Índice Introducción .............................................................................................................................. 3 Tipos de de corrosión......... corrosión............................. ....................................... ....................................... ............................................... ........................... 4 a) Po Porr picadura picadura..... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ................ ..................... ..................... .............. ... 4 b) Ataque Ataque intergr intergranul anular... ar........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................ .................... ..................... ............. 5 c) Lixiviac Lixiviación ión (descinc (descincado). ado)...... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ............... .................... .................... ................ ...... d) A elevadas elevadas te!peratura te!peraturas... s........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............... .................... ..................... ................ ..... e) Po Porr ero erosión. sión...... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............ ......." " #) Po Porr es#uer$o es#uer$os... s........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............... ....................% ..........% g) Po Porr &endidur &endiduras as (#ragili (#ragili$aci $ación ón c'ustica c'ustica)..... ).......... .......... .......... .......... .......... ......... .............. ....................% ..........% &) Po Porr #atiga... #atiga........ .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................ .................... ............ i) ni#or! ni#or!e.... e......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ............ .... *) +alv'nica........................ +alv'nica............................................ ........................................ ........................................ ................................. ............. ,) Po Porr ro$a!i ro$a!iento. ento...... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................ ..................... .....................,, ..........,, /0todos anticorrosivos......... anticorrosivos............................. ....................................... ............................................... ..................................... ......... ,, ,) 1elecció 1elección2.. n2...... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ................... ................. ......,, ,, a) /etales.. /etales....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ............... ............ ,, b) o !etales. !etales...... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ................... .................., ......., a) rg'nico rg'nicos... s........ .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................ ..................... ............... ...., , b) Inorg'ni Inorg'nicos. cos..... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. .................,3 .........,3 c) /et'licos /et'licos..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ............... ..................... ............... ....,3 ,3 ) /odi6ca /odi6cador dores es del a!biente a!biente..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ..........,3 .....,3 a) In&ibido In&ibidores res..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .............,3 ........,3 b) 7lu*o 7lu*o de 8uidos regulado. regulado..... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ............ ................. ..................... ..................,4 .......,4 c) x9geno x9geno disuelto disuelto dis!inuid dis!inuido..... o.......... .......... .......... .......... .......... .......... ................ ..................... ..................,4 ........,4 d) Te!peratu e!peratura ra (ba*a (ba*a o alta)..... alta).......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ............... ....................,5 ..........,5 e) :is!inu :is!inución ción de la concen concentrac tración ión de de iones corros corrosivos..... ivos............... .....................,5 ...........,5 3) :ise;o. :ise;o...... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ........... ................. ..................... ...................,5 .........,5 a) :eter!i :eter!inaci nación ón del espesor espesor adecua adecuado.... do......... ......... ......... ............ .................. ..................... ..............,5 ....,5 b) Pie Pie$as $as soldad soldadas as per#ecta per#ecta!ent !ente e a las atornilla atornilladas das o re!ac re!ac&adas. &adas.........,5 ........,5 c)
) Protecc Protección ión anódica. anódica...... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................ ..................... ...................., .........,
Introducción Las caracter9sticas corrosivas de ciertos productos > !edios constitu>en un riesgo para los bienes !ateriales > las personas. :esde la perspectiva industrial= la corrosión de los !ateriales es una causa de accidentes #recuentes #recuentes > por tanto es de inter0s conocer los #enó!enos > ,
#or!as de prevención de 0stos as9 co!o evitar reducciones en la vida de equipos > estructuras. base es aquella sustancia que lo acepta en su estructura qu9!ica. ,4= co!o !9ni!o de basicidad= deno!inada p?. La corrosión tiene lugar porque &a> una di#erencia de potencial entre ob*etos que se conectan el0ctrica!ente > la consecuente p0rdida de iones del !etal en el 'nodo da co!o resultado la corrosión. c'todo. tener un conoci!iento b'sico para reconocer la corrosión= có!o se produce= có!o i!pedir su severidad= qu0 &erra!ientas son necesarias= t0cnicas de inspección= variables de dise;o que a#ectan a la corrosión= selección de !ateriales > la #or!a de interpretar > aplicar la in#or!ación del proble!a corrosivo= as9 co!o saber dónde obtener a>uda. Todos los !etales > aleaciones son susceptibles de su#rir el #enó!eno de corrosión= no &abiendo !aterial til para todas las aplicaciones. Por e*e!plo el oro= conocido por su excelente resistencia a la at!ós#era= se corroe si se pone en contacto con !ercurio a te!peratura a!biente. Por otra parte el acero no se corroe en contacto con el !ercurio= pero r'pida!ente se oxida expuesto a la at!ós#era. La corrosión ocurre en !uc&as > !u> variadas #or!as en este docu!ento se dar'n a conocer algunas de estas #or!as > ade!'s algunos !0todos para co!batir la corrosión.
