Corrosion

Introducción

Antecedentes

¿Por qué es importante hablar sobre la corrosión?

Sin duda es una parte fundamental para ciencia e ingeniería de los materiales, es imprescindible conocer las definiciones, causas y prevenciones de este tipo de sucesos. Y la razón es que el mundo tiene cimientos metálicos, todo a nuestro alrededor posee alguna componente de metal, desde los pequeños componentes electrónicos de un radio hasta las grandes y pesadas vigas que se encuentran en un puente. Si no tuviéramos el enfoque correcto a este tema las consecuencias podrían ser desastrosas.

Tal solo podemos indagar unos cuantos minutos para encontrarnos noticias como esta:

Vías ferroviarias de EU, antiguas y en deterioro

NUEVA YORK, EU.- Los trenes que enlazan los centros globales de enseñanza, finanzas y poder en la costa este de Estados Unidos cruzan túneles cavados poco después de la Guerra Civil y puentes de un siglo de antigüedad que a veces provocan atascamientos cuando se levantan para permitir el paso de remolcadores.

Las vías del llamado "Northeast Corridor" (Corredor Noreste) están en un deterioro persistente por la corrosión, están cada vez más débiles y transportan más personas que nunca en la región con más densidad de población del país.

La importancia del ferrocarril fue más evidente después del descarrilamiento ocurrido el martes del tren 188 de Amtrak mientras tomaba una curva a gran velocidad en Filadelfia, dejando ocho pasajeros muertos y más de 200 lesionados.

Así que para comenzar definamos qué es corrosión.

La corrosión puede definirse como el deterioro de un material producido por el ataque químico de su ambiente. Puesto que la corrosión es una reacción química, la velocidad a la cual ocurre dependerá hasta cierto punto de la temperatura y de la concentración de los reactivos y productos. Otros factores como el esfuerzo mecánico y la erosión también pueden contribuir a la corrosión.

Cuando se habla de corrosión, es usual referirse al proceso del ataque químico sobre los metales. Éstos son susceptibles a este ataque debido a que tienen electrones libres y pueden establecer celdas electroquímicas dentro de su estructura. La mayoría de los metales son corroídos hasta cierto grado por el agua y la atmósfera. Los metales también pueden ser corroídos por el ataque químico directo de las soluciones químicas e inclusive de metales líquidos.

Índice

Introducción………………………………………………………….. 2

Tipos de corrosión………………………………………………….. 4

1) Picadura……………………………………………………………… 4

2) Ataque intergranular………………………………………………... 5

3) Lixiviación (descincado)……………………………………………. 6

4) A elevadas temperaturas………………………………………….. 7

5) Por erosión…………………………………………………………... 8

6) Por esfuerzos……………………………………………………….. 9

7) Por hendiduras (fragilizacion)……………………………………… 10

8) Por fatiga…………………………………………………………….. 11

9) Uniforme…………………………………………………………….. 12

10) Galvánica……………………………………………………………. 13

11) Por rozamiento……………………………………………………… 14

Métodos anticorrosivos…………………………………………….. 15

1) Selección…………………………………………………………….. 15

a) Metales………………………………………………………………. 15

b) No metales………………………………………………………..... 16

2) Recubrimiento……………………………………………………... 17

a) Orgánicos……………………………………………………………. 17

b) Inorgánicos…………………………………………………………... 17

c) Metálicos…………………………………………………………….. 17

3) Modificadores del ambiente……………………………………….. 18

a) Inhibidores…………………………………………………………… 18

b) Flujo de fluidos regulado…………………………………………… 19

c) Oxígeno disuelto disminuido………………………………………. 19

d) Temperatura (baja o alta)…………………………………………. 19

e) Disminución de la concentración de iones corrosivos…………. 19

4) Diseño……………………………………………………………….. 20

a) Determinación de espesor adecuado……………………………. 20

b) Piezas soldadas preferentemente a las atornilladas o remachas……………………………………………………………. 20

