República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología Escuela: Ingeniería en Mantenimiento Mecánico Cátedra: Corrosión
Docente: Ing. María Larrosa
ÍNDICE Pág.
Introducción……………………………………………………………………….... 4 Corrosión…………………………………………………………………………… 5 Los tipos de corrosión……………………………………………………………… 5 General o uniforme…………………………………………………………………..5 Atmosférica……………………………………………………………………5 Galvánica……………………………………………………………………. 6 7 Metales Líquidos……………………………………………………………… Altas Temperaturas………………………………………………………… 8 Localizada…………………………………………………………………………… 9 9 Corrosión por Fisuras o “Crevice”……………………………………………. Corrosión por Picadura o “Pitting”………………………………………… 10 12 Corrosión Microbiológica (MIC)……………………………………………… 13 La Corrosión en la Industria y sus Procesos………………………………. 14 Corrosión por esfuerzos……………………………………………………… 15 Corrosión por fatiga…………………………………………………………… Ataque Por Hidrogeno…………………………………………………………….. 17 Ampollamiento Inducido Por Hidrógeno…………………………………. 17 18 Prevención contra la corrosión……………………………………………………….. 20 Propiedades físicas de los recubrimientos metálicos……………………… 21 Preparación de la superficie………………………………………………….. Inmersión en un metal en fusión………………………………………….. 22 Metalización por proyección con pistola……………………………………22 Electrólisis…………………………………………………………………….22 23 Tratamientos termoquímicos de difusión……………………………………. 23 Placado…………………………………………………………………………. 23 Inhibidores……………………………………………………………………………… Clasificación de los inhibidores……………………………………………………..25 25 Inhibidores catódicos…………………………………………………………… Protección Catódica…………………………………………………………..25 Conclusión……………………………………………………………………………27
3
INTRODUCCIÓN
Un gran porcentaje de la producción mundial de hierro se emplea en reponer la enorme cantidad de metal que se pierde a causa de la corrosión. Aspecto de importancia primordial en el estudio de la estabilidad de los metales
Es un hecho común el observar la gradual destrucción de los materiales de construcción utilizadas en la fabricación de maquinaria, equipos, tanques y tuberías. El que si el producto presenta un aspecto diferente al original lo asociamos con oxidación o corrosión considerada como una situación o enfermedad que en mayor o menor grado los equipos llegan a padecer y desgraciadamente hasta entonces se aplican soluciones correctivas caras y muchas veces no las adecuadas. La protección anticorrosiva a base de pinturas y recubrimientos anticorrosivos viene a ser un seguro de vida para sus instalaciones, hay que darle una mano a sus inversiones. En este trabajo mencionamos los conceptos, tipos de corrosión y la forma de prevenirla para de esta manera se puede conservar el material.
4
CORROSION
Antes de analizar los efectos para la sociedad que tiene la corrosión, tenemos que ver los diversos tipos de corrosión que existen.
LOS TIPOS DE CORROSIÓN 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
Figura1: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
De todas las formas de corrosión, la Atmosférica es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes 5
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.
Marino, Esta clase de ambientes se caracterizan por la presentia 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. Existen factores que influencian la corrosión atmosférica. Ellos son la
Temperatura, la Presencia de Contaminantes en el Ambiente y la Humedad.
Galvánica
Figura2: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
6
La corrosión Galvánica es una de las más comunes que se pueden encontrar. Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se unen eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una solución conductiva). El ataque galvánico puede ser uniforme o localizado en la unión entre aleaciones, dependiendo de las condiciones. La corrosión galvánica puede ser particularmente severa cuando las películas protectoras de corrosión no se forman o son eliminadas por erosión.
Esta forma de corrosión es la que producen las Celdas Galvánicas. 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. Este caso ilustra la corrosión en una de sus formas más simples. Quizá la problemática mayor sobre corrosión esté en que al ser este caso bastante común se presente en variadas formas y muy seguido. Por ejemplo, la corrosión de tuberías subterráneas se puede producir por la formación de una pila galvánica en la cual una torre de alta tensión interactúa con grafito solidificado y soterrado, con un terreno que actúe de alguna forma como solución conductiva.
Metales Líquidos
Figura3: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
7
La corrosión con metales líquidos corresponde a una degradación de los metales en presencia de ciertos metales líquidos como el Zinc, Mercurio, Cadmio, etc. Ejemplos del ataque por metal líquido incluyen a las Disoluciones Químicas, Aleaciones Metal-a-Metal (por ej., el amalgamamiento) y otras formas.
