Ensaio de corrosão
sem tensão

Ensaio de imersão livre durante 4 semanas à temperatura ambiente sobre molas de prato de aços inoxidáveis (1.4310, 1.4568, com e sem shot peened, com e sem Kolsterised) e sobre peças de aço padrão 51CrV4 com oito revestimentos anticorrosivos. Quatro meios: MgCl₂ 40%, NaCl 3%, NaOH 0,1N e ácido cítrico 0,1M. Resultados expressos em escala visual qualitativa (Bom / Moderado / Pobre / Muito Pobre). Dados orientativos para a escolha de material e revestimento sujeito a corrosão sem carga aplicada.

Consulta técnica
FIG · Montagem do ensaio
Provete de mola de prato C-63 de aço inoxidável 1.4310 imerso livre em solução corrosiva, sem pré-carga aplicada.
C-63 · 1.4310 — Provete
Duração
4 semanas
T° ensaio
20–25 °C
Carga
Sem tensão
Métrica
B / M / P / MP
01

Condições do ensaio

Parâmetro Valor
Tipo de exposição Imersão total na solução corrosiva
Duração 4 semanas
Temperatura Ambiente (20–25 °C)
Arejamento Sem introdução de ar no meio
Estado mecânico das peças Livres de carga · sem pré-carga aplicada
Renovação da solução Não durante o ensaio
Geometria das amostras C-63 (DIN 2093) e B-80 (DIN 2093)
02

Resultados do ensaio de imersão sem tensão

Escala qualitativa visual após 4 semanas de imersão

Escala B Bom M Moderado P Pobre MP Muito Pobre
Mola · Material · Acabamento40% MgCl₂cloreto de magnésio3% NaClcloreto de sódio0,1N NaOHhidróxido de sódio0,1M C₈H₈O₇ácido cítrico
— Aços inoxidáveis sem revestimento
C-63 · 1.4310 · Estampado · Retificado M B B B
C-63 · 1.4310 · Estampado · Retificado · Shot peened M B B B
B-80 · 1.4310 · Estampado · Retificado M B B B
C-63 · 1.4568 · Estampado · Retificado M B B B
C-63 · 1.4568 · Estampado · Retificado · Shot peened P M B B
C-63 · 1.4568 · Estampado · Retificado · Shot peened · Kolsterised MP P B B
— Aço 51CrV4 com revestimentos anticorrosivos
51CrV4 · Galvanizado amarelo B P B MP
51CrV4 · Galvanizado transparente B M B MP
51CrV4 · Dacromet B B B MP
51CrV4 · Geomet B B B MP
51CrV4 · Delta Tone + Delta Seal B M B P
51CrV4 · Nickel plating P P B P
51CrV4 · Pintura diluída em água B B M P
51CrV4 · Oleado MP MP B MP
— Designações
  • C-63 63 × 31 × 1,8 mm (DIN 2093)
  • B-80 80 × 41 × 3,0 mm (DIN 2093)
  • 1.4310 X10CrNi18-8 / AISI 301
  • 1.4568 X7CrNiAl17-7 / 17-7 PH / AISI 631
  • Kolsterised difusão de carbono em inoxidável austenítico
— Soluções corrosivas
  • 40% MgCl₂ cloreto de magnésio em alta concentração
  • 3% NaCl cloreto de sódio (sais de degelo)
  • 0,1N NaOH hidróxido de sódio (limpeza CIP)
  • 0,1M C₈H₈O₇ ácido cítrico (alimentar)
03

Conclusões por meio corrosivo

Os resultados do ensaio variam radicalmente consoante o meio corrosivo. Em seguida, quatro leituras — uma por cada solução ensaiada — com o comportamento dos inoxidáveis e dos revestimentos.

Nas mesmas condições de tempo e temperatura, as peças apresentam desde uma pátina superficial até camadas espessas de óxido ou dissolução do revestimento. A fotografia mostra o efeito combinado do material + meio sobre o aspeto final da peça.

