La Corrosion En Metales

¿Qué es la corrosión?

“Corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente”

Aunque hay otros daños como la erosión, el desgaste, la corrosión-erosiva, desgaste-corrosivo o corrosión por ficción.

La corrosión es un proceso natural, en el cual se produce una transformación del elemento metálico a un compuesto más estable, que es un óxido.

Hay materiales que no sufren corrosión tal es el caso de la madera o el plástico.

Para indicar la corrosión en metales se utiliza el término “oxidación”.

La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. La celda que causa este proceso está compuesta esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito (la solución conductora de electricidad). El ánodo es el lugar donde el metal es corroído: el electrolito es el medio corrosivo; y el cátodo, que puede ser parte de la misma superficie metálica o de otra superficie metálica que esté en contacto, forma el otro electrodo en la celda y no es consumido por el proceso de corrosión. En el ánodo el metal corroído pasa a través del electrolito como iones cargados positivamente, liberando electrones que participan en la reacción catódica. Es por ello que la corriente de corrosión entre el ánodo y el cátodo consiste en electrones fluyendo dentro del metal y de iones fluyendo dentro del electrolito.

Hay varias clases de corrosión:

Corrosión seca:

Cuando el ataque se produce por reacción química, sin intervención de corriente eléctrica.

Corrosión húmeda:

Cuando es de naturaleza electroquímica, es decir que se caracteriza por la aparición de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo.

General o Uniforme:

Es aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. A su vez, esta clase de corrosión se subdivide en otras:

Atmosférica

Es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están expuestas a la atmósfera y por lo mismo se ven atacados por oxígeno y agua. La severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están presentes.

Para hablar de esta clase de corrosión es mejor dividirla según ambientes. Los ambientes atmosféricos son los siguientes:

Industriales

Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión.

Marinos

Esta clase de ambientes se caracterizan por la presencia de cloridro, un ión particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos.

Rurales

En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas.

Galvánica:

. Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos se unen eléctricamente en presencia de un electrolito.

. La corrosión galvánica puede ser particularmente severa cuando las películas protectoras de corrosión no se forman o son eliminadas por erosión.

. Sucede que cuando la reacción de oxidación del ánodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la superficie del metal que actúa como el polo negativo de la pila (el ánodo) y así se va produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal. .

.Disolución y oxidación de los materiales cerámicos

Pueden ser disueltos los materiales cerámicos refractarios que se utilizan para contener el metal fundido durante la fusión y el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal.

Lixiviación selectiva

Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión grafítica del hierro 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 fallas en la tubería.

Ataque por metal líquido

Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos más altos de energía como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.

Corrosión química

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 y demás para todos.

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 Libertad se ve con ese color verduzco.

Corrosión por Fisuras o “Crevice”:

Es la que se produce en pequeñas cavidades o huecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a la primera, o más comúnmente con un elemento no- metálico. En las fisuras de ambos metales, que también pueden ser espacios en la forma del objeto, se deposita la solución que facilita la corrosión de la pieza. Se dice, en estos casos, que es una corrosión con ánodo estancado, ya que esa solución, a menos que sea removida, nunca podrá salir de la fisura. Además, esta cavidad se puede generar de forma natural producto de la interacción iónica entre las partes que constituyen la pieza.

Algunas formas de prevenir esta clase de corrosión son las siguientes:

• rediseño del equipo o pieza afectada para eliminar fisuras.

• cerrar las fisuras con materiales no-absorventes o incorporar una barrera para prevenir la humedad.

• prevenir o remover la formación de sólidos en la superficie del metal.

Corrosión por Picadura o “Pitting”

Es altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosión generalizada y el proceso (reacción) anódico produce unas pequeñas “picaduras” en el cuerpo que afectan. Puede observarse generalmente en superficies con poca o casi nula corrosión generalizada. Ocurre como un proceso de disolución anódica local donde la pérdida de metal es acelerada por la presencia de un ánodo pequeño y un cátodo mucho mayor.

Esta clase de corrosión posee algunas otras formas derivadas:

• Corrosión por Fricción

• Corrosión por Cavitación

• Corrosión Selectiva.

Corrosión Microbiológica (MIC)

Es aquella corrosión en la cual organismos biológicos son la causa única de la falla o actúan como aceleradores del proceso corrosivo localizado.

La MIC se produce generalmente en medios acuosos en donde los metales están sumergidos o flotantes. Por lo mismo, es una clase común de corrosión.

Los organismos biológicos presentes en el agua actúan en la superficie del metal, acelerando el transporte del oxígeno a la superficie del metal, acelerando o produciendo, en su defecto, el proceso de la corrosión.

Qué factores intervienen en la corrosión:

Intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua.

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 el cobre y sus aleaciones (bronce, latón).

La corrosión en la vida diaria

Ejemplos de corrosión en la vida diaria

Las tuberías de agua

La corrosión se va haciendo presente pero solo nos damos cuenta cuando empezamos a notar que el agua sale y sabe de distinta manera a lo normal o bien por la oxidación del metal.

La lavadora automática La corrosión se da en el tambor de la lavadora que a pesar de ser un acero inoxidable puede presentarse la corrosión aunque nos damos cuenta solo cuando comienza a fallar hacer ruidos extraños.