Tipos de corrosión a) Por picadura o “Pitting” el proceso (reacción) anódico produce unas peque;as BpicadurasC en el cuerpo que a#ectan. Puede observarse general!ente en super6cies con poca o casi
nula corrosión generali$ada. curre co!o un proceso de disolución anódica local donde la p0rdida de !etal es acelerada por la presencia de un 'nodo peque;o > un c'todo !uc&o !a>or.
Corrosión por Fricción o Fretting : es la que se produce por el
!ovi!iento relativa!ente peque;o (co!o una vibración) de sustancias en contacto= de las que una o a!bas son !etales. sólo son visibles cuando 0sta es re!ovida. •
Corrosión por Cavitación: es la producida por la #or!ación > colapso
de burbu*as en la super6cie del !etal (en contacto con un l9quido).
Corrosión Selectiva: es se!e*ante a la lla!ada Dorrosión por
:escincado= en donde pie$as de cinc se corroen > de*an una capa si!ilar a la aleación pri!itiva. &ace parecer al !etal corro9do co!o si no lo estuviera= por lo que es !u> #'cil que se produ$can da;os en el !etal al so!eterlo a una #uer$a !ec'nica. sal!ueras re#rigerantes= son los !a>ores causantes de este tipo de da;o.
b) Ataque intergranular
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La corrosión intergranular es un ataque locali$ado en el l9!ite de grano de un acero inoxidable. Aparece cerca de las soldaduras= en especial en las $onas a#ectadas t0r!ica!ente (GAT) > es general!ente el resultado de la sensibili$ación. curre cuando el !aterial se calienta a 5--H--.D. A esta te!peratura= el cro!o > el carbono tienen buena di#usividad &acia el borde del grano #or!ando carburos de cro!o Dr3D. de*a el contenido en cro!o inalterado. ,.455(34") aleado con b. Las principales causas de la precipitación son el trata!iento t0r!ico > la soldadura >a que estos procesos llevan al !aterial o a parte de 0l a las te!peraturas cr9ticas. n trata!iento t0r!ico incorrecto en aceros inoxidables austen9ticos puede ser per*udicialJ nor!al!ente los aceros en cuestión son recocidos despu0s de &aber sido de#or!ados en #r9o para con#erir !'xi!a resistencia a la corrosión > restaurar !9ni!a dure$a > alta ductilidad. La te!peratura para este trata!iento se debe seleccionar !u> cuidadosa!ente= nor!al!ente entre -- K ,-5--D > luego en#riar r'pida!ente para que al paso por las te!peraturas cr9ticas no tenga el tie!po para precipitar. Los aceros estabili$ados no necesitan el en#ria!iento r'pido > los de ba*o carbono pueden ser recocidos a cualquier te!peratura. La soldadura de los aceros inoxidables austen9ticos nor!ales= lleva una $ona cercana del !aterial= inevitable!ente a las te!peraturas cr9ticas para la precipitación. La posibilidad de que se produ$ca la sensibili$ación de estas 'reas depende de la te!peratura que se alcan$a= que co!o se di*o es inevitable= > del tie!po que el !etal est' expuesto a estas te!peraturas el 4
cual a su ve$ es #unción del proceso de soldadura > del espesor de las partes soldadas. Duando las soldaduras con estos proble!as son expuestas a !edios corrosivos se presentan dos co!porta!ientos !u> conocidos > se lla!an decai!iento de la soldadura EMelddeca> > ataque en el corte de nava*a Nni#e line attacE por el aspecto que presentan.
La corrosión intergranular puede prevenirse utili$ando aceros inoxidables con ba*o contenido en carbono.