— cloreto de magnésio · concentração extrema

MgCl₂ 40%

Os aços inoxidáveis mostram baixa resistência. O 1.4310 obtém resultado moderado (M); o 1.4568 piora notavelmente com shot peened (P) e ainda mais com Kolsterised (MP). No 1.4310 o shot peened melhora ligeiramente; no 1.4568 piora-o — o granalhamento introduz rugosidade sem compensar o efeito químico.

Os revestimentos comportam-se melhor do que os inoxidáveis aqui. Galvanizados, Dacromet, Geomet, Delta Tone + Delta Seal e pintura diluída obtêm B. Exceções: níquel químico e oleado.

— cloreto de sódio · sais de degelo

NaCl 3%

Os aços inoxidáveis comportam-se bem (B ou M em todos os casos). Em contrapartida, a maioria dos revestimentos baixa claramente a sua resistência. Dacromet, Geomet e pintura diluída são as exceções — mantêm bom comportamento. Galvanizado, nickel plating e oleado degradam-se.

— hidróxido de sódio · limpeza CIP

NaOH 0,1N

É o meio mais benigno do ensaio. Tanto os aços inoxidáveis como a maioria dos revestimentos obtêm B. A única proteção afetada é a pintura diluída em água — o NaOH dissolve a camada orgânica.

— C₈H₈O₇ · alimentar / limpeza

Ácido cítrico 0,1M

Este meio demonstra a necessidade de usar aço inoxidável na presença de ácidos orgânicos. Os inoxidáveis obtêm B; os revestimentos baseados em zinco (galvanizados, Dacromet, Geomet) falham (MP) — o zinco reage diretamente com o ácido e dissolve-se.

Delta Tone + Delta Seal, nickel plating e pintura obtêm P; o oleado, MP.

Evidência
— FIG · Amostras após 4 semanas
Conjunto de molas de prato após 4 semanas de imersão: diferentes graus de ataque visível — desde pátina superficial até corrosão profunda do revestimento.
Diferentes graus de ataque consoante o material e o meio · mesmo tempo de exposição.

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04

Leitura cruzada · combinações contraintuitivas

— Shot peened

O shot peened nem sempre melhora a corrosão sem tensão

No 1.4310 é neutro; no 1.4568 piora ligeiramente em MgCl₂ 40%. Melhora a fadiga (ver bloco 03) mas não é uma proteção anticorrosiva por si só.

— Kolsterised

O Kolsterised piora a corrosão sem tensão no 1.4568

Este tratamento melhora a resistência ao desgaste, mas não protege face a MgCl₂ nem NaCl. Para ambientes com cloretos sem desgaste, não é a melhor opção.

— Dacromet · Geomet

As proteções mais versáteis em meios com cloretos

B em MgCl₂ 40%, B em NaCl 3%, B em NaOH 0,1N. O seu único ponto fraco é o ácido cítrico, comum a todos os revestimentos de base zinco.

— Oleado

O oleado não é uma proteção anticorrosiva real

Apenas um método de conservação temporário para armazenamento. Falha em três dos quatro meios — só aguenta em NaOH 0,1N.

05

Limitações do ensaio sem tensão

Os resultados deste ensaio não são extrapoláveis diretamente a aplicações onde a mola trabalha sob carga. Sob compressão surgem fenómenos adicionais que invalidam combinações ótimas em imersão livre:

  • 01
    Corrosão sob tensão (SCC)

    Os iões cloreto penetram nas microfissuras e, na presença de tensão, propagam fendas que levam à fratura da mola.

  • 02
    Aceleração por temperatura

    A 80 °C, o ritmo de corrosão multiplica-se em relação à temperatura ambiente.

  • 03
    Perda de camada passiva por fricção

    Em aplicações dinâmicas, o atrito entre peças destrói localmente a camada de óxido protetora do inoxidável.