El automóvil La corrosión se comienza a notar en las manchitas que aparecen en los parachoques, en las moldaduras donde sale herrumbre, bajo las alfombrillas , en los alveolos de los faros delanteros y en las salpicaduras

Construcciones de concreto Ocurre en las ciudades o en las zonas costeras con la aparición de manchas de herrumbre en las estructuras de concreto, por ejemplo, en un estacionamiento subterráneo, un puente o en los postes de las líneas de distribución de corriente eléctrica.

Envases metálicos para conservas La corrosión se da en los envases de hojalata y aluminio al almacenarlos comenzar a notar se hincha entonces no nos sirve y lo tiramos.

Efectos de la corrosión:

Efectos directos: son aquellos que afectan la vida útil de servicio de nuestros bienes.

Efectos indirectos: son aquellos en que los productores y consumidores de los bienes y servicios tienen influencia sobre los costos de la corrosión.

Efectos al medio ambiente: un ejemplo cuando se derrama petróleo crudo en el mar y causa daño al ecosistema marino.

Efectos en las plantas industriales que causan problemas sociales económicos a su vez.

Métodos primarios para el control de la corrosión:

1. Selección de materiales. Cada metal y aleación tiene un comportamiento único e inherente ante la corrosión que se ve reflejado en la posición que toma en la serie electroquímica de metales o en una serie galvánica. La resistencia a la corrosión de un metal depende del ambiente al cual se encuentra expuesto. Tomando en consideración estos puntos, se puede llevar a cabo una buena selección de materiales para un uso específico.

2. Recubrimientos. Los recubrimientos para la protección contra la corrosión se pueden dividir en dos grandes grupos: los metálicos y los no metálicos. Con cualquier tipo de recubrimiento que se seleccione el objetivo es el mismo: aislar la superficie metálica del medio corrosivo.

3. Inhibidores. Se pueden incorporar en un recubrimiento protector. Cuando sucede un defecto en el recubrimiento, el inhibidor se dirige desde el recubrimiento hacia el defecto y se controla la corrosión.

4. La protección catódica suprime la corriente de corrosión que causa el daño en una celda de corrosión e impulsa la corriente para dirigirla a la estructura metálica que se va proteger.

5. Diseño. La aplicación de principios de diseño puede eliminar muchos problemas de corrosión y reduce el tiempo y costo asociados con el mantenimiento y reparación.

Utilizar acero inoxidable en lugar de acero normal. Acero inoxidable es acero normal mezclado con otros metales como níquel y cromo. Sin embargo, el coste del acero inoxidable hace que éste no sea práctico para un uso diario, excepto para pequeños elementos de ajuste como pernos y tuercas.

Recubrir el acero normal con zinc. El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más normal de proteger pequeños objetos fabricados como anillas de amarre, bolardos fabricados con tubos, pernos, mordazas, cadenas, grilletes, tuberías de agua, etc. Los materiales a recubrir se sumergen normalmente en un baño de zinc fundido en talleres especializados. Una vez un objeto se ha sumergido en zinc en caliente no se debe realizar ningún trabajo de soldado, corte o taladrado, ya que esto destruiría la integridad del recubrimiento de protección.

Recubrir el acero normal con plásticos especiales. El recubrimiento del acero con plásticos especiales resistentes al desgaste constituye otra forma de protección contra la corrosión; sin embargo, el alto coste que implica el proceso de recubrimiento (en talleres especializados) hace que este método no sea práctico para uso diario.

Pintar el acero normal con pinturas especiales. El pintar el acero utilizando pinturas especiales es el método más común de proteger grandes estructuras de acero. Las superficies que se van a pintar se deberán limpiar cuidadosamente con un cepillo de acero (o preferiblemente mediante un chorro de arena). La capa inferior deberá consistir en un imprimador basado en zinc. La segunda y tercera capas deberán consistir en una pintura de epoxi sobre base de brea.

Al pintar el acero, se deberán tener en cuenta los siguientes puntos:

• Las pinturas caseras normales no son adecuadas para el entorno marino debido a que, al igual que algunos plásticos, envejecen con mucha rapidez cuando están expuestas a los rayos del sol.

• El diesel, queroseno y la gasolina no son químicamente compatibles con las pinturas marinas; habrá de utilizarse el diluyente de pintura apropiado.

• Se deberán utilizar guantes siempre que se manipulen pinturas basadas en epoxi.

Concientizar a las personas acerca de los métodos anticorrosivos:

barnizarción, encerado, cubrimiento etc.…

Hay tres métodos para evitar la oxidación del hierro:

1. Mediante aleaciones del hierro que lo convierten en químicamente resistente a la corrosión

2. impregnándolo con materiales que reaccionen a las sustancias corrosivas más fácilmente que el hierro, quedando éste protegido al consumirse aquéllas

3. Recubriéndolo con una capa impermeable que impida el contacto con el aire y el agua.

4. Usando el método de la elación como por ejemplo el acero inoxidable.

5. El hierro galvanizado que consiste en hierro cubierto con cinc.

Más medidas:

1. Aumentar la conciencia acerca de los grandes costos de la corrosión y los potenciales ahorros.

2. Cambiar la errónea concepción de que nada se puede hacer sobre la corrosión.

3. Cambiar las políticas, regulaciones, estándares y prácticas de manejo para incrementar los ahorros a través de una gerencia certera.

4. Mejorar la educación y el entrenamiento del personal para controlarla.

5. Llevar a cabo prácticas de diseño avanzadas para su mejor manejo.

6. Predecir la vida y métodos de evaluación de comportamiento avanzados.

7. Impulsar una tecnología avanzada contra ella a través de investigación, desarrollo y aplicación.

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