Los carburos de cro!o se precipitan &acia el borde del grano > &acen que el acero inoxidable sea susceptible a la corrosión intergranular.
c) Liiviación !descincado) La lixiviación selectiva es la eli!inación o disolución de un ele!ento de una aleación. n e*e!plo cl'sico de este tipo de corrosión es la de$in6cacion donde el $inc es eli!inado de la aleación DuGn. pobres > obvia!ente el re!edio a este caso es el e!pleo de aleaciones que no sean susceptibles a este proceso.
d) A elevadas te"peraturas n ca!bio de te!peratura a#ecta directa e indirecta!ente a la corrosión de un !etal. Al subir la te!peratura au!enta la velocidad de las reacciones electroqu9!icas pero= al !is!o tie!po se acelera la evaporación de la &u!edad depositada sobre el !etal= descendiente la concentración de ox9geno > de otros gases corrosivos disueltos en ella e incluso pueden producirse ca!bios en las propiedades protectoras de las capas de productos de corrosión. or!al!ente el ataque de un !etal en contacto con un volu!en grande de l9quido au!enta con la te!peratura debido a que el coe6ciente de di#usión de !uc&as sustancias en solución acuosa se incre!enta cerca de un .5O por grado > a que la capa de di#usión adelga$a notoria!ente. Por ello= a pesar de que decre$ca la solubilidad de ox9geno con la te!peratura la velocidad de
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corrosión de procesos controlados por la reducción catódica de este gas se !ultiplica varias veces antes de pasar= 6nal!ente= por un !'xi!o. Las #or!as de corrosión a te!peraturas elevadas son las !is!as que a ba*as te!peraturas= puede ser pitting= uni#or!e= erosión= etc. La !a>or di#erencia radica en que el incre!ento de te!peratura acelera tanto las reacciones qu9!icas co!o el proceso de di#usión en las #ases sólidas= que resultan en un incre!ento apreciable de la tasa corrosiva. A su ve$ si el !aterial debe traba*ar tanto a te!peraturas elevadas= co!o a ba*as o a!biente= el ca!bio c9clico de te!peratura puede generar rupturas en las l'!inas protectoras o bien desprendi!iento de 0sta. Por lo tanto cuando se presente este tipo de situaciones (turbinas= puesta en órbita de ve&9culos espaciales= etc.) debe anali$arse la ad&erencia de la capa protectora.
e) Por erosión Duando el !ovi!iento del !edio corrosivo sobre la super6cie !et'lica incre!enta la velocidad de ataque debido a desgaste !ec'nico= este recibe el no!bre de corrosión por erosión. La i!portancia relativa del desgaste !ec'nico > la corrosión= es a !enudo di#9cil de establecer > varia grande!ente de una situación a otra= > el !ecanis!o de la erosión general!ente se atribu>e a la re!oción de pel9culas super6ciales protectoras= co!o por e*e!plo= pel9culas de óxido #or!adas por el aire= o bien= productos ad&erentes de la corrosión. La corrosión por erosión= general!ente tiene la apariencia de picaduras poco pro#undas de #ondo terso > el ataque puede presentar ta!bi0n una distribución direccional debido al ca!ino seguido por el agente agresivo cuando se !ueve sobre la super6cie del !etal. La corrosión por erosión prospera en condiciones de alta velocidad= turbulencia= c&oque= etc.= > #recuente!ente se observa en i!pulsores de bo!bas= agitadores > en codos > ca!bios de dirección de tuber9as. Los l9quidos con suspensión conteniendo part9culas sólidas duras pueden igual!ente causar este tipo de proble!a.
La corrosión por erosión puede ser evitada por ca!bios de dise;o o por selección de !ateriales !'s resistentes.
#) Por es#uer$os La acción con*unta de un es#uer$o de tensión > un !edio a!biente corrosivo= dar' co!o resultado en algunos casos= la #ractura de una aleación !et'lica. La !a>or9a de las aleaciones son susceptibles a este ataque= pero a#ortunada!ente el n!ero de co!binaciones aleación H corrosivo que causan este proble!a= son relativa!ente pocas. 1in e!bargo= &asta la #ec&a= este es uno de los proble!as !etalrgicos !'s serios. Los es#uer$os que causan las #racturas provienen de traba*os en #r9o= soldadura= trata!iento t0r!icos= o bien= pueden ser aplicados en #or!a externa durante la operación del equipo. Las #racturas pueden seguir ca!inos nter cristalinos o transcristalinos que a !enudo presentan una tendencia a la ra!i6cación.
g) Por %endiduras !#ragili$ación c&ustica) La corrosión por &endiduras es un tipo de corrosión electroqu9!ica locali$ada que ocurre en aquellos espacios (&endiduras) que se #or!an al unir dos !ateriales= de igual #or!a se presentan en lugares donde se estanque algn tipo de solución o l9quido. n claro e*e!plo de este tipo de corrosión se observa al unir dos placas de di#erente !aterial por !edio de tornillos= el ataque surgir' e#ecto en el espacio entre el tornillo > la placa > en aquellos lugares donde las dos placas no est0n en total contacto la una con la otra. Para prevenir este tipo de corrosión se reco!ienda usas soldadura en lugar de atornillar > eli!inar el estanca!iento de cualquier tipo de sustancia.
