La corrosión en los materiales (página 2)

Se denomina así al tipo de ataque local formado
cuando la velocidad de la corrosión es mayor en unas zonas
comparadas con otras. Si se produce ataque apreciable confinado
en un área fija del metal relativamente pequeña, la
cual se convierte en ánodo, las picaduras resultantes se
define como profundas. Si el área de ataque es
relativamente grande y no tan profundas, las picaduras se
consideran superficiales. En ocasiones se expresa la profundidad
de las picaduras por el término factor de picadura. Este
factor es la relación de la penetración
máxima producida en el metal a la penetración media
determinada por la pérdida de peso de la muestra. Cuando
el factor de picadura es la unidad representa un ataque uniforme.
Generalmente las perforaciones crecen en dirección de la
gravedad, extendiéndose hacia abajo en superficies
horizontales y con menor frecuencia en superficies verticales,
requieren tiempo para formarse antes de ser visibles.

• Corrosión por
  Cavitación

Es la formación y colapso de burbujas de vapor en
la superficie de contacto dinámico metal-líquido,
como consecuencia de los cambios en las presiones del
líquido. Ocurre cuando el valor de la presión
absoluta del

fluido es menor a la presión de
vaporización del mismo. Los objetos metálicos
vecinos sufren daños mecánicos debido a las
repetidas ondas de choque producidas por el colapso de las
burbujas dentro del fluido.

• Corrosión Intergranular

Es un tipo de ataque localizado, producida en los
espacios limitantes de los granos de un metal y produce
pérdida de la resistencia mecánica y de la
ductilidad. El material del área limitada atacada, donde
están los espacios intergranulares, actúa como
ánodo, los cuales a su vez, están en contacto con
las superficies de los granos con un tamaño de grano mayor
y actúan como cátodos. Este ataque suele ser, con
frecuencia, rápido, penetra con profundidad en el metal y
algunas veces causa averías catastróficas. Se da en
procesos donde la estructura del material es modificada; ejemplo,
aceros inoxidables con tratamientos térmicos
inadecuados.

2.5 Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica o bimetálica
es el resultado de la exposición de dos metales distintos
en el mismo ambiente, y más notable cuando están
conectados eléctricamente en forma directa; en base al
potencial relativo de ambos metales. Aquí, el más
reactivo (ánodo) se corroerá a expensas del
más pasivo (cátodo), ofreciendo protección
para el metal catódico. Este tipo de corrosión
depende del potencial o tendencia a la corrosión de los
metales expuestos, de la mayor o menor cercanía entre los
mismos, de la conductividad del ambiente donde se encuentran y
del área de contacto.

2.6 Corrosión por Fatiga

Este tipo de corrosión ocurre si un metal se
agrieta cuando está sujeto a repetidos esfuerzos de
tracción. La resistencia a la fatiga de un metal
será significativamente menor cuanto menor sean los
esfuerzos cíclicos en un ambiente corrosivo.

2.7 Agrietamiento por Corrosión bajo
esfuerzos (Stress Corrosión Cracking)

El agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo se
produce, cuando un metal en un medio corrosivo específico
y a un esfuerzo de tracción constante, se agrieta de
inmediato o después de un tiempo dado. En el acero de la
industria del gas natural, esto ocurre cuando el ambiente
corrosivo es H2S y la resistencia baja a valores mucho menores a
cuando hay la presencia del gas.

2.8 Corrosión por Hendidura

Cuando se tiene alguna discontinuidad en la
geometría de la superficie del metal en presencia de un
medio corrosivo se puede desarrollar este tipo de
corrosión. [5]

• PROTECCIÓN CONTRA LA
  CORROSIÓN

Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para
combatir la corrosión están las
siguientes:

• Uso de materiales de gran pureza.

• Presencia de elementos de adición en
  aleaciones, ejemplo aceros inoxidables.

• Tratamientos térmicos especiales para
  homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de
  tensiones.

• Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas
  para disminuir sus efectos, ejemplo los anticongelantes
  usados en radiadores de los automóviles.

• Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido,
  recubrimientos metálicos

• Protección catódica.

• Recubrimientos Protectores

Los recubrimientos metálicos, inorgánicos
y orgánicos, se aplican a metales para evitar o reducir la
corrosión. Se trataran con detalle la aplicación de
pinturas, barnices, lacas y esmaltes, técnicas más
sencillas y aplicables a una mayor gama de metales para evitar la
corrosión.

Cuando se trata de un metal para la protección
del mismo, se tiene que someter primero a un tratamiento previo
de limpieza (limpieza por chorro de arena, chorro de granilla,
cepillado con cepillo de púas, tratamiento contra la
intemperie, tratamiento químico, etc.) para poder
conseguir de este modo una superficie limpia y sea una buena base
para la adherencia de el recubrimiento indicado

3.1.1 Recubrimientos metálicos.- Los
recubrimientos metálicos diferentes del metal a proteger,
se aplican como laminillas delgadas para separar el ambiente
corrosivo del metal. Se aplican de manera que puedan servir como
ánodos de sacrificio, que se corroan en vez del
metal.

El recubrimiento también puede tener varias
capas, como es el caso de la placa de cromo utilizada en
automóviles. Consta de 3 capas:

• Un roció interno de cobre para la
  adhesión del recubrimiento al acero

• Una capa intermedia de níquel para una buena
  resistencia a la corrosión

• Una delgada capa de cromo, principalmente para el
  aspecto

3.1.2 Recubrimientos inorgánicos.-
(cerámicas y vidrio) Es preferible que el acero sea
recubierto por un cerámico para obtener un acabado durable
y liso. Lo general es con una cubierta de porcelana compuesta por
una delgada capa de vidrio fundido en la superficie del metal de
manera que este recubrimiento quede bien adherido.

3.1.3 Recubrimientos Orgánicos.- Las pinturas,
barnices, lacas y muchos otros materiales poliméricos
orgánicos se utilizan comúnmente para proteger
metales contra el ambiente corrosivo. Ofrecen barreras delgadas,
resistentes y durables. De acuerdo con el peso, el uso de
recubrimientos orgánicos protege más a los metales
contra la corrosión de cualquier otro
método.

Es necesario tener cuidado de no aplicar recubrimientos
orgánicos en casos donde el metal este expuesto a un
ambiente de corrosión muy agresivo, y que la
película pueda ser atacada rápidamente y se agriete
provocando la corrosión

• MÉTODOS CONTRA LA
  CORROSIÓN

Las medidas más importantes para el control de la
corrosión, se toman desde el diseño mismo del
equipo, en la selección de los materiales de
construcción más apropiados y en las
características más convenientes del propio
diseño.

De manera adicional con enfoques particularmente a la
operación de planta los métodos generales que se
aplican son:

• Métodos electroquímicos.- Se
  basan en el uso de corrientes naturales galvánicas o
  extremadamente aplicadas, que polarizan el metal a proteger,
  llevando a condiciones de impunidad o de pasividad. Estos son
  la protección catódica y
  anódica

• Métodos de barrera física.-
  Tienden a evitar permanentemente el contacto metal-ambiente
  mediante la aplicación de recubrimientos; cuyo
  éxito dependerá de sus propiedades
  mecánicas, químicas y electroquímicas en
  un ambiente dado

• Métodos que disminuyen la agresividad del
  medio corrosivo.- Mediante la adicción de
  sustancias inhibidores la corrosión, las cuales
  reducen la probabilidad y/o la velocidad de las reacciones
  del metal con su ambiente. [3]

• CONTROL DE LA CORROSIÓN

Como ya quedo establecido, la corrosión es
inevitable. Los métodos generales de protección de
metales para el control de la corrosión se basan en los
cuales en forma breve, se anuncian a
continuación.

