Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Qumica

Clave 1811: Laboratorio de Electrometalurgia

Prctica 1: Preparacin de superficies y recubrimientos metlicos (depsito electroltico de nquel en placas de acero al carbono) y ensayos de adeherencia (Pull-Off)

Profesora: Paola Roncagliolo Barrera

Alumnos:Njera Meja FabiolaSnchez Bautista Jonathan Emmanuel

Semestre: 2015-2

Resultados.Tabla 1. Pesos inicial y final y rea de cada placa con recubrimiento.ProbetaPeso inicial [g]Peso final [g]rea [cm2]

T114.632114.789715.3

T214.509114.592515.3

T314.253114.30599.728

T414.398914.433010.023

T514.333414.420510.0

Tabla 2. Datos de resistencia a la polarizacin para la placa 1.T1rea [cm2]1.15

Ecorr-0.403Ecorr-0.443

E[V]I[A]E[V]I[A]

-0.423-18.8-0.463-58.8

-0.383128-0.423116.4

Tabla 3. Datos de resistencia a la polarizacin para la placa 2.T2rea [cm2]1.15

Ecorr-0.360Ecorr-0.392

E[V]I[A]E[V]I[A]

-0.380-22.3-0.412-178

-0.340121.2-0.37225

Tabla 4. Datos de resistencia a la polarizacin para la placa 3.T3rea [cm2]3.37

Ecorr-0.468Ecorr-0.516

E[V]I[A]E[V]I[A]

-0.488-30-0.536-36

-0.44850-0.49636

Tabla 5. Datos de resistencia a la polarizacin para la placa 4.T4rea [cm2]1.15

Ecorr-0.506Ecorr-0.533

E[V]I[A]E[V]I[A]

-0.526-11.8-0.553-16.7

-0.48621.6-0.51320.6

Tabla 6. Resistencias a la polarizacin para cada placa con depsito de nquel.TratamientoRp1 [cm2]Rp2 [cm2]

T1313.35262.56

T2320.56226.60

T31685.001872.22

T41377.251233.24

Clculo de la resistencia a la polarizacin:

Tabla 7. Masa ganada y rea de depsito para cada placa.ProbetaMasa inicial [g]Masa final [g]Masa [g]rea [cm2]

T114.632114.78970.157615.3

T214.509114.59250.083415.3

T314.253114.30590.05289.728

T414.398914.43300.034110.023

T514.333414.42050.087110.0

Clculo de la carga experimental:

Clculo de la carga terica:

1200 A

Clculo de la eficiencia:

Tabla 8. Cargas experimental, terica y porcentaje de eficiencia para cada placa con recubrimiento.ProbetaCarga experimental [C]Carga terica [C]%Eficiencia

T1518.26120056.81

T2274.26120077.145

T3173.63120085.53

T4112.14120090.655

T5286.43120076.13

Tabla 9. Resultados de la prueba Pull-Off.ProbetaFuerza (N/mm2)Comentarios

T1-----No se pudo hacer la prueba, falla recubrimiento

T21Falla recubrimiento

T33.5No falla recubrimiento

T41Falla recubrimiento

Anlisis de resultados.

a) Resistencia a la polarizacin

La mayor resistencia a la polarizacin la presenta el tratamiento tres, al tener el mayor valor de la Rp, nos dice que tiene la menor velocidad de corrosin; por lo que es el mejor tratamiento de la probeta. La probeta con el menor valor de Rp, mayor velocidad de corrosin, es la probeta uno, esto es debido a una mala limpieza y ocasion que la superficie no fuera homognea y se presentara una baja resistencia a la polarizacin.

En la probeta uno se observa una disminucin de la resistencia a la polarizacin despus de un cierto tiempo. Puede que sea un ligero desgaste de la capa de nquel depositada en la placa de acero.

En el caso de la probeta dos, se puede observar que sigue la tendencia de las dems probetas de disminuir el valor de Rp con el paso del tiempo, pero se observa que el segundo valor de Rp es menor que el de la probeta uno. Esto puede deberse a que, debido a que se limpi la pieza oxidada con agua, puede que hubiera una menor cantidad de xido debajo del recubrimiento de nquel que en la placa 1, generando una menor resistencia a la polarizacin.

En la probeta tres se observa que la resistencia a la polarizacin aumenta con el paso del tiempo. Esto pudo ocurrir por varias razones, ya sea por algn material depositado en la placa durante el procedimiento experimental o una mala preparacin del material.

En la probeta cuatro se observa la misma tendencia de las primeras dos probetas, disminuyendo la resistencia a la polarizacin despus de un tiempo. Cabe resaltar que el valor de resistencia a la polarizacin de esta probeta es menor que el de la probeta anterior, lo cual puede deberse a que se deposit menos masa que en la probeta anterior.

b) Eficiencia de carga

Observando los valores de eficiencia de carga obtenidos para cada una de las preparaciones de placas, se puede notar que mientras ms preparada est la pieza, hay una mayor eficiencia de carga. Esto se debe a que, al estar ms limpia y uniforme la superficie, la corriente elctrica fluye con ms facilidad.

Sin embargo, esto no se cumple con la probeta nmero cinco, que fue la que se prepar con un decapado, lijado y limpieza qumica. Si bien tuvo que ser la probeta mejor preparada, se observa que la eficiencia que presenta es menor a la de la probeta cuatro. Esto puede deberse a que la preparacin de la probeta cinco o el proceso de depositacin de nquel se hicieron incorrectamente.

c) Ensayo Pull-Off

El ensayo Pull-Off slo se aplic a las probetas en las que se realiz el ensayo de resistencia a la polarizacin, que son las probetas 1-4.

En la probeta uno, al intentar realizar el ensayo, la pelcula de nquel qued separada de la placa, lo que indica que no se adheri correctamente. Por lo tanto, se considera que el recubrimiento fall en el ensayo Pull-Off.

En la probeta dos se pudo realizar el ensayo de manera correcta. Al momento de acabar el ensayo se pudo observar que solo una parte del recubrimiento qued adherido, adems de registrarse una fuerza de 1 N/mm2. Este mismo caso se present en la probeta nmero cuatro. Debido a los resultados obtenidos, se considera que el recubrimiento de ambas probetas tambin fall.

En la probeta tres se observ una separacin total del recubrimiento, adems de que se report una fuerza aplicada de 3.5 N/mm2. Gracias este resultado se pudo determinar con ayuda de la norma y de la apariencia visual que el recubrimiento de la probeta tres s cumpli con el ensayo, y se encuentra dentro de norma.

Conclusiones.

Mientras mejor preparada se encuentre una pieza, mayor recubrimiento metlico se depositar y se tendr una mejor resistencia a la polarizacin y, por lo tanto, una mejor eficiencia de carga.

Al tener una mayor cantidad de metal en el recubrimiento en una placa, se tendr una mejora en la tensin que puede soportar.

Bibliografa.

1) ASTM G1-90: Standard Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens, pp: 1-8.

2) ASTM D4541-02: Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers, pp: 1-13.