%) Por #atiga
"
La #atiga de un !aterial !et'lico es su tendencia a la ruptura ba*o un es#uer$o in#erior a su resistencia en condición est'tica= cuando traba*a ba*o es#uer$os c9clicos (repetidos). Duando un !etal se so!ete a es#uer$os repetidos en presencia de un !edio corrosivo cualquiera= su #alla por #atiga sobrevendr' !'s r'pida!ente que si estuviera en condiciones nor!ales de traba*o.
i) 'ni#or"e puede ser &!eda o seca= electroqu9!ica o qu9!ica= siendo necesario seleccionar los !ateriales de construcción > los !0todos de protección co!o pintura= para controlarla. puede de*ar el !etal li!pio o cubierto sobre su super6cie por productos de corrosión. n e*e!plo de lo lti!o es la oxidación de algunos !etales que se encuentran en el aire > son so!etidos a elevadas te!peraturas (&ornallas de la cocina). Dasos en los que el !etal expone una super6cie li!pia sucede en algunas soluciones 'cidas donde los productos de la corrosión no se encuentran sobre el !etal. Por otra parte= la corrosión uni#or!e es la #or!a !'s #'cil de !edir= por lo que las #allas inesperadas pueden ser evitadas si!ple!ente por inspección regular. La corrosión por ataque uni#or!e se !ide en p0rdida de peso respecto el !aterial original o !ediante la reducción de espesor. :entro de la #or!a de !edida est'ndar puede clasi6carse co!o !iligra!os por dec9!etro cuadrado por d9a (!dd) as9 co!o en pulgadas por d9a (ip>).
() alv&nica La corrosión galv'nica se presenta= cuando dos !etales di#erentes en contacto o conectados por !edio de un conductor el0ctrico= son expuestos a una solución conductora. sirve co!o #uer$a directri$ para el paso de la corriente el0ctrica a trav0s del agente corrosivo= de tal #or!a que el 8u*o de corriente corroe uno de los !etales del par #or!ado. %
/ientras !'s grande es la di#erencia de potencial entre los !etales= !a>or es la probabilidad de que se presente la corrosión galv'nica debi0ndose notar que este tipo de corrosión sólo causa deterioro en uno de los !etales= !ientras que el otro !etal del par casi no su#re da;o. i!portante= >a que un 'rea !u> grande de !etal noble co!parada con el !etal activo= acelerar' la corrosión= > por el contrario= una !a>or 'rea del !etal activo co!parada con el !etal noble dis!inu>e el ataque del pri!ero.
La corrosión galv'nica a !enudo puede ser reconocida por el incre!ento del ataque *unto a la unión de los !etales > este tipo puede ser controlado por el uso de aisla!ientos o restringiendo el uso de uniones de !etales cuando ellos #or!an di#erencias de potencial !u> grande en el !edio a!biente en el que se encuentran. La di#erencia de potencial puede ser !edida= utili$ando co!o re#erencia la serie galv'nica de los !etales > aleaciones que se presentan !'s adelante= en la serie de los potenciales tipo (standard) de óxido de reducción. tro !0todo para reducir la corrosión galv'nica= es evitar la presencia de grandes 'reas de !etal noble con respecto a las de !etal activo.
*) Por ro$a"iento Dorrosión por #rota!iento causada por lubricación !arginal= donde el lubricante presente es insu6ciente para evitar las aspere$as en cada uno de los co!ponentes que se #rotan entre s9.
di6ere de la corrosión por picadura en que el ataque tiene una apariencia la!inar. Dapas co!pletas de !aterial son corro9das > el ataque es general!ente reconocido por el aspecto esca!oso > en ocasiones a!pollado de la super6cie. Al 6nal del ataque= una !uestra tiene la apariencia de un !a$o de bara*as en el cual algunas de las cartas &an sido extra9das. se co!bate utili$ando aleaciones > trata!ientos t0r!icos.
