Existe uma cena que se repete na indústria química e petroquímica: o engenheiro especifica aço inox 304 ou 316 para uma bomba, confiando na resistência à corrosão da liga, e meses depois o rotor aparece trincado em pontos de alta tensão mecânica. O ambiente tinha cloreto. A trinca é intergranular. A liga falhou onde ninguém esperava.

Para entender corrosão sob tensão é preciso voltar ao nível microscópico. O aço, na composição, tem ferro e carbono, e a proporção de carbono é o que define se a liga é 1010, 1020, 1030, 1040 e assim por diante. À medida que se adicionam outros elementos, como cromo, níquel, molibdênio e silício, surgem as várias famílias de aço, inclusive os inoxidáveis.

Imagine uma bolinha que representa um conjunto de moléculas de ferro e carbono. Várias bolinhas se organizam lado a lado. Em uma região todas as moléculas estão olhando para a direita, em outra todas estão olhando para cima. Esse conjunto orientado de moléculas é o grão. O aço real é formado por milhões desses grãos, com orientações diferentes entre si, e o tratamento térmico, seja têmpera, revenimento ou normalização, mexe exatamente nessa estrutura granular. Por isso a dureza e a resistência mecânica respondem ao tratamento.

Quando uma tensão mecânica é aplicada na peça, cada grão tende a escoar na sua direção preferencial. O grão olhando para a direita tenta escoar para a direita, e o vizinho, olhando para cima, tenta escoar para cima. Os dois resistem um ao outro, e na fronteira entre eles, o contorno de grão, cria-se concentração de tensão.

Se ao mesmo tempo existe um ambiente corrosivo agressivo, com presença de cloreto por exemplo, o ataque químico se concentra nessa região tensionada. O resultado é a trinca intergranular, uma falha que segue o contorno dos grãos, dificilmente visível em inspeção a olho nu, e que só aparece em análise metalográfica. O caso clássico é inox 304 ou 316 em presença de cloreto, com tensão mecânica residual ou aplicada: a liga, que seria resistente à corrosão uniforme, falha em ponto de alta tensão.

O caminho quando esse mecanismo está presente é mudar de família de material. Os aços duplex, com estrutura bifásica, e as ligas de níquel do tipo Hastelloy resistem muito melhor à corrosão sob tensão em presença de cloreto. São materiais caros, e por isso a decisão passa por confirmar o mecanismo antes: trocar para duplex um equipamento que estava falhando por erosão é gastar dinheiro sem resolver nada.

A lição de especificação é que inox não é uma categoria única de resistência. Resistir à corrosão uniforme e resistir à corrosão sob tensão são propriedades diferentes, e a presença de cloreto somada a tensão mecânica é a combinação que separa as duas. Na pós, isso faz parte do método Visão Integrada de Planta. Conheça em engenhariaecia.com/pos.