Altas Temperaturas
Figura4: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
Algunos metales expuestos a gases oxidantes en condiciones de muy altas temperaturas, pueden reaccionar directamente con ellos sin la necesaria presencia de un electrolito. Este tipo de corrosión es conocida como Empañamiento, Generalmente
Escamamiento esta
clase
de
o
Corrosión
corrosión
por
depende
Altas
Temperaturas.
directamente
de
la
temperatura. Actúa de la siguiente manera: al estar expuesto el metal al gas oxidante, se forma una pequeña capa sobre el metal, producto de la combinación entre el metal y el gas en esas condiciones de temperatura. Esta capa o “empañamiento” actúa como un electrolito “sólido”, el que permite que se produzca la corrosión de la pieza metálica mediante el movimiento iónico en la superficie.
8
Algunas maneras de evitar esta clase de corrosión son las siguientes:
Alta estabilidad termodinámica, para generar en lo posible otros productos para reacciones distintas.
Baja Presión de Vapor, de forma tal que los productos generados sean sólidos y no gases que se mezclen con el ambiente. La corrosión por Altas Temperaturas puede incluir otros tipos de
corrosión, como la Oxidación, la Sulfatación, la Carburización, los Efectos del Hidrógeno, etc.
LOCALIZADA
La segunda forma de corrosión, en donde la pérdida de metal ocurre en áreas discretas o localizadas. Al igual que la General/Uniforme, la corrosión Localizada se subdivide en otros tipos de corrosión. A continuación, veremos los más destacados. Corrosión por Fisuras o “Crevice”
Figura5: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
La corrosión por crevice o por fisuras 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
9
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”
Figura5: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
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 o Fretting : es la que se produce por el movimiento relativamente pequeño (como una vibración) de 2 sustancias en contacto, de las que una o ambas son metales. Este movimiento 10
genera una serie de picaduras en la superficie del metal, las que son ocultadas por los productos de la corrosión y sólo son visibles cuando ésta es removida.
Figura5: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
Corrosión por Cavitación: es la producida por la formación y colapso de burbujas en la superficie del metal (en contacto con un líquido). Es un fenómeno semejante al que le ocurre a las caras posteriores de las hélices de los barcos. Genera una serie de picaduras en forma de panal.
Figura6: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
11
Corrosión Selectiva: es semejante a la llamada Corrosión por Descincado, en donde piezas de cinc se corroen y dejan una capa similar a la aleación primitiva. En este caso, es selectiva porque actúa sólo sobre metales nobles como al Plata-Cobre o Cobre-Oro. Quizá la parte más nociva de esta clase de ataques está en que la corrosión del metal involucrado genera una capa que recubre las picaduras y hace parecer al metal corroído como si no lo estuviera, por lo que es muy fácil que se produzcan daños en el metal al someterlo a una fuerza mecánica.
Figura7: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
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.
12
Figura8: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
La Corrosión en la Industria y sus Procesos.
Como se mencionó en un principio, la mayor problemática de la corrosión es la destrucción del metal al que afecta. Ahora intentaremos ver un enfoque desde la industria, el sector más afectado por la corrosión, a cerca de los ataques que este proceso causa. Podemos hablar desde fracturas, hasta fugas en tanques, disminución de la resistencia mecánica de las piezas y muchas otras maneras de efectos por los ataques. Aun así, lo peor de todo es que si no son prevenidas estas clases de ataques por corrosión, la seguridad de las personas es algo que se ve permanentemente afectado. Existen dos clases de pérdidas desde el punto de vista económico.
Figura9: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
13
Directas, las pérdidas directas son las que afectan de manera inmediata cuando se produce el ataque. Estas se pueden clasificar en varios tipos también, de las cuales las más importantes son el Coste de las Reparaciones, las Sustituciones de los Equipos Deteriorados y Costes por Medidas Preventivas.
Indirectas, se consideran todas las derivadas de los fallos debidos a los ataques de corrosión. Las principales son la Detención de la Producción debida a las Fallas y las Responsabilidades por Posibles Accidentes.
En general, los costes producidos por la corrosión oscilan cerca del 4% del P.I.B. de los países industrializados. Muchos de estos gastos podrían evitarse con un mayor y mejor uso de los conocimientos y técnicas que hoy en día están disponibles.
Corrosión por esfuerzos
Esta forma de corrosión ocurre en materiales y/o aleaciones sometidos a esfuerzos de tensión y expuestos a determinados ambientes. Este tipo de ataque da lugar a grietas que provocan la rotura del metal. Generalmente se originan perpendiculares al esfuerzo aplicado. En el proceso de corrosión por esfuerzos se distinguen claramente dos etapas: la formación de la grieta, denominado periodo inicial, y la propagación de dicha grieta.