+,todos anticorrosivos -) Selección: La selección del tipo de !aterial se &ace segn las caracter9sticas requeridas > de lo que se necesita en la estructura o pie$a a reali$ar. tro #actor !u> i!portante en la selección del !aterial es el uso que se le dar'. a) +etales
Ferrosos.- n !etal susceptible a la corrosión= co!o el acero= resulta que proviene de óxidos !et'licos= a los cuales se los so!ete a un trata!iento deter!inado para obtener precisa!ente &ierro. La tendencia del &ierro a volver a su estado natural de óxido !et'lico es tanto !'s #uerte= cuanto que la energ9a necesaria para extraer el !etal del !ineral es !a>or.
al!acene una deter!inada cantidad de energ9a. al!acenada var9a de un !etal a otro. el &ierro > relativa!ente ba*a para el cobre > la plata. No ferrosos.- Los !etales no #errosos principal!ente los !'s i!portantes son "2 cobre= $inc= plo!o= esta;o= alu!inio= n9quel > !anganeso. ?a> otros ele!entos que con #recuencia se #usionan con ellos para preparar aleaciones de i!portancia co!ercial. Ta!bi0n &a> alrededor de ,5 !etales !enos i!portantes que tienen usos espec96cos en la industria. Los !etales no #errosos se clasi6can en tres grupos2 Pesados2 son aquellos cu>a densidad es
,-
igual o !a>or de 5 gd!Q. Ligeros2 su densidad est' co!prendida entre >5 gd!Q. ltraligeros2 su densidad es !enor de gd!Q. RDorrosión del alu!inio.E el clor&9drico. b) .o "etales
La corrosión es un #enó!eno !uc&o !'s a!plio que a#ecta an !ateriales no !et'licos (cer'!icas= pol9!eros= etc.)= que su#ren corrosión !ediante otros !ecanis!os dependiendo del !edio a!biente. Cerámicas.- La corrosión de los cer'!icos se produce por !ecanis!os qu9!icos= !ediante disolución de los ele!entos !et'licos > no !et'licos= por lo que puede ad!itirse que >a se encuentran corro9dos= por esto resultan casi in!unes a procesos de oxidación ulteriores. La degradación de los cer'!icos por corrosión= es un !ecanis!o que involucra su disolución= penetración > dilución de sustancias agresivas a trav0s de bordes de grano. Por tanto= los cer'!icos son excesiva!ente resistentes a la corrosión en la !a>or9a delos a!bientes= especial!ente a altas te!peraturas= > #allan principal!ente por rotura #r'gil al ser so!etidos a tensiones de tracción o golpes. Por este !otivo= se utili$an !ateriales cer'!icos en aquellos casos donde se requiere una elevada estabilidad > resistencia a la corrosión a altas te!peraturas. Polímeros.- #recuente= incluso son dic&os !ateriales los que se est'n usando co!o venta*a #rente a la corrosión. 1in e!bargo= ataque de una diversidad de insectos > !icrobios pueden corroer los !ateriales poli!0ricos. Los ataques causan una degradación !icroscópica general!ente en los poli0steres > el cloruro de polivinilo plasti6cado (PSD)= que son !u> vulnerables a la degradación !icrobiana.
Los recubri!ientos org'nicos son pol9!eros > resinas producidas en #or!a natural o sint0tica= general!ente #or!ulados para aplicarse co!o l9quidos que se secan o endurecen co!o pel9culas de super6cies delgadas en !ateriales del sustrato. n e*e!plo se estos recubri!ientos son las pinturas. b) Inorg&nicos
Los recubri!ientos inorg'nicos proporcionan acabados tersos > duraderos= los !'s usados son el vidrio > los cer'!icos. c) +et&licos
La !a>or9a de los recubri!ientos !et'licos se aplican por in!ersión en caliente o por electrodepositación. Ta!bi0n pueden aplicarse por aspersión= ce!entación > algunas veces por reacción en #ase gaseosa en !enor escala. ,,
Los recubri!ientos !et'licos que se preparan co!ercial!ente presentan cierto grado de porosidad > tienden a da;arse durante el e!barque= al igual que los recubri!ientos convencionales. :esde el punto de vista de la corrosión= los recubri!ientos !et'licos se clasi6can en dos clases2 nobles > de sacri6cio. Los recubri!ientos lla!ados nobles= e!plean !0tales co!o n9quel= plata= cobre= plo!o o cro!o= que son nobles en la serie galv'nica con respecto a la base !et'lica. Para los recubri!ientos de sacri6cio= se e!plean los !etales co!o el $inc > cad!io= > en ciertos a!bientes= alu!inio > esta;o.
