Influência de diferentes meios corrosivos na degradação de um revestimento comercial de cromo duro utilizado na indústria alimentícia
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2026-08-05
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Longhi, Marielen
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A corrosão de revestimentos metálicos aplicados em equipamentos da indústria alimentícia pode comprometer a durabilidade dos componentes e a eficiência dos processos, especialmente quando esses materiais permanecem em contato com diferentes substâncias durante a produção. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento corrosivo de um revestimento de cromo duro aplicado sobre ferro fundido, quando exposto a diferentes eletrólitos associados à produção de biscoitos tipo wafers. Inicialmente, foram realizados ensaios de névoa salina neutra e acética, nos quais foram avaliadas qualitativamente a evolução da corrosão e as alterações superficiais do revestimento. Posteriormente, as amostras foram submetidas a ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica durante 105 dias de imersão em sete eletrólitos, complementados pela quantificação de cromo total por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente, caracterização por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios X por dispersão de energia, além da avaliação visual das superfícies. Nos ensaios de névoa salina, ambos os meios apresentaram pontos de corrosão após 24 horas de exposição, porém a névoa salina acética apresentou maior ocorrência de produtos de corrosão, enquanto a degradação superficial observada na névoa salina neutra foi menor. Nos ensaios de imersão, os eletrólitos apresentaram diferentes comportamentos eletroquímicos ao longo do período de exposição. O ácido fosfórico apresentou a maior agressividade, com degradação do revestimento antes do final do ensaio, impossibilitando a realização da avaliação eletroquímica no 105º dia, além de apresentar a maior concentração de cromo no meio (5,79 mg/L). O cloreto de sódio e o corante caramelo também apresentaram alterações mais intensas nas superfícies. A análise conjunta dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas permitiu estabelecer a ordem de agressividade dos eletrólitos, do mais ao menos agressivo, como: ácido fosfórico, cloreto de sódio, corante caramelo, cacau alcalino, emulsão, farinha de trigo e bicarbonato de sódio. Os resultados demonstraram que a composição dos eletrólitos influenciou o comportamento corrosivo do revestimento de cromo duro, com diferentes níveis de alteração eletroquímica, morfológica e de liberação de cromo. Esses resultados contribuem para a compreensão do comportamento de revestimentos de cromo duro em contato com meios associados à indústria alimentícia e podem auxiliar na avaliação de materiais e no estabelecimento de estratégias de controle da corrosão em equipamentos industriais. [resumo fornecido pelo autor]
Abstract
Corrosion of metallic coatings applied to equipment in the food industry can compromise component durability and process efficiency, especially when these materials remain in contact with different substances during production. In this context, this study aimed to evaluate the corrosion behavior of a hard chromium coating applied to cast iron when exposed to different electrolytes associated with wafer biscuit production. Initially, neutral and acetic salt spray tests were performed to qualitatively evaluate the evolution of corrosion and changes in the coating surface. Subsequently, the samples were subjected to electrochemical impedance spectroscopy tests for 105 days of immersion in seven electrolytes, complemented by total chromium quantification using inductively coupled plasma optical emission spectrometry, characterization by scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy, and visual evaluation of the surfaces. In the salt spray tests, both media showed corrosion spots after 24 hours of exposure; however, acetic salt spray resulted in a greater occurrence of corrosion products, while the surface degradation observed in neutral salt spray was lower. In the immersion tests, the electrolytes exhibited different electrochemical behaviors throughout the exposure period. Phosphoric acid showed the highest aggressiveness, with coating degradation occurring before the end of the test, which prevented the electrochemical evaluation on the 105th day, in addition to presenting the highest chromium concentration in the medium (5.79 mg/L). Sodium chloride and caramel colorant also showed more pronounced surface changes. The combined analysis of the results obtained using the different techniques allowed the electrolytes to be ranked according to their aggressiveness, from most to least aggressive, as follows: phosphoric acid, sodium chloride, caramel colorant, alkaline cocoa, emulsion, wheat flour, and sodium bicarbonate. The results demonstrated that electrolyte composition influenced the corrosion behavior of the hard chromium coating, resulting in different levels of electrochemical and morphological changes and chromium release. These results contribute to understanding the behavior of hard chromium coatings in contact with media associated with the food industry and may assist in material evaluation and the development of corrosion control strategies for industrial equipment. [resumo fornecido pelo autor]
Citation
Favretto, Camila