Figura10: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
14
Corrosión por fatiga
Se conoce como corrosión-fatiga al proceso a través del cual se produce agrietamiento por la acción simultánea y combinada de una tensión cíclica y la presencia de un medio agresivo desde el punto de vista de la corrosión. Aparecen inmediatamente dos características diferenciales con respecto al fenómeno de agrietamiento por corrosión bajo tensión: la tensión debe ser cíclica, no estática, y no es necesaria la presencia la presencia de un medio agresivo específico para cada material metálico. Una consecuencia de lo anterior es que el hecho de que un material sea inmune a la corrosión bajo tensión es unas condiciones de operación determinadas no presupone un buen comportamiento frente a fenómenos de corrosión fatiga.
Se sabe, que desde el punto de vista exclusivamente mecánico los fenómenos de fatiga se caracterizan a través de curvas T.N. donde T representa la tensión cíclica aplicada y N el nº de ciclos que se aplica. La curva correspondiente define las regiones en que se produce la rotura, que corresponde a situaciones a la izquierda de dicha curva, y aquellas en que no hay riesgo de rotura situadas a la derecha de la misma.
En determinados materiales, entre los que se incluyen los aceros al carbono, queda definido lo que se conoce como “limite de fatiga”, es decir, existe un valor de la tensión por debajo del cual, aunque la carga se aplique un número infinito de veces, no se produce fallo. Conceptualmente el límite de fatiga es algo similar a la tensión de rotura cuando la carga es estática. Si la carga por unidad de superficie no supera la tensión de rotura habrá deformación pero no se producirá fallo.
En general, cuando existe un medio corrosivo, la curva T-N no se hace asintótica al eje de abscisas, lo que supone que por muy pequeña que sea la tensión basta con aplicarla un número suficientemente elevado de veces para que se produzca la rotura.
15
El medio agresivo en contacto con el material tiene gran influencia en su comportamiento frente a la corrosión fatiga, de manera que modificaciones en la concentración de determinados iones, cambios en el pH, en el potencial de corrosión o en la temperatura producen cambios relevantes en el trazado de las curvas T-N y, por tanto, en la existencia o no y en el valor del límite de fatiga que, en ocasiones, se reduce tanto que muy difícilmente se lograra que el material, en una aplicación determinada, pueda trabajar sometido a un valor de tensión tan bajo que pueda garantizarse una vida indefinida.
Otra característica diferencial entre los procesos de fatiga o fatiga pura y corrosión-fatiga es que en el primer caso las grietas sin transgranulares y frecuentemente ramificadas. Sin embargo, cuando se trata de fenómenos de corrosión fatiga, las grietas son también transgranulares pero es raro encontrar más de una grieta principal, es decir, esta no suele ramificarse. Además, en corrosión-fatiga casi siempre las grietas se inician en la base de picaduras originadas previamente.
Con lo que respecta a este fenómeno de la corrosión-fatiga, de los aceros se puede establecer: Su resistencia a la corrosión-fatiga es menor en agua de mar que en agua dulce. Los aceros de baja y media aleación no mejoran apreciablemente su resistencia a la corrosión-fatiga con respecto a los aceros al carbono. El contenido en carbono no modifica el comportamiento ante la corrosión-fatiga. Los aceros que contienen alta proporción de elementos aleantes, y concretamente los que presentan en su composición contenidos en cromo superiores al 12% en peso (aceros inoxidables y refractarios), mejoran apreciablemente su comportamiento frente a fenómenos de corrosión-fatiga.
La presencia de molibdeno, probablemente por su efecto de levantar el valor del potencial de picadura y mejorar, por tanto, el comportamiento del material respecto a este tipo de corrosión, mejora también la respuesta de la aleación a la corrosión-fatiga. Los aceros inoxidables austenoferriticos (dúplex) con equivalentes en cromo del orden del 20% presentan buena resistencia a la corrosión-fatiga de lo aceros.
16
El tratamiento térmico no modifica apreciablemente el comportamiento a la corrosión-fatiga de los aceros.
Figura11: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
Ataque Por Hidrogeno
"se denomina habitualmente ataque por hidrógeno al tipo de daño que se presenta a temperaturas superiores a 200 ºC bajo presiones
con la
presencia de este elemento. Los aceros que revelan este daño sufren una fuerte descarburación con reducción de su tenacidad y resistencia mecánica. El mecanismo de daño consiste en que el hidrógeno presente en el material reacciona con el carbono al descarburizar el material a formar metano (CH4). las burbujas de metano se alojan preferencialmente en los límites de grano y ocasionan fisuración intergranular.