• Modificación de los potenciales
  eléctricos existentes los metales que disminuyen y
  mantengan bajo control la velocidad de corrosión del
  metal.

• Provocar la formación de un oxido protector
  en la superficie del metal, ya sea mediante un proceso
  electrolítico como el anodizado del aluminio o
  mediante la alineación adecuada con otros metales,
  siendo el caso típico de esto último la
  alineación del cromo al acero inoxidable.

• Creación de una barrera física
  protectora del metal base que los aislé del medio
  ambiente. Comprende todo tipo de recubrimientos:
  metálicos, nucleado y galvanizado.

• Alteración del medio ambiente y en ocasiones
  de la superficie metálica que disminuya la rapidez de
  la corrosión; mediante el uso de compuestos
  químicos específicos o inhibidores de la
  corrosión.(3)

• OXIDACION

Todos los materiales reaccionan con el oxigeno y otros
con los gases. Estas reacciones al igual que la corrosión
alteran las propiedades de los materiales, unos reaccionan con
mayor facilidad al oxigeno que otros.

6.1 Oxidación de los metales: los metales pueden
reaccionar con el oxigeno para producir un oxido sobre la
superficie. Estamos interesados en tres aspectos de esta
reacción: la facilidad con la que se oxida el metal, la
naturaleza de la película de oxido que se forma y la
velocidad a la cual ocurre la oxidación. La facilidad con
la que se oxida el meta está dada por la energía
libre estándar de formación para el oxido. [1].La
temperatura también afecta la velocidad de
oxidación.

6.2 Oxidación y degradación térmica
en los polímeros: Los polímero se degradan si se
les calienta o expone al oxigeno, es posible que rompa una cadena
polimérica, produciendo dos macro radicales, en los
polímeros termoestables rígidos, los macro
radicales pueden combinarse de manera instantánea y
resultar en un cambio neto nulo en el polímero.

En lo materiales termoplásticos flexibles, no se
presenta la recombinación y el resultado es una
reducción del peso molecular, de la viscosidad y de las
propiedades mecánicas del polímero. La
despolimerización continúa mientras el
polímero este expuesto a la temperatura elevada.
También las cadenas de polímero se pueden separar.
En este caso, uno por uno se van eliminando monómero
individuales del final de cada cadena, reduciendo gradualmente el
peso molecular de las cadenas restantes. Conforme se reduce el
grado de polimerización. Las cadenas restantes se
ramifican fuertemente. En esta, los dos extremos de la misma
cadena pueden unirse para formar un anillo.

Los polímeros también se degradan por
pérdida de grupos laterales de las cadenas. Los iones de
cloro y los anillos de bencenos se pierden de la cadena, formando
subproductos. [2]

BIBLIOGRAFIA

º Demnald R. Askeland, Pradeep P. Plulé
"ciencia e ingeniería en los materiales", cuarta
edición, Ed. Prentice hall, 1998, México, pag 967
[1] [2]

º Ing. M. Sc. Jorge Leonardo Montoya Jurado,
"corrosión y control de la corrosión",
DGIT-SEIT-SEP, Instituto Tecnológico de Delicias, 1993,
pag 95. [3] [4] [5].

º Ensayos de corrosión- F. A. Champion y
Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales-
William F. Smith y Javad Hashemi

º William F. Smith, Javad Hashemi, "Fundamentos de
la Ciencia e Ingeniería de Materiales", Ed. Mc Graw Hill,
México, 2004, pag. 719

ºJohn M. West, M.A., Ph. D., M.I.M., "Departamento
de Metalurgia Corrosión y Oxidación", 1°
edición, 1986, Ed. Limusa, México D.F.

º Emanuel Estrada, "corrosión", Textos
científicos, México, 2007, internet
Explorer

Autor:

Renée Paulina Ortega
González

Judith Pamela
Frías

Cynthia Angélica Salas
Sánchez

Materia: Fundamentos de
Investigación

Mayo del 2010