Decapagem e passivação do aço inoxidável

Siderurgia Brasil — Edição 28
Aços Inoxidáveis em 09 Mar 2006

Para aumentar a durabilidade e a resistência do aço inoxidável existem tratamentos químicos adequados.

As operações de decapagem e passivação são considerados importantes tratamentos superficiais realizados nos aços inoxidáveis. Enquanto a decapagem é uma operação de limpeza, a passivação presta-se para assegurar a resistência à corrosão do componente ou peça e, conseqüentemente, sua durabilidade. A matéria a seguir destaca as diferenças entre estas duas operações, exemplificando e ilustrando a utilização de cada uma delas.

Decapagem
A decapagem é a remoção de uma fina camada de metal da superfície do aço inoxidável. Misturas de ácidos nítrico e hidrofluorídrico são normalmente usadas para decapar o aço inoxidável. Uma aplicação muito corriqueira da decapagem está relacionada à remoção do “queimado de solda” (heat tint) da superfície das juntas soldadas, onde ocorreu redução superficial do teor de cromo.
Há uma vasta gama de métodos de decapagem que podem ser usados em peças e componentes de aço inoxidável. Os principais, que são usados por especialistas para a decapagem de componentes completos ou de grandes superfícies, são:
Imersão em tanque de decapagem
Decapagem por spray
A decapagem por imersão em tanque geralmente é realizada nas instalações do transformador (fábrica ou canteiro de obras) ou em plantas de empresas especializadas na prestação de serviços de tratamento de superfícies de aços inoxidáveis. A decapagem por spray é mais versátil, podendo ser executada em praticamente qualquer situação, embora seja comumente realizada para a decapagem de partes específicas de um componente maior (como, por exemplo, um cordão de solda).
Apesar da sua maior facilidade operacional, a decapagem por spray somente deve ser levada a cabo por especialistas que observam os aspectos relativos à segurança, bem como os procedimentos de descarte dos ácidos e que estejam convenientemente equipados para a correta execução do serviço.
O método da imersão em tanque apresenta a vantagem de tratar toda a superfície da peça ou componente para uma ótima resistência à corrosão e uniformidade do acabamento decapado. Esta técnica também é a melhor opção sob os aspectos de saúde e segurança, pois, quando executada por um fabricante de aço inoxidável ou numa empresa especializada em acabamento superficial, tem o processo cuidadosamente controlado, minimizando o impacto ambiental do mesmo processo.
Áreas menores, especialmente em volta de regiões soldadas, podem ser decapadas pela:
Aplicação de pastas ou géis decapantes
Limpeza eletroquímica
Estes métodos podem ser usados por pessoas não especializadas e não requerem conhecimento específico para sua execução. É importante que coexistam adequadas experiência e supervisão para minimizar riscos à saúde, de segurança e ambientais, enquanto garantem perfeita decapagem da superfície que está sendo tratada. Pode ocorrer a corrosão nas áreas tratadas se os tempos de ação dos ácidos e/ou os procedimentos de enxágüe final não forem convenientemente controlados de acordo com as instruções do fornecedor dos produtos decapantes. Os tempos de contato para os diferentes tipos de aço inoxidável podem variar. Deste modo, é importante que o operador esteja ciente do tipo de aço inoxidável que está sendo decapado, executando assim o procedimento de decapagem correto.
É essencial que os ácidos decapantes e os resíduos da operação de decapagem sejam completamente enxaguados da peça recém-tratada para que se consiga uma superfície resistente à corrosão e livre de manchas. Especialistas em limpeza e restauração de aço inoxidável comumente fazem uso de água deionizada ou de água destilada para a realização do enxágüe final.

Passivação
A camada passiva que se desenvolve sobre o aço inoxidável não é uma camada ou óxido simples, como aquela que se forma ao aquecer-se o material. Em temperaturas elevadas, a camada passiva transparente e pré-existente tem sua espessura aumentada passando a ter coloração mais escura até formar uma camada de óxido acinzentada (semelhante ao “queimado de solda”). A formação desta camada de óxido está associada à redução da resistência à corrosão em temperatura ambiente. Componentes de aço inoxidável para uso em altas temperaturas, tais como partes de fornos, tiram proveito da formação destas camadas de óxido espessas, porém tenazes, para alcançar boa resistência à oxidação a temperatura elevada.
Em contraste, peças destinadas a aplicações em temperaturas próximas da ambiente contam com a camada passiva, fina e transparente para a sua resistência à corrosão. Apesar deste processo de passivação ocorrer naturalmente, ele pode ser induzido através da ação de ácidos fortemente oxidantes. Ácido nítrico é um dos reagentes mais utilizados para este fim em tratamentos de passivação comercialmente disponíveis para aços inoxidáveis. Ácidos mais fracos, como o cítrico, podem também auxiliar na formação da camada passiva. Deve-se notar que o aço inoxidável entregue pelas usinas produtoras e distribuidores de reputação no mercado já têm suas superfícies plenamente passivadas. O tratamento de passivação, portanto, pode ser uma necessidade para peças usinadas, por exemplo.
As várias famílias de aço inoxidável têm procedimentos de passivação próprios, que podem ser tratamentos de um ou dois estágios e que usam soluções de ácido nítrico ou de dicromato de sódio.
Anteriormente à realização do tratamento de passivação é importante garantir que a superfície do aço inoxidável:
Esteja livre de qualquer camada de óxido
Tenha removido por decapagem qualquer camada empobrecida de cromo (como, por exemplo, a região sobre a qual formou-se o “queimado de solda”)
Esteja limpa (sem contaminação orgânica, lubrificante de máquinas operatrizes, óleo e graxa)
Conforme acima informado, a passivação deve ser realizada após a decapagem, entendendo-se que, enquanto a decapagem é uma operação de limpeza, a passivação é uma operação de proteção.

Normas que englobam os tratamentos de decapagem e de passivação:
EN 2516:1997 - Passivation of Corrosion Resistent Steels and Decontamination of Nickel Base Alloys
ASTM A380 - Practice for Cleaning, Descaling and Passivating of Stainless Steel Parts, Equipment and Systems
ASTM A947 - Specification for Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts

Fonte
Pickling and Passivating Stainless Steel, Materials and Applications Series, Volume 4. Publicação do EUROINOX – The European Stainless Steel Development Association.