Corrosión Corrosión

Juan HernándezJuan HernándezC.I 22.653.834C.I 22.653.834Ing. Mecánica.Ing. Mecánica.

Prof. Julián Carneiro.Prof. Julián Carneiro.

La La corrosióncorrosión   

Se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque Se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energia interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción menor energia interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos. El proceso de corrosión es natural y sufren corrosión mediante otros mecanismos. El proceso de corrosión es natural y espontáneo.espontáneo.

La corrosión es una reacción química (oxidorreducción) en la que intervienen tres La corrosión es una reacción química (oxidorreducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.reacción electroquímica.

Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón ).el cobre y sus aleaciones (bronce, latón ).

Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.)atmósfera, alta temperatura, etc.)Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanometros o picometros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cuantos nanometros o picometros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (fisicoquímica).química y de física (fisicoquímica).

Características de la corrosión Características de la corrosión

El proceso de corrosión normalmente se debe, en la mayoría de los casos, a El proceso de corrosión normalmente se debe, en la mayoría de los casos, a reacciones de tipo electrolítico. Está basado en la formación de celdas reacciones de tipo electrolítico. Está basado en la formación de celdas electroquímicas, en las que aparece un ánodo (lugar donde se ceden electrones - se electroquímicas, en las que aparece un ánodo (lugar donde se ceden electrones - se produce la oxidación) un cátodo (aquel que recibe los electrones - se produce una produce la oxidación) un cátodo (aquel que recibe los electrones - se produce una reducción) y un electrolito o medio conductor a través del cual se mueven los reducción) y un electrolito o medio conductor a través del cual se mueven los

iones.iones.   

Origen de la corrosiónOrigen de la corrosión

El fenómeno de la corrosión se produce debido a que los materiales El fenómeno de la corrosión se produce debido a que los materiales constructivos, especialmente los metales, se obtienen a partir de especies constructivos, especialmente los metales, se obtienen a partir de especies minerales estables en condiciones naturales. Una vez extraídos y expuestos a las minerales estables en condiciones naturales. Una vez extraídos y expuestos a las condiciones ambientales, tienden a estabilizarse química y energéticamente. Por condiciones ambientales, tienden a estabilizarse química y energéticamente. Por tanto, la corrosión es la destrucción de un metal a través de la interacción con un tanto, la corrosión es la destrucción de un metal a través de la interacción con un ambiente (por ejemplo, suelo o agua) por un proceso electroquímico, es decir, ambiente (por ejemplo, suelo o agua) por un proceso electroquímico, es decir, una reacción que envuelve un flujo de corriente eléctrica e intercambio de iones.una reacción que envuelve un flujo de corriente eléctrica e intercambio de iones.

La corrosión es un fenómeno inevitable a largo plazo si no se toman las La corrosión es un fenómeno inevitable a largo plazo si no se toman las precauciones adecuadas. Puede debilitar la integridad estructural de la tubería y precauciones adecuadas. Puede debilitar la integridad estructural de la tubería y convertirla en un vehículo inseguro para el transporte de cualquier tipo de convertirla en un vehículo inseguro para el transporte de cualquier tipo de fluidos.fluidos.

Origen de la corrosiónOrigen de la corrosión

La corrosión es la principal causa de fallo en las conducciones de fluidos. El fallo de La corrosión es la principal causa de fallo en las conducciones de fluidos. El fallo de una tubería puede tener múltiples consecuencias como pérdida del fluido, daños en una tubería puede tener múltiples consecuencias como pérdida del fluido, daños en las instalaciones, contaminación, e incluso puede llegar a suponer un riesgo para las las instalaciones, contaminación, e incluso puede llegar a suponer un riesgo para las vidas humanas.vidas humanas.

El proceso de corrosión en los metales es un proceso electroquímico, donde se El proceso de corrosión en los metales es un proceso electroquímico, donde se suceden reacciones de oxidación y reducción, estableciéndose un intercambio de suceden reacciones de oxidación y reducción, estableciéndose un intercambio de electrones, y consecuentemente, el paso de una corriente eléctrica de componente electrones, y consecuentemente, el paso de una corriente eléctrica de componente continua entre un ánodo y un cátodo, a través de un medio conductor (el electrolito continua entre un ánodo y un cátodo, a través de un medio conductor (el electrolito citado), como en una pila galvánica.citado), como en una pila galvánica.