0) +odi1cadores del a"biente Los proble!as de corrosión pueden reducirse a trav0s de los siguientes ca!bios o !odi6caciones del !edio corrosivo2 a) In%ibidores
n in&ibidor es una substancia que se a;ade en ba*a concentración a un !edio corrosivo > que reduce la velocidad de corrosión. co!posiciones de in&ibidores= la !a>or9a de los cuales #ueron desarrollados e!p9rica!ente > a veces no se conoce su co!posición exacta por !otivos de patentes o derec&os. !ecanis!o b'sico en los siguientes tipos2 RInhibidores de tipo adsorción.- La gran !a>or9a de los in&ibidores son de este tipo > son co!puestos org'nicos que se absorben en la super6cie del !etal > supri!en la disolución del !is!o. RVenenos para el desprendimiento de hidrógeno.- Algunos productos= co!o los iones de ars0nico > de anti!onio retardan la reacción catódica de desprendi!iento de &idrógeno= de tal #or!a que son !u> e#ectivos en soluciones 'cidas= pero resultan ine#ectivos en !edios en los cuales la reacción catódica no es el desprendi!iento de &idrógeno= sino por e*e!plo= la reducción del ox9geno disuelto REliminadores de oxidantes.- 1on substancias que actan eli!inando el agente corrosivo de la solución= son !u> e#ectivos en soluciones en las cuales ,
la reducción del ox9geno disuelto es la reacción catódica que controla la corrosión= pero no son reco!endables en soluciones 'cidas concentradas. Rxidante.- Algunos co!puestos oxidantes co!o cro!atos= nitratos > sales #0rricas pueden actuar co!o in&ibidor en algunos siste!as= sobre todo en procesos de corrosión de !etales > aleaciones que presentan transición activoE pasivo= co!o el &ierro > las aleaciones inoxidables. RInhibidores en fase !apor.- 1on substancias que poseen una presión de vapor signi6cativa= de tal #or!a que pueden 1er usados para proteger !ateriales contra la corrosión= sin estar en contacto directo con ellos. 1e colocan en la cercan9a del !aterial > se trans6eren a la super6cie del !is!o por subli!ación > condensación.
co!ple*o > depende de las caracter9sticas del !etal > del !edio corrosivo. 1in e!bargo= es !u> co!n observar que la velocidad de 8u*o au!enta el ataque corrosivo= aunque existen algunas excepciones i!portantes. egular!ente= los !etales > aleaciones pasivables= co!o los aceros inoxidables= tienen !a>or resistencia a !edios corrosivos en !ovi!iento= que a soluciones estancadas= debido a que con una !a>or agitación= se logra !'s r'pida!ente la #or!ación de la pel9cula pasivadora. na reco!endación i!portante es evitar las velocidades de 8u*o altas= >a que podr9an causar da;o por corrosión Eerosión. c) /3geno disuelto dis"inuido
el !edio considerados. n grado de oxidación elevado general!ente reduce la corrosión > de !anera inversa= una concentración ba*a de ox9geno acelera los procesos corrosivos. d) Te"peratura !ba(a o alta)
La te!peratura au!enta la velocidad de casi todas las reacciones qu9!icas. sual!ente= una reducción de la te!peratura dis!inu>e !uc&o la velocidad de corrosión. 1in e!bargo= ba*o algunas circunstancias= las variaciones de te!peratura casi no a#ectan la velocidad de corrosión > en otros casos= una !a>or te!peratura reduce el ataque por corrosión. Por e*e!plo= el agua !arina en ebullición es !enos corrosiva que estando caliente (por e*e!plo a 5D)= debido a que la solubilidad del ox9geno en agua dis!inu>e con#or!e au!enta la te!peratura. e) 4is"inución de la concentración de iones corrosivos
variado > depende en gran parte del tipo de !etal que est' en exposición.
R na dis!inución de la concentración del agente corrosivo general!ente reduce la corrosión. R La eli!inación de un tipo deter!inado de reactivo= reduce considerable!ente la velocidad de corrosión. R /uc&os 'cidos co!o el sul#rico > el #os#órico son virtual!ente inertes a altas concentraciones > te!peratura !oderada.
