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Leccin 22: Introduccin a la corrosin

1.- Aspectos bsicos.

2.- Tipos de corrosin.

3.- Factores que influyen en la corrosin.

4.- Proteccin contra la corrosin.

5.- Corrosin del acero en contacto con el hormign

Destruccin espontnea de un material por interaccin (qumica, electroqumica) entre el medio ambiente y el material.

Desde que se extrae, este tiene tendencia a alcanzar estabilidad, volviendo a su estado natural.

Si no existiese corrosin dejaran de existir algunos materiales.

Aprox. entre un 20-25 % de las prdidas por corrosin se pueden ser evitadas si se aplicara todos los conocimientos que existen.

1.- Aspectos bsicos

Las prdidas producidas por la corrosin se engloban:

+Prdidas directas:

* Reposicin de estructuras

* Materiales protectores

* Mano de obra para reposicin y mantenimiento

* Diso de prevencin

+ Prdidas indirectas:

* Interucciones en la produccin

* Prdidas de producto

* Contaminacin de un producto

La lucha contra la corrosin es una lucha prdida, lo nico que se podr es relentizar el proceso.

1.- Aspectos bsicos

2.- Tipos de corrosin

A.- Corrosin qumica o corrosin seca Se produce entre un metal con un gas seco (O2, S, Cl2, SO2,

El caso normal es el de O2, (oxidacin), los productos de la reaccin quedan adheridos a la superficie del metal, formando capa protectora.

Para pasa de estado libre a combinado, es preciso que ceda electrones (oxide), pero eso es necesario que exista un oxidante.

Fe (s) Fe3+ + 3e-

O2 + H2O + 4e- 2 O2-

Ajustamos las reacciones multiplicando por 4 y 3 respectivamente

4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3 La humedad de actua como electrolito


B.- Corrosin electroqumica Se produce entre un metal en un lquido.

La formacin de pilas galvnicas; dos metales en contacto, ambos metales poseen potenciales elctricos diferentes lo cual favorece la aparicin de un metal como nodo y otro como ctodo.


C.- Corrosin en limites de grano

Es la que se encuentra localizada en los lmites de grano, esto origina perdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos


D.- Corrosin tensiones mecnicas

Se produce en metales a traccin continua o cclica, tensiones internas, donde este la deformacin all es donde se producir ms la deformacin.


E.- Corrosin biolgica

Las bacterias no atacan directamente a los metales pero si pueden alentar reacciones.

Un ejemplo de microorganismos anaerbicos lo constituyen las bacterias de reduccin de sulfatos, las cuales fomentan la corrosin. Los sulfatos en suelos ligeramente cidos a alcalinos (pH de 6 a 9) los reducen esas bacterias, para formar sulfato de calcio y sulfuro de hidrgeno. Cuando estos compuestos entran en contacto con las tuberas de hierro subterrneas, se produce una conversin del hierro a sulfuro de hierro.

Puesto que esas bacterias medran en esas condiciones, seguirn fomentando esta reaccin, hasta que se produzca una falla de la tubera.


F.- Corrosin en picadura

La corrosin por picadura se presenta por la formacin de orificios en una superficie relativamente inatacada y las picaduras pueden tener variadas formas.

Se da con mucha frecuencia en metales frricos y no frricos.

La corrosin por picadura es un proceso lento que puede llevarse meses y aos antes de ser visible, pero que naturalmente, causar fallas inesperadas

3.- Factores que afectan a la corrosin

Depende de:

El metal: las heterogeneidades qumicas, estructurales, y la debidas a tensiones internas originan pares galvnicos que aceleran la corrosin.

La pieza. El estado superficial, grado de mecanizacin, grietas, orificios, favorecen la corrosin.

Medio ambiente: la naturaleza cida, bsica o salina , la temperatura, conductividad, concentracin de la solucin, contaminacin del medio ambiente influyen en la corrosin.

4.- Proteccin contra la corrosin

La lucha contra la corrosin es compleja debido al gran numero de factores que entran a forma parte no es posible encontrar soluciones generales, sino que se tiene que estudiar cada caso.

