Practica 4

 

Desgaste y Falla 

Práctica No6 : 

Evaluación

del

Espesor

de

Galvanizado de Zinc-Aluminio por el Método de Pérdida de Masa (ASTM A-90) y por Medición Microscópica (ASTM B487) 6.1. 

Objetivos

  Determinar la masa del recubrimiento de zinc en probetas normalizadas de acero

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o hierro de acuerdo con la norma ASTM A-90.   Determinar el espesor de la capa recubrimiento de zinc utilizando un microscopio



óptico en concordancia con la norma ASTM B487.   Comparar los resultados obtenidos con los datos del fabricante para cada

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procedimiento y determinar el campo de aplicación del material 6.2. 

Marco Teórico

6.2.1. Introducción

La corrosión es una reacción oxidante en la cual el ánodo se corroe en una celda electroquímica. Existen cuatro componentes necesarios para iniciar la corrosión. Un ambiente agresivo, un cátodo (donde ocurre la reducción), un ánodo (donde ocurre la oxidación) y un medio por el cual puedan fluir electrones entre el ánodo y el cátodo. Es de interés ingenieril proteger un elemento mecánico del ataque medio ambiental para prolongar su vida útil y prevenir su falla. Los métodos de protección se basan en la eliminación de uno de los componentes necesarios para iniciar la reacción electroquí electroquímica. mica. Un método de protección consiste en recubrir el elemento mecánico con una delgada capa compuesta de otro material con mejor resistencia al medio en el cual el elemento cumplirá su función. Los recubrimientos imponen una barrera entre el metal (que se desea proteger) y el medio ambiente, algunos recubrimientos metálicos también actúan como protección catódica. 6.2.2. Galvanizado

El galvanizado es un tipo de protección en la cual el elemento que se desea proteger es recubierto con zinc o una aleación de aluminio-zinc por un proceso de inmersión en 36 

 

Desgaste y Falla  caliente o por electrodeposición electrolítica. La protección en este caso, se da por dos mecanismos. En el primero, el zinc funciona como una barrera que separa el material que se desea proteger del oxígeno y llaa humedad del medio ambiente. El segundo mecanismo es por protección galvánica que protege al elemento incluso cuando el recubrimiento se ha desgastado. Para que se pueda dar la protección galvánica el zinc debe ser electroquímicamente más activo que el material del elemento que se desea proteger. La protección galvánica se da siempre que el metal esté en contacto con el zinc. Debido a que existe perdida de recubrimiento, es necesario especificar la cantidad (masa) o el espesor de la capa de zinc presente en los elementos. Esto es muy común cuando se utilizan láminas de acero galvanizado en aplicaciones específicas. Para determinar la cantidad de este recubrimiento (masa de zinc o de aleaciones de zinc), se utiliza un método en el cual se somete somete a una muestra a la acción de un reactivo con el fin de eliminarlo de manera acelerada (decapado), y así relacionar esta pérdida de masa con la cantidad en cuestión. Los reactivos que pueden ser utilizados en este método son: Ácido Clorhídrico en solución con Cloruro de Antimonio III Ácido Clorhídrico al 50% en agua Ácido Sulfúrico al 25% en agua **El agua debe tener el nivel de pureza definido por la norma ASTM-D1193 Otro método utilizado para evaluar este tipo de recubrimientos es determinar el espesor a través de la medición del mismo utilizando un microscopio óptico, la preparación de la muestra a evaluar deberá hacerse de tal manera que la superficie en análisis sea lo más perpendicular posible a la superficie del recubrimiento para disminuir el porcentaje de error inherente a este método. 6.3. 

Materiales y Equipos

Evaluación por pérdida de masa

  Probeta de acero galvanizado

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  Recipiente

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  Pinzas

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  Guantes de nitrilo

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  Ácido Sulfúrico al 25% en agua

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  Balanza con apreciación de 0.01 g

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Medición del espesor con el microscopio óptico 37 

 

Desgaste y Falla    Probeta de acero galvanizado

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  Insumos para realizar el montaje de la muestra

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  Etanol al 95%

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  Reactivo (Nital al 2%)



  Microscopio Óptico



6.4. 

Instrucciones

Evaluación por pérdida de masa

1.  Extraer los especímenes y cortarlos de acuerdo a la norma. 2.  Limpiar los especímenes utilizando Thinner, lavar con alcohol y secar. 3.  Obtener el peso de los especímenes con una precisión de 0.01g, 4.  Una vez pesado, sumergir el espécimen en la solución preparada (Ácido Sulfúrico al 25% en agua). La probeta debe permanecer sumergida hasta que ya no se observe burbujeo (evolución del hidrógeno) normalmente esto toma de 15 a 30 segundos. 5.  Sacar la probeta, refregarla bajo agua de grifo y sumergirla en agua caliente. 6.  Secar cuidadosamente el espécimen y pesarlo con la misma precisión inicial. Medición del espesor utilizando el microscopio óptico

1.  Extraer los especímenes, especímenes, recortarlos y preparar su montaje. 2.  Desbastar y lijar las probetas. 3.  Atacar químicamente con Nital al 2%. 4.  Colocar la probeta en el microscopio. 5.  Obtener al menos 5 medidas del espesor de la capa de recubrimiento y promediarlas.  Nota: Por la duración de cada procedimiento, se realizarán cada uno por separado en diferentes semanas. 6.5. 

 Actividades a Desarrollar Desarrollar (máximo 3 páginas) páginas)

1.  Tema. 2.  Objetivos (los mismos de la práctica) 3.  Resultados Obtenidos 4.  Resultados Calculado Calculadoss   Determinación de la masa (g/m2) de lámina de acero de acuerdo a la

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norma ASTM A90 5.  Análisis de resultados 38 

 

Desgaste y Falla    Comparar el resultado obtenido mediante la determinación de la masa de

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recubrimiento con el resultado obtenido por medición directaen el microscopio (ventajas y desventajas de cada procedimiento). Comparar el resultado obtenido con la especificación del fabr fabricante icante

Discutir las

diferencias y justificarlas 6.  Conclusione Conclusioness y recomendaciones   Indique qué norma es mejor para evaluar el recubrimiento de Zinc en un

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elemento, el material cumple o no cumple con la especificación dada por el fabricante.   Cómo se puede mejorar el procedimiento de forma en la que los resultado resultadoss

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sean más precisos.   Indique otros métodos que permitan evaluar el recubrimiento.



7.  Bibliografía.

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