Mecanismos de Corrosion

5/11/2018 Mecanismos de Corrosion - slidepdf.com

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CONTENIDOS:

¿Qué es la oxidación?¿Qué es la corrosión?Corrosión en los metalesMecanismos de corrosión



¿Qué es la oxidación?

Básicamente, la oxidación es la reacción de un material con el ambiente, pero en

ausencia de líquido. Es la reacción de un material con el oxígeno. El producto dela reacción es un óxido. Si ese óxido es estable, se va a formar una capa en lasuperficie. Es decir que el material aumenta su peso y volumen. En muchosmateriales, a temperatura ambiente, este proceso es muy lento y no ocasionaproblemas, pero sí a temperaturas altas.

¿Qué es la corrosión?

La corrosión se produce cuando el material es expuesto en ambientes húmedos yes atacado en su superficie, la cual se corroe, es decir se produce un deterioro enel cuerpo del material que hace que se degrade. Es un proceso electroquímico.



Corrosion en los metales

La corrosión puede revertir a un acero, que es unaforma no natural de hierro, en su óxido natural:

la hematita (Fe2O3), mineral de color rojizo,que no es más que la herrumbre coloquialmentellamada “óxido”.

Todos los aceros inoxidables poseen una alta resistencia a la corrosión debida,principalmente, al contenido de cromo en la aleación. Esta adición de poco más de

10.5% de cromo permite la formación de una delgada película transparente deóxido de cromo sobre la superficie del acero y excluye la oxidación adicional delacero inoxidable. En caso de que ocurra daño mecánico o químico, esta películaes autorreparable en presencia de oxígeno.

Lo mismo pasa en el aluminio: debido a su

elevado estado de oxidación se formarápidamente al aire una fina capa superficial deóxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeabley adherente que detiene el proceso deoxidación, lo que le proporciona resistencia a lacorrosión y durabilidad. Esta capa protectora,

puede ser ampliada por electrólisis(anodizado).



El cobre y sus aleaciones como el latón y bronce presentan estados de oxidaciónbajos; expuestos al aire, el cobre adopta un color rojo salmón inicial que se tornarojo violeta por la formación de óxido cuproso(Cu2O) para ennegrecerseposteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO).

Expuestos largo tiempo al aire húmedo, forman unacapa adherente e impermeable de carbonato básico(carbonato cúprico) de color verde y venenoso. Tambiénpueden formarse pátinas de cardenillo, una mezclavenenosa de acetatos de cobre de color verdoso oazulado que se forma cuando los óxidos de cobre

reaccionan con ácido acético.



Mecanismos de corrosión

Los fenómenos corrosivos que cuantitativamente son más frecuentes en lapráctica son los que se denominan de corrosión húmeda, es decir, en presenciade agua en estado de condensación, aunque sea en forma de simple humedadatmosférica. La corrosión húmeda puede ser de tipo generalizada o localizada.

También existe la corrosión a altas temperaturas, misma que se caracteriza por laformación de una cascarilla superficial que no es más que una mezcla de óxidosque forman los metales presentes en la aleación cuando se someten a

temperaturas mayores a 500°C.

Tipos de corrosión

1. Corrosión a altas temperaturas2. Corrosión húmeda

A. GeneralizadaB. Localizada: Galvánica, por picaduras, por cavidades, la intergranular y bajotensión (SCC)



A. Corrosión generalizada

Es la forma más común de corrosión y se presenta en la totalidad de la superficieexpuesta del metal en forma de agresión progresiva y a velocidad constante. Deentre todos los tipos de corrosión es el menos peligroso porque la velocidad decorrosión es medible y por lo tanto puede calcularse, con bastante aproximación,la duración del metal (ver figura 3).

La corrosión generalizada se caracteriza por la reducción uniforme del espesor, loque puede ser medido con relación al tiempo en milímetros por año (mmy) o en

milésimas de pulgada por año (mpy), siendo éstas las unidades más comunespara expresar las velocidades de corrosión.