5) 4ise6o estructuras es tan i!portante co!o la selección de los !ateriales para construcción. a) 4eter"inación del espesor adecuado
:ise;ar cuidadosa!ente la #or!a de excluir el aire= >a que la reducción del ox9geno es una de las reacciones catódicas !'s co!unes durante los procesos de corrosiónJ si se eli!ina el ox9geno= se reduce o previene la corrosión. b) Pie$as soldadas per#ecta"ente a las atornilladas o re"ac%adas
sar soldadura en lugar de re!ac&es para la construcción de tanques > otros recipientes= >a que las *untas re!ac&adas son susceptibles a la corrosión en grietas. c) 7vitar $onas de concentración de es#uer$os
concentraciones de es#uer$os en co!ponentes expuestos a !edios corrosivos= >a que los es#uer$os !ec'nicos o residuales son los requisitos para que ocurra un agrieta!iento por corrosión ba*o tensión.
8) Trata"ientos super1ciales a) 7ndureci"iento super1cial !.itruración9 carboni$ación9 carbonitruración9 te"ple super1cial9 etc)
RNitr"ración# La nitruración es un trata!iento ter!oqu9!ico= dado que se !odi6ca la co!posición del acero incorporando nitrógeno= dentro del proceso de trata!iento t0r!ico. Proporciona dure$a super6cial a las pie$as= por absorción de nitrógeno !ediante calenta!iento en una at!ós#era de nitrógeno. a esa te!peratura= #or!a nitruro de &ierro= un co!puesto de gran dure$a pero #r'gil. RCarb"ri$ación.- La carburación es un proceso de ce!entación en ca*a que introduce carbono en una aleación #errosa sólida.
te!peratura de trans#or!ación > durante un tie!po predeter!inado. Tras la carburación= las partes se en#r9an para endurecer la capa de ce!entación de la super6cie. a que un tercio de todos los trata!ientos t0r!icos de endureci!iento se lleva a cabo !ediante carburación > te!ple. La carburación > el en#ria!iento producen super6cies duras > resistentes al desgaste. Ade!'s= gracias a un ncleo !'s blando= se evitan los #allos debidos a cargas por i!pacto. A di#erencia de los procesos de ce!entación en ca*a= este proceso se utili$a general!ente para ca*as con !a>or pro#undidad. RDarbonitr"ración.- La carbonitruración es un proceso de ce!entación en ca*a austen9tico (por enci!a de A3) si!ilar a la carburación= que incorpora nitrógeno (a trav0s de ?3 gaseoso) > que se utili$a para au!entar la resistencia al desgaste !ediante la creación de una capa super6cial endurecida. La carbonitruración se aplica principal!ente para producir una ca*a sólida > resistente al desgaste. La di#usión de carbono > nitrógeno au!enta la te!plabilidad del carbono si!ple > los aceros de ba*a aleación= creando una ca*a con una dure$a superior a la producida por la carburación. e. La velocidad !oderada de en#ria!iento reduce el riesgo de 6suras producidas por el te!ple. 1e aplica con 0xito a los co!ponentes producidos en #or!a !asiva en general= > a aquellos de di!ensiones !'s peque;as que requieren una gran resistencia al desgaste > en los que los requisitos de pro#undidad de la ca*a var9an entre -=, > -="5 !! co!o !'xi!o. Las aplicaciones &abituales inclu>en2 • • • •
engrana*es > e*es pistones rodillos > co*inetes palancas de siste!as accionados &idr'ulica= neu!'tica > !ec'nica!ente.
