra a umidade e os produtos químicos.
Esses revestimentos podem ser personalizados para cor e textura, melhorando a proteção da corrosão e o apelo visual.
5. Placamento de cádmio
Embora o revestimento de cádmio ofereça excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos, é menos favorecido hoje devido a preocupações ambientais e de saúde associadas à toxicidade do cádmio.
6. Outros tratamentos de proteção
Eletropolismo e passivação - Mais comum com aço inoxidável - também pode ser aplicado ao aço carbono para superar superfícies e reduzir os locais de iniciação da corrosão.
Inibidores de corrosão pode ser aplicado como sprays ou óleos para proteger as nozes durante o armazenamento ou a exposição temporária.
Fatores adicionais que afetam a resistência à corrosão
Compatibilidade de threads e corrosão galvânica: Quando as porcas de aço carbono são combinadas com parafusos feitos de diferentes metais (por exemplo, aço inoxidável), a corrosão galvânica pode ocorrer devido a diferenças eletroquímicas. Os revestimentos adequados de emparelhamento ou isolamento de materiais ajudam a mitigar esse problema.
Controle ambiental: Em algumas aplicações, o controle da umidade, temperatura ou exposição a agentes corrosivos (por exemplo, usando gabinetes selados) pode melhorar a vida útil da porca.
Resumo
Enquanto as porcas de aço carbono têm inerentemente resistência à corrosão limitada, aplicando tratamentos de superfície como batedura de zinco, galvanização a quente, revestimentos de óxido preto, tratamentos de fosfato e revestimentos em pó melhora significativamente sua durabilidade contra a ferrugem e os danos ambientais. A escolha do tratamento depende do Aplicação pretendida, condições de exposição, restrições de custo e requisitos regulatórios . Com o revestimento e manutenção adequados, as nozes de aço carbono podem servir de maneira confiável em configurações exigentes de industria