c) Evitar zonas de concentración de esfuerzos……………………. 20

5) Tratamientos superficiales…………………………………………. 21

a) Endurecimiento superficial (nitruración carburización, carbonitruración, temple superficial, etc.)………………………… 21

b) Pavonado……………………………………………………………. 23

6) Protección catódica (utilizando un ánodo de sacrificio)………… 24

7) Protección anódica…………………………………………………. 25

Corrosión

Tipos de corrosión

1) Por picadura

Las picaduras son una forma de ataque corrosivo localizado que produce hoyos o picaduras en un metal. Esta forma de corrosión es muy destructiva para las estructuras de ingeniería si llega a perforar el metal. Sin embargo, si no se produce la perforación, se puede aceptar un mínimo de picaduras en los equipos de ingeniería. Las picaduras son difíciles de detectar en ocasiones debido a que las pequeñas pueden estar recubiertas por los productos de corrosión. Además, es posible que varíe bastante el número y profundidad de las picaduras, y hasta cierto punto el daño por picaduras quizá resulte difícil de evaluar. En consecuencia, las picaduras, debido a su naturaleza localizada, pueden con frecuencia producir fallas repentinas e inesperadas.

La figura muestra un ejemplo de las picaduras en el acero oxidable expuesto a un ambiente corrosivo agresivo. Además de los diferentes tipos. La corrosión por picaduras de este ejemplo se aceleró, aunque en la mayoría de las condiciones de servicio, es posible que las picaduras necesiten meses o años para perforar una sección metálica.

Las picaduras se inician en lugares donde ocurren aumentos locales en las velocidades de corrosión.

Para evitar la corrosión por picadura, es necesario usar materiales que no tengan tendencias a la corrosión por picaduras. Sin embargo, si esto no es posible en algunos diseños, entonces es imprescindible recurrir a materiales con la mejor resistencia a la corrosión. Por ejemplo, si es necesario utilizar aceros inoxidables en la presencia de algunos iones cloruro, la aleación tipo 316 con2% de molibdeno además de 18% de Cr y 8% de Ni tiene mejor resistencia a las picaduras que la aleación 305, la cual sólo contiene 18% de Cr y 8% de Ni como los principales elementos de la aleación.

Sin embargo, se recomienda realizar pruebas de corrosión a varias aleaciones antes de la elección final de alguna aleación resistente a la corrosión.

2) Ataque intergranular

El ataque intergranular o corrosión intergranular es un ataque corrosivo localizado en y/o adyacente a las fronteras de grano de una aleación. En condiciones comunes si un metal se corroe de manera uniforme, las fronteras de grano sólo serán un poco más reactivas que la matriz. Sin embargo, en otras condiciones, las regiones de la frontera de grano pueden ser muy reactivas, y causar corrosión intergranular que provoca la pérdida de resistencia de la aleación inclusive la desintegración en las fronteras de grano.

Por ejemplo, muchas aleaciones de alta resistencia de aluminio así como algunas de cobre que tienen fases precipitadas para endurecerlas son susceptibles a la corrosión intergranular en ciertas condiciones. Sin embargo, uno de los ejemplos más importantes de la corrosión intergranular tiene lugar en algunos aceros inoxidables austeníticos (18% Cr-8% Ni) que se calientan o se enfrían lentamente en el intervalo de temperatura de 500 a 800°C (950 a 1 450°F). En este denominado intervalo de temperatura de sensibilización, los carburos de cromo (Cr23C6) pueden precipitarse en las interfaces de las fronteras de grano. Cuando los carburos de cromo se han precipitado a lo largo de las fronteras de grano en aceros inoxidables austeníticos, se dice que estas aleaciones están en la condición sensibilizada.

a) Representación esquemática de la precipitación de carburo de cromo en fronteras de grano en un acero inoxidable tipo 304 sensibilizado. b) Sección transversal en fronteras de grano que muestra ataque por corrosión intergranular adyacente a las fronteras de grano.

La corrosión intergranular de los aceros inoxidables austeníticos puede controlarse mediante los siguientes métodos:

l. Utilizar un

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