R%emple s"per&cial.- Ta!bi0n deno!inado te!ple !artens9tico= el te!ple neutro es un trata!iento t0r!ico utili$ado para lograr una gran dure$aresistencia en el acero. Donsiste en la austeni$ación= el en#ria!iento r'pido > el revenido= a 6n de conservar una estructura de !artensita o bainita revenida. :ependiendo del tipo de acero= el te!ple aporta varias venta*as2 ,5
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Las pie$as pesadas pueden obtener una co!binación ópti!a de gran resistencia= solide$ >= en su caso= resistencia a la te!peratura. +racias a un grado superior de resistencia= es posible aligerar el peso > au!entar la rigide$ de estas pie$as. Las &erra!ientas > !atrices obtienen la resistencia al desgaste >o al calor necesario !anteniendo la dure$a. Las pie$as que deben recti6carse para reducir la rugosidad adquieren la capacidad de !ecani$ación requerida. Por todos estos !otivos= si las pie$as est'n #abricadas con aceros inoxidables !artens9ticos= la resistencia a la corrosión sólo se obtiene tras el trata!iento t0r!ico
Aceros para &erra!ientas2 las propiedades deseadas de gran dure$a= resistencia al desgaste= resistencia al calor > capacidad de !ecani$ación sólo pueden proporcionarse !ediante el te!ple. Aceros inoxidables !artens9ticos2 estos aceros sólo obtienen su resistencia !'xi!a a la corrosión !ediante el te!ple. Todos los tipos de acero2 durante la con#or!ación de las partes (se lleva a cabo antes del trata!iento t0r!ico)= el !aterial es relativa!ente blando= > por lo tanto #'cil de !ecani$ar. b) Pavonado
evitar su corrosión. Los or9genes del pavonado son un tanto inciertos= re!ont'ndose a cerca de tres siglos. Lo que s9 se conoc9a es que calentando el acero &asta alcan$ar un tono a$ulado > su!ergi0ndolo en aceite= au!entaba considerable!ente su resistencia a la &erru!bre. el alcalino. aspecto. Pero requiere !uc&o tie!po para lograr el resultado deseado. 1e obtiene !ediante la aplicación de 'cidos que proporcionan una oxidación super6cial de gran ad&erencia > durabilidad. en !u> poco tie!po= por lo que es el !0todo utili$ado &abitual!ente.
;) Protección catódica !'tili$ando un &nodo de sacri1cio) La protección catódica es el !'s i!portante de todos los !0todos para el control de la corrosión. Por !edio de una corriente el0ctrica aplicada externa!ente= la corrosión es reducida virtual!ente a cero= > una super6cie !et'lica puede !antenerse en un a!biente corrosivo sin deterioro por un tie!po inde6nido. La base de la protección catódica es !antener la polari$ación del c'todo= usando una corriente externa= de tal !anera que a!bos electrodos (c'todo > 'nodo) obtienen el !is!o potencial > por lo tanto la corrosión no ocurre.
est' corro>endo= sobre la super6cie del cual operan celdas de acción local. La corriente sale del 'nodo auxiliar (co!puesto de cualquier conductor !et'lico o no E!et'lico) > entra a a!bas 'reas= la catódica > la anódica de las celdas de corrosión del !etal que se quiere proteger= retornando a la #uente de corriente directa. Duando las 'reas catódicas est'n polari$adas por la corriente externa= al potencial de circuito abierto de los 'nodos= toda la super6cie del !etal est' al !is!o potencial > la corriente de acción local no 8u>e por !'s tie!po.
a sea generada por una celda galv'nica o ali!entada a la celda electrol9tica desde una #uente externa= 8u>e &acia la estructura protegida= venciendo cualquier corriente que pudiera ser creada por la #or!ación natural de las celdas de corrosión= donde la estructura ser9a un 'nodo= >a que la corriente 8u>e de la estructura al electrolito= la corrosión no puede ocurrir. e#ectivos > con aplicaciones particulares que pueden co!ple!entarse para lograr una !'xi!a protección2 1iste!a de 'nodos galv'nicos > 1iste!a por corriente i!presa. Siste"a de &nodos galv&nicos
dos !etales di#erentes en un electrolito co!n.
<) Protección anódica #ue desarrollado a partir de los principios de la cin0tica qu9!ica. aleaciones por !edio de una corriente anódica. La aplicación de una corriente anódica au!entar9a la disolución del !etal= o sea provoca una !a>or corrosión > reduce el desprendi!iento de &idrógeno. <#ectiva!ente= esto es lo que pasa con la !a>or9a de los !etales= a excepción de aquellos que presentan una transición de estado activoEpasivo= co!o el n9quel= 6erro= cro!o= titanio > sus aleaciones. 1i a cualquiera de estos !ateriales se les aplica una corriente anódica cuidadosa!ente controlada= se pasivan > la velocidad de corrosión dis!inu>e. :e lo anterior se desprende que solo algunos !etales pueden ser protegidos e#ectiva!ente &aci0ndolos anódicos > elevando su potencial dentro de la región pasiva de la curva de polari$ación anódica.
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La protección anódica &a encontrado aplicación particular!ente en el !ane*o del 'cido sul#rico= aunque ta!bi0n es aplicable a otros 'cidos= co!o por e*e!plo al 'cido #os#órico= a 'lcalis > algunas soluciones salinas. 1e &a encontrado que resulta e#ectiva para incre!entar la resistencia a la #atiga por corrosión de varios tipos de acero inoxidable.
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