A.- MODIFICACIN DEL DISEO

Fabricacin de piezas con un diseo adecuado que impidan que favorezcan la corrosin, evitando zonas de estancamiento de lquidos, uniones bimetlicas inadecuadas, aplicar nodos de sacrifico, proteccin catdica, corrientes impresas.


6.- nodo de sacrificio: Zn o aleacin de Al.

7.- Electrolito de un elevado pH para evitar la formacin de una capa pasiva sobre el nodo.


B.- MODIFICACIN DEL METAL

Empleando materiales adecuado, como por ejemplo las aleaciones o mediante tratamientos trmicos

C.- MODIFICACION DEL MEDIO

Eliminando los agentes que puedan afectar al proceso de corrosin, utilizacin de inhibidores de corrosin, deshumidificadores de aire


D.- RECUBRIMIENTOS PROTECTORES.

D.1 Proteccin por capa metlica.

Recubrir con otro material puede ser:

Por inmersin: Ej: el galvanizado, cadmiado, estaado.

Por depsito electroltico: consiste en una cuba electroltica, la pieza es el ctodo el metal acta como nodo Ej. Niquelado, dorado, plateado

Por placado o chapeado: Recubrir con una capa delgada de otro metal ms noble o menos oxidable. Ej: acero inoxidable



D.1 Proteccin por capa metlica.

Recubrir con otro material puede ser:

Por metalizado: mediante pistola proyectar un metal fundido.

Por cementacin: Calentando la pieza que se desea proteger en presencia de polvo del metal protector se crea por difusin una capa superficial resistente. Ej: cromado.



D.2 Proteccin por capa no metlica.

Recubrir con otro material puede ser pinturas, barcines, lacas, esmaltes.

D.3 Proteccin por capa qumica.

Haciendo reaccionar el metal que se quiere proteger con un agente qumico que forme compuestos insolubles en su superficie.Pavonado: oxidacin a temperatura elevada, Fosfatado: trat. con ac. Fosfrico y fosfato de zinc. Anodizado


Ca (OH)2

C O2

Ca C O3

pH13

pH< 11

C O2

Ca C O3

pH< 11

Ca (OH)2

pH13


CONTRASTE CON FENOLFTALENA

Hormign sin carbonatar

Hormign carbonatado

Poca carbonatacinBuen hormign

CONTRASTE CON FENOLFTALENA

Hormign carbonatado

Hormign sin carbonatar

Mucha carbonatacinHormign poco durable

ConclusionesConclusiones

+ El fenmeno de la corrosin es espontneo.

+ Los diferentes tipos de corrosin, la corrosin electroqumica.

+ Factores que afectan a la corrosin.

+ Mecanismos de proteccin contra la corrosin.

+ Fenmeno de carbonatacin.

BibliografBibliografaa

+ Coca, P., Rosique, J.: Ciencia de materiales, Ed. Pirmide, Madrid, 1990

BIBLIOGRAFA RECOMENDADA

+ Askeland Donal, R: Ciencia e ingeniera de materiales. Ed. Thomson Paraninfo, s.a. 2001

+ Escamilla Cobo, A.: Corrosin de armaduras en estructuras de hormign. Ed. Fundacin escuela de la Edificacin.

BibliografBibliografaa BIBLIOGRAFA RECOMENDADA

+ Valverde I., Barrios J.: Metales en la edificacin, Ed. CSV, Granada. 2003

+ Manuel Muoz Hidalgo: Diagnsisy causas en patologa de la edificacin. Ed. Manuel Muoz Hidalgo. Sevilla. 1994

Fuentes en InternetFuentes en Internet WEBS DE INTERS

+ Teora y prctica de control de corrosin de estructuras subterraneas.

http://members.tripod.com/~lizgarcia_2/corrosion1.htm

+ El fenmeno de corrosin en estructuras de hormign reforzado.

http://www.imt.mx/Espanol/Publicaciones/pubtec/pt182.pdf

+ Corrosin.

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml.

+ Proteccin catodica mediante anodo galvnico.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/sec_7.htm

Fuentes en InternetFuentes en Internet WEBS DE INTERS

+ Proteccin contra la corrosin.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_10.html

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