Corrosion Trabajo 1

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana UNEFA – Núcleo Anzoátegui Ingeniería Mecánica, VII Semestre

CORROSION

Facilitador:

Integrantes: Ana Martínez C.I 21721155 Anyely Lanz C.I 23536695 Mario García C.I 20741856 Alcides Velázquez C.I 20741481

Sección: D01

San Tome, 5 de Febrero de 2014

Índice Pág. Introducción Marco Teórico   

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Medios de defensa contra la corrosión Materiales Anticorrosivos Recubrimientos metálicos

Conclusión

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Bibliografía

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Anexos

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Introducción La gran variedad de materiales y aleaciones metálicas existentes hoy en día son afectados por un problema común como es la corrosión, la cual se ha convertido en el principal enemigo de todas las construcciones, equipos y maquinarias en la industria moderna. Esto genera retos para los diseñadores ya que les obliga a emplear materiales y métodos anticorrosivos que sean eficientes, económicos y a la vez que se ajusten a sus necesidades. En la actualidad existen diferentes métodos anticorrosivos y materiales que son resistentes a la corrosión, Sin embargo uno de los métodos más empleados y efectivos son la protección catódica, descubierta en el año 1824, por el Sir. Humphrey Davy, la cual consiste en la protección de las embarcaciones o cualquier estructura metálica expuesta a los efectos de la corrosión, uniéndolas con metales con un mayor potencial eléctrico como el zinc ; reduciendo el ataque corrosivo, la contaminación , el deterioro y alargando la vida útil de la estructura. La protección catódica a diferencia de las pinturas con anti organismos y anticorrosivos demostró desde su descubrimiento que era factible con mucha economía en los costos y en el mantenimiento. Es por ello que su aplicación se lleva cabo en casi la totalidad de las industrias modernas.

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Medios de defensa contra la corrosión

1. Interrupción del circuito electroquímico.    

Mediante la eliminación del contacto entre los dos metales que forman el par. Eliminando el oxígeno disuelto en el electrolito. Usar metales cuyo potencial electródico sea muy semejante. Mediante catodización, es decir, cambiar las condiciones de polaridad del circuito.

2. Pasivado. Se logra mediante la transformación superficial del metal, formando una capa de óxido o sal del metal base.Esta capa debe ser impermeable para evitar la penetración del electrolito. Algunos de éstos métodos se conocen con el nombre de pavonado y anodizado. 3. Recubrimientos metálicos. Estos se aplican ampliamente en la industria y hace falta distinguir dos tipos de protección: la catódica y la anódica. 

Protección catódica:

El metal de recubrimiento tiene un potencial electródico mayor que el del metal base. Para asegurar una buena producción se necesita que el recubrimiento sea continuo y no poroso. Como recubrimientos catódicos del hierro o el acero se emplean el estaño, plomo, cobre y níquel. 

Protección anódica:

El metal de recubrimiento posee un potencial electródico menor que el del metal base. El recubrimiento protege el metal de un modo electróquico, al formarse el par galvánico el metal de recubrimiento.

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Procedimientos de ejecución:

Galvanizado: la pieza del metal base que actúa como cátodo se suspende en un baño electrolítico de solución acuosa de la sal del metal a precipitar. Las propiedades protectoras de éste procedimiento son muy eficientes y su tecnología muy simple. Difusión: Para atribuir a la capa superficial del metal gran resistencia a la formación de óxidos, dureza y resistencia al desgaste se aplica la saturación de la capa superficial con distintos metales (aluminio, cromo, silicio). El tratamiento termoquímico se denomina también recubrimiento por cementación. Pulverización: Consiste en que la superficie del metal, previamente limpiada, se pulveriza con metal fundido con ayuda de aire comprimido (pulverizador). Este recubrimiento resulta poroso y por ésta razón disminuye la calidad con respecto al galvanizado. Los materiales de recubrimiento son de zinc, cadmio y sus aleaciones. Plaqueado: consiste en la formación, sobre el metal a proteger de una capa de metal que crea una película fuerte. El hierro se plaquea con cobre y acero inoxidable. 4. Recubrimientos no metálicos. Es el tipo de producción más difundido en el cual la superficie del metal es tratada mediante pinturas. Su tecnología es simple y muy accesible teniendo como desventaja el cuarteo de la capa protectora dejando pasar la humedad. La protección se verifica de acuerdo a los siguientes mecanismos:    

Efecto barrera. La película protectora tiene muy baja difusibilidad del agua y del oxígeno. Protección galvánica: Pigmentos que actúan como ánodos de sacrificio. Protección química: Pigmentos que se vinculan químicamente al hierro. Mixta: Es una combinación de las anteriores.

Materiales Anticorrosivos Un material anticorrosivo es un material que sirve para proteger una superficie de un proceso de degradación llamado corrosión. La corrosión es un

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proceso electroquímico complejo y difícil de controlar también pasa por el tiempo ya que se descomponen las materias y es irreparable. El proceso de evitar la corrosión de manera más efectiva compete a las técnicas de modificación de superficie, limpiar la superficie y pintarla La pintura anticorrosiva para metales tiene como principal razón evitar su corrosión. En el mundo se gastan cantidades impresionantes en el control de la corrosión, pues sin control se caerían los puentes, las montañas rusas, los semáforos, los autos, etc. se destruirían, ya que todos se degradarían paulatinamente sin una pintura que los recubra.