Importancia de la corrosión Importancia de la corrosión

El fenómeno de las corrosiones son de gran importancia, tanto, que se estima que El fenómeno de las corrosiones son de gran importancia, tanto, que se estima que aproximadamente el 5% del producto interior bruto de un país industrializado se ve aproximadamente el 5% del producto interior bruto de un país industrializado se ve gastado tanto en prevenir la corrosión como reparar los daños provocados por los gastado tanto en prevenir la corrosión como reparar los daños provocados por los efectos de ésta.efectos de ésta.

Cabe decir que el cobre y sus aleaciones son especialmente resistentes a la Cabe decir que el cobre y sus aleaciones son especialmente resistentes a la corrosión en comparación con otros materiales de uso común, como el acero, por corrosión en comparación con otros materiales de uso común, como el acero, por ejemplo. Eso les da características muy interesantes que hacen ventajosa su ejemplo. Eso les da características muy interesantes que hacen ventajosa su utilización en medios agresivos.utilización en medios agresivos.

Tipos de corrosiónTipos de corrosión

Corrosión QuímicaCorrosión Química En la corrosión química un material se disuelve en un medio corrosivo líquido y En la corrosión química un material se disuelve en un medio corrosivo líquido y

este se seguirá disolviendo hasta que se consuma totalmente o se sature el líquido este se seguirá disolviendo hasta que se consuma totalmente o se sature el líquido y demás para todos.y demás para todos.

Las aleaciones base cobre desarrollan una barniz verde a causa de la formación de Las aleaciones base cobre desarrollan una barniz verde a causa de la formación de carbonato e hidróxidos de cobre, esta es la razón por la cual la Estatua de la carbonato e hidróxidos de cobre, esta es la razón por la cual la Estatua de la Libertad se ve con ese color verduzco.Libertad se ve con ese color verduzco.

Ataque por Metal LíquidoAtaque por Metal Líquido Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos más críticos de energía Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos más críticos de energía

como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.

Tipos de corrosiónTipos de corrosión

Lixiviación selectivaLixiviación selectiva

Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión grafítico del hierro Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión grafítico del hierro fundido gris ocurre cuando el hierro se diluye selectivamente en agua o la tierra y fundido gris ocurre cuando el hierro se diluye selectivamente en agua o la tierra y desprende cascarillas de grafito y un producto de la corrosión, lo cual causa fugas o desprende cascarillas de grafito y un producto de la corrosión, lo cual causa fugas o fallas en la tubería.fallas en la tubería.

Disolución y oxidación de los materiales cerámicosDisolución y oxidación de los materiales cerámicos Pueden ser disueltos los materiales cerámicos refractarios que se utilizan para Pueden ser disueltos los materiales cerámicos refractarios que se utilizan para

contener el metal fundido durante la fusión y el refinado por las escorias contener el metal fundido durante la fusión y el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal.provocadas sobre la superficie del metal.

Tipos de corrosiónTipos de corrosión

Ataque químico a los polímerosAtaque químico a los polímeros

Los plásticos son considerados resistentes a la corrosión, por ejemplo el teflon y Los plásticos son considerados resistentes a la corrosión, por ejemplo el teflon y el viton son algunos de los materiales más resistentes, estos resisten muchos el viton son algunos de los materiales más resistentes, estos resisten muchos ácidos, bases y líquidos orgánicos pero existen algunos solventes agresivos a los ácidos, bases y líquidos orgánicos pero existen algunos solventes agresivos a los termoplásticos, es decir las moléculas del solvente más pequeñas separan las termoplásticos, es decir las moléculas del solvente más pequeñas separan las cadenas de los plásticos provocando hinchazón que ocasiona grietas.cadenas de los plásticos provocando hinchazón que ocasiona grietas.

Tipos de corrosión electroquímicaTipos de corrosión electroquímica

Celdas de composiciónCeldas de composición Se presentan cuando dos metales o aleaciones, tal es el caso de cobre y Se presentan cuando dos metales o aleaciones, tal es el caso de cobre y

hierro forma una celda electrolítica. Con el efecto de polarización de los hierro forma una celda electrolítica. Con el efecto de polarización de los elementos aleados y las concentraciones del electrolito las series Fem. elementos aleados y las concentraciones del electrolito las series Fem. quizá no nos digan que región se corroerá y cual quedara protegida.quizá no nos digan que región se corroerá y cual quedara protegida.

