Efeito dos Elementos de Liga na Resistência à Corrosão do Cobre

O cobre comercialmente puro e os chamados cobres ligados apresentam excelente resistência à corrosão causada por águas salgadas e por agentes biológicos, mas são suscetíveis à corrosão-erosão causada por águas em movimento com altas velocidades. O processamento mecânico com o objetivo de melhorar a resistência mecânica de cobres ligados também aumenta sua resistência à corrosão-erosão, sem prejudicar sensivelmente sua condutividade térmica e elétrica e sua resistência á corrosão atmosférica.
Os latões com teores de zinco de até 15 % apresentam satisfatória resistência à corrosão causada por soluções aquosas, mas acima desse teor podem sofrer dezincificação, que é um ataque corrosivo preferencial que leva à oxidação e eliminação do zinco presente no latão, que assim assume coloração mais avermelhada em determinados locais. Soluções salinas mesmo com velocidade moderada, água salobra e soluções suavemente ácidas já são suficientes para levar à dezincificação do latão. Do mesmo modo, a susceptibilidade á corrosão sob tensão também é dependente do teor de zinco do latão, sendo mais acentuada nos latões com mais alto teor de zinco (15 % ou mais). A corrosão sob tensão praticamente não ocorre no cobre comercialmente puro.
Elementos de liga adicionados com o objetivo de aumentar a usinabilidade, como o chumbo, ou a resistência mecânica, como berílio, telúrio, cromo, fósforo e manganês, praticamente não têm efeito, ou têm um efeito muito limitado sobre a resistência sobre a resistência à corrosão do cobre comercialmente puro e dos latões.Os latões com estanho possuem resistência à corrosão significativamente maior do a dos latões binários (Cu-Zn), principalmente melhor resistência à dezincificação, devido à presença do estanho como elemento de liga em teores significativos. É o caso do latão do almirantado (C443), modificação do latão para cartuchos (C280) ao qual 1 % de estanho é adicionado, e do latão naval (C464), modificação do metal de Muntz (C280) ao qual 0,75 % de estanho é adicionado. Outros elementos em menor escala podem ser adicionados ao latão para aplicações navais, como o níquel e o chumbo.
Os latões (Cu-Zn-Al) e bronzes de alumínio (Cu-Al) se beneficiam, no que se refere à resistência à corrosão, pela formação da camada passivada protetora de alumina (Al2O3) que impede o prosseguimento da corrosão. O uso de inibidores, como arsênico, fósforo e antimônio evita a dezincificação nos latões.
Os bronzes fosforosos apresentam boa resistência à corrosão causada por águas salgadas em movimento e pela maioria dos ácidos não oxidantes, exceto o ácido clorídrico (HCl). Ligas contendo 8 a 10 % de estanho apresentam alta resistência à corrosão associada ao impacto de partículas e gotas. Os bronzes fosforosos são muito menos suscetíveis à corrosão sob tensão do que os latões são tão resistentes ao ataque pelo ácido sulfúrico quanto o cobre comercialmente puro. De um modo geral os bronzes também resistem bem à corrosão causada por agentes biológicos.Os cuproníqueis se constituem no grupo de ligas de alumínio com maior resistência à corrosão, principalmente o cuproníquel C715 (70% de cobre e 30 % de níquel), que apresenta a maior resistência à corrosão aquosa, embora muitas vezes o cuproníquel C706 (10 de níquel) seja preferido por apresentar resistência à corrosão ainda muito boa, porém com menor custo do que o C715. São ligas que apresentam resistência à corrosão causada por soluções ácidas em nível superior à do cobre comercialmente puro e à das outras ligas de cobre, além de uma elevada resistência à corrosão sob tensão e à corrosão associada ao impacto de partículas e gotas.
As alpacas apresentam boa resistência à corrosão causada por água fresca e por água salgada. O elevado teor de níquel inibe a dezincificação. Alpacas como a C752 e C770 são muito mais resistentes à corrosão em soluções salinas do que latões com teores de zinco semelhantes.
Os bronzes de silício (Cu-Si) em geral apresentam resistência à corrosão semelhante à do cobre comercialmente puro, mas possuem melhores propriedades mecânicas e soldabilidade superior. As ligas Cu-Si são muito mais resistentes à corrosão sob tensão que os latões comuns. Os bronzes de silício são suscetíveis à fragilização por vapor em alta pressão e devem ser testados para comprovar adequação ao serviço em ambiente agressivo antes de serem especificados para a fabricação de componentes usados em altas temperaturas.
Os bronzes de alumínio (Cu-Al) contendo de 5 a 12 % de alumínio possuem excelente resistência à corrosão pelo impacto de partículas e gotas e à oxidação em alta temperatura. Resistem bem à abrasão mecânica e ao ataque químico de soluções de sulfetos. Quando o teor de alumínio é inferior a 8 % a liga é monofásica e resiste bem à maioria dos tipos de ataques corrosivos, porém acima de 8 % de alumínio a liga é bifásica (fases alfa e beta) em alta temperatura (565 ºC ou acima) e o resfriamento rápido mantém estas fases à temperatura ambiente. Entretanto, o aquecimento posterior a temperaturas intermediárias (entre 320 e 565 ºC) leva á decomposição da fase beta numa mistura eutetóide de fases alfa e gama 2 de aspecto lamelar ou nodular. A fase beta já é menos resistente á corrosão do que a fase alfa e a microestrutura eutetóide (alfa + gama 2) é ainda menos resistente á corrosão.