a) Aceros Inoxidables En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleación de acero con un mínimo del 10 % al 12 % de cromo contenido en masa.1 2 nota 1 Otros metales que puede contener por ejemplo son el molibdeno y el níquel. El acero inoxidable es un acero de elevada resistencia a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales aleantes que contiene, poseen gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro (los metales puramente inoxidables, que no reaccionan con oxígeno son oro y platino, y de menor pureza se llaman resistentes a la corrosión, como los que contienen fósforo). Sin embargo, esta capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno. Aceros Inoxidables comerciales Aleaciones de acero inoxidable comerciales más comunes: Acero inoxidable extrasuave: contiene un 13 % de Cr y un 0,15 % de C. Se utiliza en la fabricación de: elementos de máquinas, álabes de turbinas, válvulas, etc. Tiene una resistencia mecánica de 80 kg/mm² y una dureza de 175-205 HB. Acero inoxidable 16Cr-2Ni: tiene de 0,20 % de C, 16 % de Cr y 2 % de Ni; resistencia mecánica de 95 kg/mm² y una dureza de 275-300 HB. Se suelda con dificultad, y se utiliza para la construcción de álabes de turbinas, ejes de bombas, utensilios de cocina, cuchillería, etc.

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Acero inoxidable al cromo níquel 18-8: tiene un 0,18 % de C, un 18 % de Cr y un 8 % de Ni Tiene una resistencia mecánica de 60 kg/mm² y una dureza de 175-200Hb, Es un acero inoxidable muy utilizado porque resiste bien el calor hasta 400 °C Acero inoxidable al Cr- Mn: tiene un 0,14 % de C, un 11 % de Cr y un 18 % de Mn. Alcanza una resistencia mecánica de 65 kg/mm² y una dureza de 175-200HB. Es soldable y resiste bien altas temperaturas. Es amagnético. Se utiliza en colectores de escape. Familias de Aceros Inoxidables La forma original del acero inoxidable todavía es muy utilizada, los ingenieros tienen ahora muchas opciones en cuanto a los diferentes tipos. Están clasificados en diferentes “familias” metalúrgicas:    

Acero inoxidable ferrítico Acero inoxidable martensítico Acero inoxidable austenítico Acero inoxidable Duplex (austenítico-ferrítico)

Esta distribución de las familias metalúrgicas puede ser fácilmente reconocida a través del Diagrama de Schaeffler (Diagrama para aceros muy aleados inoxidables de Cromo y Níquel equivalente, o diagrama de Cr-Ni equivalente) Cada tipo de acero inoxidable tiene sus características mecánicas y físicas y será fabricado de acuerdo con la normativa nacional o internacional establecida.

b) Aleaciones de aluminio Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos(generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando. La corrosión galvánica se produce rápidamente en las aleaciones de aluminio cuando entran en contacto eléctrico con acero inoxidable u otras aleaciones con mayor electronegatividad en un ambiente húmedo, por lo que si se usan conjuntamente deben ser adecuadamente aisladas.

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Constitución de las aleaciones de aluminio

Aleaciones de aluminio maleable

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Aluminio puro (o pureza), aluminio purísimo, AlFeSi.

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Aleaciones de AlMn maleables.

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Aleaciones de AlMg y de AlMgMn maleables.

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Aleaciones de AlMgSi maleables.

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Aleaciones de AlCuMg y AlCuSiMn maleables.

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Aleaciones de AlZnMg maleables.

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Aleaciones de AlZnMgCu maleables.

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Aleaciones con plomo maleables: para mejorar el mecanizado, a las aleaciones tipo AlCuMgPb y AlMgSiPb contienen pequeñas adiciones de plomo y en algunos casos de cadmio, bismuto y estaño. Estos elementos se presentan como fases separadas en la estructura que permite la formación de virutas cortas durante el mecanizado. Estas aleaciones no deben contener magnesio, pues se formaría una fase de Mg3Bi2 que es muy frágil.

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Aleaciones con litio maleables: las aleaciones de aluminio y litio se caracterizan por su baja densidad, lo que supone buenas propiedades mecánicas frente a la masa. En la mayoría de los casos se trata de aleaciones con otros elementos, como la AlCuLi (2020). Estas aleaciones tienen problemas de fragilidad que hacen que requieran otros aleantes y condiciones de fabricación especiales (pulvimetalurgia), y tienen aplicación comercial en el campo aeroespacial.

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Otras aleaciones maleables.

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Conclusión Los métodos anticorrosivos más usados en la actualidad son, la protección catódica, protección anódica, el proceso de galvanizado, aplicación de pinturas o recubrimientos especiales y el uso de aceros inoxidables .Esto se debe a que cada uno de estos métodos para combatir la corrosión son efectivos, prácticos y en su efecto de vital importancia para el funcionamiento de todos los equipos y maquinarias usados en las diferentes industrias. Este fenómeno y su gran impacto en el área industrial, ha provocado una serie de investigaciones, planteamiento de fórmulas y maneras de alargar la vida útil de los materiales, para evitar pérdidas económicas en industrias como la siderúrgicas, químicas, petroquímicas, petrolíferas, navales y portuarias, etc. La infinidad de problemas originados por la acción de la corrosión, exigen una infinita versatilidad de soluciones que deben ser aplicadas por medio de un buen mantenimiento como por ejemplo: Superficies metálicas debidamente revestidas adquieren una segura protección y resisten a la acción de los elementos corrosivos más variados.

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Bibliografía

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http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable http://es.wikipedia.org/wiki/Inhibici%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Anticorrosivo http://medidasdedefensacontralacorrosion.blogspot.com/2012/06/medidasde-proteccion-contra-la.html http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/medidas-proteccion http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/materiales-proteccion

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Anexos

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