B. Corrosión localizada

Este tipo de corrosion se focaliza en determinadas areas de las superficies de los

metales y pueden ser de los siguientes tipos:





Corrosion Galvanica

Este tipo de corrosión ocurre cuando dos metales distintos están en contacto eléctrico ysumergidos en el mismo electrolito (incluyendo la humedad atmosférica). El material más

activo de los dos, denominado ánodo, se corroe a una velocidad mayor. El metal máspasivo, denominado cátodo, queda protegido y su velocidad de corrosión será menor a lanormal. Al utilizar el mismo tipo de metal o al evitar el contacto eléctrico entre los dosmetales diferentes a unir, se evita este tipo de corrosión.

Los metales y aleaciones pueden ser ordenados de acuerdo con su comportamiento activo(anódico) o noble (catódico) cuando se encuentran en un determinado electrolito. A esta

clasificación se le conoce como serie galvánica. La tabla siguiente muestra un ejemplo:



Platino

OroGrafito

Titanio

Plata

Noble ó Catódico ó más resistente Acero inoxidable

a la corrosión Iconel

Nickel

Soldadura de Plata

Monel (70 Ni, 30 Cu)

Cupro-níquelBronces (Cu-Sn)

Cobre

Latones (Cu-Zn)

Clorimet 2

Hastelloy B

Activo ó Anódico ó menos resistente Iconel

a la corrosión Níquel

Estaño

Plomo

Soldaduras plomo-estaño

Hierro colado (fundiciones)

Hierro y Acero

Aluminio

Cadmio

Aluminio Comercial Puro

Zinc

Magnesio y Aleaciones de Magnesio

Corrosión Galvánica

Fe +2

Fe +2

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H2

H2

H +

H +

e

e

e

e

Serie Galvánica de algunos metales y aleacionescomerciales

Acero al carbono menor resistencia

Mayor resistencia acero inoxidable

Solución HCL (Acido clorhídrico)



Corrosión por picaduras

El picado es un tipo de corrosión que frecuentemente se observa en los acerosinoxidables; es una forma de corrosión localizada muy peligrosa, ya que en

ocasiones el avance del debilitamiento en el material puede no ser observable.Este tipo de corrosión se caracteriza por la presencia de pequeñas perforacioneslocalizadas en una superficie que por otro lado presenta áreas no afectadas. Laperforación avanza en el sentido de la gravedad; tanto, que para cambiar ladirección de propagación del picado en el interior de una pared, a veces essuficiente cambiar su inclinación con respecto a la vertical.

Los ambientes típicos capaces de desarrollar la corrosión por picaduras son elagua marina y engeneral las aguas que contienen iones cloro, sobre todo si están estancadas.



Corrosión por cavidades

Esta corrosión puede surgir cuando se presenten intersticios entre dos superficiesacopladas de piezas metálicas del mismo o diferente tipo, o bien entre piezasmetálicas y depósitos de cuerpos extraños, incluso no metálicos (microorganismosu otros depósitos de materiales). Este tipo de corrosión ataca la superficiemetálica, debajo de la cual se encuentra oculta, por ejemplo bajo arandelas ocabezas de tornillo, en las roscas de los tornillos o en accesorios de tubería encontacto con juntas, bajo sedimentos o sólidos asentados, o bajo la flora marina.Los medios para combatir este fenómeno son esencialmente tres:

• Evitar en la fase de proyecto y de diseño

la formación de intersticios abiertos haciael ambiente corrosivo.• Durante el montaje, procurar que por

debajo de las juntas, especialmente en losbordes, no queden aprisionados depósitosde suciedad, arena o polvo.• Evitar la formación de depósitos, incluso

de materiales inertes, en la superficie delacero inoxidable, con un correcto diseñode las piezas y una cuidadosa limpieza de

las mismas.



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