06

Preguntas frecuentes

01 Quanto durou exatamente a exposição e porquê 4 semanas?

A imersão prolongou-se durante 4 semanas contínuas à temperatura ambiente, sem renovar a solução nem introduzir ar. Este prazo é suficiente para que os processos eletroquímicos lentos (corrosão por picadas, ataque do zinco por ácido cítrico, dissolução de camadas orgânicas) se manifestem visualmente e, ao mesmo tempo, curto para evitar artefactos por esgotamento da solução. Os ensaios de imersão livre não têm uma norma padrão única; foram concebidos como complemento ao teste cíclico VDA para situações onde a mola não está sob carga.

02 Porque é que o oleado obtém Muito Pobre em quase todos os meios?

O oleado não é uma camada anticorrosiva real, mas sim uma película de óleo mineral cuja única função é retardar a oxidação atmosférica durante o armazenamento. Em imersão, a película desloca-se ou emulsiona-se em poucas horas e deixa o substrato (aço 51CrV4) exposto diretamente ao meio. Por isso falha em MgCl₂, NaCl e ácido cítrico — apenas aguenta em NaOH 0,1N, onde o próprio substrato resiste razoavelmente bem. Para proteção anticorrosiva real convém optar por revestimentos eletroquímicos (galvanizado), por conversão (Dacromet, Geomet) ou por camada orgânica (Delta Tone + Delta Seal, pintura).

03 Porque é que o Kolsterised, um tratamento sofisticado, piora os resultados?

O Kolsterised é uma difusão de carbono a baixa temperatura sobre aços inoxidáveis austeníticos que aumenta a dureza superficial e a resistência ao desgaste sem formar carbonetos que comprometam a camada passiva. Funciona bem face a desgaste e fadiga, mas introduz tensões residuais superficiais e modifica ligeiramente a estrutura química do crómio ativo. Na presença de cloretos muito concentrados (MgCl₂ 40%) o efeito é contraproducente: a camada tratada é atacada antes do inoxidável base. Para aplicações sujeitas a corrosão por cloretos sem componente de desgaste, convém utilizar o material no seu acabamento padrão.

04 Se a minha mola vai trabalhar em NaCl 3% sem carga aplicada, que material escolho?

Para imersão em NaCl 3% sem carga, as opções recomendadas — todas com resultado B neste ensaio — são: (1) aço inoxidável 1.4310 ou 1.4568 sem tratamentos adicionais; (2) revestimentos por conversão Dacromet ou Geomet sobre 51CrV4 se o custo for crítico; (3) pintura diluída em água, válida para aplicações estéticas. Evite galvanizado convencional, níquel químico e oleado neste meio. Se a aplicação acrescentar carga, temperatura > 40 °C ou fadiga, os resultados deste bloco não se aplicam — consulte os blocos 02 e 03 antes de decidir.

05 Existem ensaios disponíveis em água do mar artificial ou em névoa salina?

Este ensaio cobre 4 meios padronizados (MgCl₂, NaCl, NaOH, ácido cítrico) pensados para abranger as tipologias mais comuns em molas industriais. Não inclui névoa salina (ISO 9227) nem água do mar artificial (ASTM D1141) — são ensaios cíclicos ou de aspersão com dinâmica diferente e realizam-se em câmara climática, não em imersão livre. Se a sua aplicação o exigir (marítimo, exterior, automóvel), a Surisa pode coordenar o ensaio com um laboratório externo acreditado ou remeter para dados de névoa salina já publicados para os revestimentos em questão — escreva-nos detalhando a norma exigida.

— Outros blocos do ensaio
Mãe00
Ensaios de corrosão
Resumo geral · metodologia
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Bloco 0202
Ensaio com tensão
Comprimido a 80% · 80 °C / 40 °C
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Bloco 0303
Ensaio com fadiga
Ciclos dinâmicos · prensa servo-hidráulica
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Bloco 0404
Teste VDA
Teste cíclico · névoa salina + humidade alternada
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