Se você trabalha na indústria da água, talvez já tenha ouvido o termo “dezincificação”. Embora sua ocorrência possa parecer óbvia do ponto de vista científico, seu efeito nas conexões de latão para água pode ser seriamente prejudicial.
A dezincificação representa problemas significativos para os fabricantes de acessórios de latão para água e também para os usuários finais. Então, o que é exatamente e o que pode ser feito para diminuir seus efeitos?
O que é dezincificação?
A dezincificação é um processo que faz com que as ligas de zinco, como o latão, se decomponham na água ao longo do tempo. O latão é composto por cerca de dois terços de cobre e um terço de zinco, juntamente com vestígios de outros elementos de liga, como estanho, ferro e manganês.
Durante a dezincificação, o zinco é removido involuntariamente da liga de latão através de uma reação corrosiva à água ou umidade.
Após um período de operação em condições úmidas, zinco suficiente pode ser lixiviado da liga de latão e comprometer a integridade do componente de latão, deixando uma estrutura semelhante a um favo de mel enfraquecida e imprópria para a finalidade.
A dezincificação causa ferrugem no latão?
Embora não seja ferrugem como tradicionalmente a entendemos (só o ferro pode enferrujar), a dezincificação tem um efeito corrosivo semelhante nos componentes da liga de latão, comprometendo a sua estrutura interna e diminuindo a resistência.
Pode ser difícil detectar latão dezincificado – ao contrário da ferrugem com sua cor e textura notáveis. Os componentes de latão dezincificado geralmente permanecem inalterados externamente, exceto por pequenas descolorações, e geralmente mantêm sua forma e dimensões originais.
Mas o aumento da porosidade da liga de latão e a redução dramática na resistência mecânica do componente resultarão frequentemente em falhas catastróficas.
Por que a dezincificação causa corrosão do latão?
Esta reatividade do latão na água surpreenderá muitas pessoas; acessórios de latão são os favoritos comuns na indústria de água, então por que usá-los se a dezincificação é um problema?
A verdade é que, embora a dezincificação seja uma consideração séria na escolha de conexões de latão para água, certos fatores ambientais devem estar em jogo para que ela ocorra. Esses incluem:
- Água ligeiramente ácida no sistema
- Água ligeiramente alcalina no sistema
- Baixa aeração da água
- Temperaturas de água mais altas
- Os efeitos dos metais nobres e da série galvânica
Um bom exemplo disso está nos cilindros de água quente, onde as conexões de latão podem estar sujeitas a diferentes condições e temperaturas da água. Por esta razão, as conexões de latão utilizadas na construção de cilindros de água quente devem ser cuidadosamente selecionadas para minimizar o risco de dezincificação de componentes vitais.
A série galvânica e a corrosão galvânica (a parte científica)
A Série Galvânica é um artigo por si só, mas vale a pena resumir seus efeitos aqui, pois oferece algumas dicas sobre como ocorre a dezincificação e por que causa a corrosão das conexões de latão para água.
A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes são unidos e imersos em um eletrólito; neste caso, os dois metais diferentes são o cobre e o zinco (na forma de latão), e o eletrólito é a água. Essa reação galvânica é o mesmo princípio que faz funcionar as baterias, ou células de corrosão.
Dentro de uma célula de corrosão é necessário haver um ânodo, um cátodo, um caminho metálico e um eletrólito. O metal mais nobre atua como cátodo e o menos nobre atua como ânodo, com o ânodo corroendo de preferência ao cátodo.
O cobre não está particularmente no topo da escala nobre – na verdade, está praticamente no meio. O zinco, no entanto, é quase o metal menos nobre, por isso a diferença entre o cobre e o zinco é significativa. Quando um componente de liga de latão é submetido a um eletrólito e forma um caminho metálico, o elemento de zinco torna-se o ânodo e sofre corrosão em preferência ao cátodo de cobre.
A reação galvânica é acelerada se o cátodo for maior que o ânodo. Isto agrava o problema da dezincificação nos componentes de latão do cilindro de água quente, já que o grande cilindro de cobre, que atua como cátodo, é significativamente maior do que os pequenos acessórios de latão que contêm o zinco, que são os ânodos.
Adicione a isso a elevada temperatura da água dentro do cilindro e você criou as condições perfeitas para a dezincificação de acessórios de latão.
Por que a indústria da água usa acessórios de latão se a dezincificação causa corrosão?
Apesar dos problemas associados à dezincificação, existem muitas boas razões para usar latão na fabricação de acessórios para água. O latão possui:
- Uma das melhores propriedades de usinagem de todos os metais
- Ótima conformabilidade para estampagens
- Custo favorável por aplicação
- Um processo de produção de liga comparativamente fácil
A chave para o sucesso da aplicação de latão em serviço é que o projetista do componente compreenda totalmente a aplicação final das conexões.
Eliminando os efeitos da dezincificação
Para eliminar os efeitos da dezincificação em conexões de água especializadas em latão, os elementos de liga do latão podem ser modificados durante sua produção. Este é um processo de custo relativamente baixo que melhora muito a resistência do latão à dezincificação e aumenta a longevidade dos componentes quando usados em condições quentes e úmidas, como tanques de água quente.
A liga resultante é chamada de latão de dezincificação. É frequentemente referido como CZ132, latão DZR ou CW602N.
Existem duas maneiras de produzir latão DZR:
- Use um teor de zinco >15%. Isto evita automaticamente a dezincificação, no entanto, o menor teor de zinco pode tornar a liga resultante inadequada para o componente pretendido ou para os requisitos de fabricação.
- Se for necessário um teor mais elevado de zinco (normalmente 35%) para preservar as características do latão, outros elementos de liga podem ser adicionados em quantidades muito pequenas (normalmente 0.2-2%) para evitar a dezincificação. Esses elementos são frequentemente denominados inibidores de dezincificação e incluem arsênico, níquel, estanho, fósforo e alumínio.
Outro fator importante na prevenção da dezincificação de conexões de latão é o método escolhido para a fabricação da peça. Se for utilizado um processo de forjamento, como estampagem a quente, ou outro processo térmico, como recozimento, a resistência do componente à dezincificação é ainda melhorada.
No entanto, também deve ser dada atenção cuidadosa ao que é certo para o projeto do componente, sua aplicação e processos de usinagem adequados para a produção da peça.
Há muitos fatores a serem considerados na produção de ligas de latão, mas esta é uma visão geral do processo de dezincificação e dos princípios para a produção de conexões de latão DZR para uso na indústria de água.
Concluindo, se o projetista do componente compreender a aplicação e especificar a liga de latão correta, as conexões de latão resultantes deverão ter uma vida útil longa e sem problemas.
Tem alguma dúvida sobre acessórios de água especializados? Entre em contacto e ficaremos felizes em ajudar.
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