Celdas de esfuerzoCeldas de esfuerzo La corrosión por esfuerzo se presenta por acción galvaniza pero puede La corrosión por esfuerzo se presenta por acción galvaniza pero puede

suceder por la filtración de impurezas en el extremo de una grieta suceder por la filtración de impurezas en el extremo de una grieta existente. La falla se presenta como resultado de la corrosión y de un existente. La falla se presenta como resultado de la corrosión y de un esfuerzo aplicado, a mayores esfuerzos el tiempo necesario para la falla se esfuerzo aplicado, a mayores esfuerzos el tiempo necesario para la falla se reduce.reduce.

Tipos de corrosión electroquímicaTipos de corrosión electroquímica Corrosión por oxígenoCorrosión por oxígeno Este tipo de corrosión ocurre generalmente en superficies expuestas al oxigeno Este tipo de corrosión ocurre generalmente en superficies expuestas al oxigeno

diatonico disuelto en agua o al aire, se ve favorecido por altas temperaturas y diatonico disuelto en agua o al aire, se ve favorecido por altas temperaturas y presión elevada ( ejemplo: calderas de vapor). La corrosión en las máquinas presión elevada ( ejemplo: calderas de vapor). La corrosión en las máquinas térmicas (calderas de vapor) representa una constante pérdida de rendimiento y térmicas (calderas de vapor) representa una constante pérdida de rendimiento y vida útil de la instalación.vida útil de la instalación.

Corrosión microbiológicaCorrosión microbiológica Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son

capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. La capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. La biodiversidad que está presente en éste tipo de corrosión será:biodiversidad que está presente en éste tipo de corrosión será:

Bacterias.Bacterias. Algas.Algas. Hongos.Hongos.

Tipos de corrosión electroquímicaTipos de corrosión electroquímicaCorrosión por presiones parciales de oxígenoCorrosión por presiones parciales de oxígeno El oxígeno presente en una tubería por ejemplo, está expuesto a diferentes El oxígeno presente en una tubería por ejemplo, está expuesto a diferentes

presiones parciales del mismo. Es decir una superficie es más aireada que otra presiones parciales del mismo. Es decir una superficie es más aireada que otra próxima a ella y se forma una pila. El área sujeta a menor aireación (menor presión próxima a ella y se forma una pila. El área sujeta a menor aireación (menor presión parcial) actúa como ánodo y la que tiene mayor presencia de oxígeno (mayor parcial) actúa como ánodo y la que tiene mayor presencia de oxígeno (mayor presión) actúa como un cátodo y se establece la migración de electrones, presión) actúa como un cátodo y se establece la migración de electrones, formándose óxido en una y reduciéndose en la otra parte de la pila. Este tipo de formándose óxido en una y reduciéndose en la otra parte de la pila. Este tipo de corrosión es común en superficies muy irregulares donde se producen obturaciones corrosión es común en superficies muy irregulares donde se producen obturaciones de oxígenode oxígeno

Corrosión galvánicaCorrosión galvánica Es la más común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre sí Es la más común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre sí

actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo. Aquel que tenga el actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo. Aquel que tenga el potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación y viceversa potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación y viceversa aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción.procederá como una reducción.

Tipos de corrosión electroquímicaTipos de corrosión electroquímica

Corrosión por heterogeneidad del materialCorrosión por heterogeneidad del material

Se produce en aleaciones metálicas, por imperfecciones en la Se produce en aleaciones metálicas, por imperfecciones en la aleación.aleación.

Corrosión por aireación superficialCorrosión por aireación superficial También llamado Efecto Evans. Se produce en superficies planas, También llamado Efecto Evans. Se produce en superficies planas,

en sitios húmedos y con suciedad. El depósito de suciedad en sitios húmedos y con suciedad. El depósito de suciedad provoca en presencia de humedad la existencia de un entorno provoca en presencia de humedad la existencia de un entorno más electronegativamente cargado.más electronegativamente cargado.