Quais processos de pós-tratamento melhoram a resistência à corrosão do Inconel?

Do ponto de vista da engenharia de materiais e ciência da corrosão, embora ligas de Inconel como Inconel 718 e Inconel 625 possuam naturalmente excelente resistência à corrosão devido à sua camada estável de óxido rica em cromo, processos pós-fabricação específicos são críticos para garantir que esse desempenho seja totalmente realizado e não comprometido por artefatos de manufatura. Estes tratamentos são projetados para otimizar a química da superfície, microestrutura e estado físico do componente.

Processos Pós-Fabricação Críticos para Melhorar a Resistência à Corrosão

Os seguintes processos pós-fabricação são essenciais para maximizar a resistência à corrosão de componentes de Inconel, especialmente aqueles fabricados via manufatura aditiva ou usinagem CNC.

1. Tratamento Térmico (Estabilização Microestrutural)

• Alívio de tensões & Solução de Annealing: Tensões residuais da usinagem ou da solidificação rápida do DMLS podem criar áreas localizadas de alta energia, tornando-as mais suscetíveis à fissuração por corrosão sob tensão (SCC). Um ciclo adequado de alívio de tensões ou solução de annealing dissolve fases secundárias indesejáveis com deficiência de cromo e homogeneíza os elementos de liga, garantindo que uma camada passiva uniforme possa se formar.

• Envelhecimento (Precipitação Endurecedora): Para ligas como Inconel 718, o envelhecimento precipita as fases gamma prime e gamma double prime. Um ciclo correto de envelhecimento evita a formação de fases prejudiciais como delta ou Laves nos contornos de grão, que poderiam criar células galvânicas e caminhos para ataques corrosivos.

2. Hot Isostatic Pressing (HIP) – Integridade para Peças Aditivas

Para componentes DMLS, o HIP é muitas vezes obrigatório. Ele submete a peça a alta temperatura e pressão de gás isostática, deformando plasticamente o metal para fechar poros internos, vazios e defeitos de falta de fusão. Esses defeitos podem atuar como pontos de iniciação de corrosão localizada, retendo meios corrosivos e criando ambientes agressivos. O HIP elimina essas ameaças ocultas, melhorando significativamente a resistência à corrosão localizada.

3. Acabamento e Densificação de Superfície

• Eletropolimento: Dissolve anódicamente a superfície, removendo micro-picos e impurezas, resultando em acabamento liso e espelhado. Além disso, enriquece o cromo da superfície, melhorando a formação e estabilidade da camada passiva.

• Jateamento de Areia ou Microesferas: Remove contaminantes e escamas superficiais, mas deve ser seguido de passivação para restaurar a camada passiva, já que o jateamento pode embutir partículas na superfície.

• Polimento Mecânico: Para requisitos estéticos ou funcionais, cria uma superfície muito lisa difícil para agentes corrosivos aderirem.

4. Passivação Química

Imersão em solução ácida oxidante (geralmente ácido nítrico) remove ferro livre e contaminantes, dissolve partículas microscópicas de metal base e permite que o cromo reaja com oxigênio para formar uma camada passiva protetora mais espessa e uniforme (Cr₂O₃).

5. Revestimentos Avançados para Ambientes Extremos

• Revestimentos PVD: Aplicam camadas cerâmicas duras e inertes (como CrN, TiAlN) oferecendo resistência excepcional a desgaste e corrosão.

• Revestimentos por Spray Térmico: Camadas mais espessas para componentes sujeitos a erosão-corrosão severa.

Diretrizes de Engenharia para Resistência Ótima à Corrosão

1. Sequência de Pós-Processamento Robusta: Alívio de tensões > HIP > Solução & Envelhecimento > Usinagem de superfícies críticas > Eletropolimento ou polimento > Passivação.

2. Priorize Integridade Interna para Peças AM: Para qualquer componente aditivo, HIP é indispensável para alcançar resistência à corrosão comparável ao material forjado.

3. Especifique Requisitos de Acabamento Superficial: Defina claramente a rugosidade (Ra) baseada no ambiente de serviço. Superfícies mais lisas geralmente apresentam melhor resistência à corrosão.

4. Valide com Testes: Em aplicações críticas, realizar testes padronizados como ASTM G48 para resistência à corrosão por piteamento e frestas.