Ampollamiento Inducido Por Hidrógeno
Este fenómeno se conoce como listering. Esta forma de daño se encuentra más frecuentemente en aceros de baja resistencia mecánica que trabajan en medios que promueven una fuerte entrada de hidrógeno al material. Las inclusiones alargadas juegan un papel clave en el ampollamiento en especial los sulfuros de manganeso en cadenas de alúmina cadenas de óxidos
que generan microcavidades en las interfases inclusión; matriz y
facilitan la recombinación de hidrógeno en estos sitios. El mecanismo de daño 17
consiste en que el hidrógeno atómico producido en la superficie del acero penetra en el material y se recombina en los lugares más susceptibles interfaces matriz; inclusión, matriz; carburos cavidades,
límites de grano y
ocasionan en este sitio un aumento de la presión interna una descohesión de los granos finalmente la parición y crecimiento de fisura.
Figura12: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
Prevención contra la corrosión
Recubrimientos: Estos son usados para aislar las regiones anódicas y catódicas e impiden la difusión del oxígeno o del vapor de agua, los cuales son una gran fuente que inicia la corrosión o la oxidación.
Elección del material: La primera idea es escoger todo un material que no se corroa en el ambiente considerado. Se pueden utilizar aceros inoxidables, aluminios, cerámicas, polímeros (plásticos), FRP, etc. La elección también debe tomar en cuenta las restricciones de la aplicación (masa de la pieza, resistencia a la deformación, al calor, capacidad de conducir la electricidad, etc.).
Cabe recordar que no existen materiales absolutamente inoxidables; hasta el aluminio se puede corroer. En la concepción, hay que evitar las zonas de
confinamiento,
los
contactos
entre
materiales
diferentes
y
las
heterogeneidades en general. Hay que prever también la importancia de la corrosión y el tiempo en el que habrá que cambiar la pieza (mantenimiento preventivo).
18
Diseño: El diseño de las estructuras del metal, estas pueden retrasar la velocidad de la corrosión.
Protección de Barrera Pinturas (Liquida o en polvo), Deposito electrolítico (cincado, cromado, estañado etc.) Y Metalizados.
Figura13: https://www.google.co.ve/diegoavilacorrosionatmosferica.blogspot.com
Recubrimientos protectores Estos recubrimientos se utilizan para aislar el metal del medio agresivo. Veamos en primer lugar aquellos recubrimientos metálicos y no-metálicos que se pueden aplicar al metal por proteger, sin una modificación notable de la superficie metálica.
Recubrimientos no-metálicos Podemos incluir dentro de éstos las pinturas, barnices, lacas, resinas naturales o sintéticas. Grasas, ceras, aceites, empleados durante el almacenamiento o transporte de materiales metálicos ya manufacturados y que proporcionan una protección temporal.
Recubrimientos orgánicos de materiales plásticos
Esmaltes vitrificados
resistentes a la intemperie, al calor y a los ácidos.
Recubrimientos
metálicos
Pueden
lograrse
recubrimientos
metálicos
mediante la electrodeposición de metales como el níquel, cinc, cobre, cadmio, estaño, cromo, etcétera.
19
Reducción química (sin paso de corriente): Por ese procedimiento se pueden lograr depósitos de níquel, cobre, paladio, etc. Recubrimientos formados por modificación química de la superficie del metal. Los llamados recubrimientos de conversión consisten en el tratamiento de la superficie del metal con la consiguiente modificación de la misma. Entre las modificaciones químicas de la superficie del metal podemos distinguir tres tipos principales:
Recubrimientos de fosfato El fosfatado se aplica principalmente al acero, pero también puede realizarse sobre cinc y cadmio. Consiste en tratar al acero en una solución diluida de fosfato de hierro, cinc o manganeso en ácido fosfórico diluido. Los recubrimientos de fosfato proporcionan una protección limitada, pero en cambio resultan ser una base excelente para la pintura posterior.
Recubrimiento de cromato. Se pueden efectuar sobre el aluminio y sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones, cadmio y cinc. Por lo general, confieren un alto grado de resistencia a la corrosión y son una buena preparación para la aplicación posterior de pintura.
Propiedades físicas de los recubrimientos metálicos
Refiriéndonos al caso del acero como el material de más amplia utilización, la selección de un determinado recubrimiento metálico se puede efectuar y justificar sobre la base de una de las siguientes propiedades físicas, cuando se trata de proteger de una manera eficaz y económica la superficie del acero en condiciones determinadas:
Impermeabilidad, esto es, que el recubrimiento sea continuo y de espesor suficiente, lo cual permitirá aislar la superficie del acero de los agentes agresivos.
Resistencia mecánica de los metales utilizados en los recubrimientos, para garantizar una buena resistencia a los choques, rozamientos ligeros o accidentales, etc.
20
Buena adherencia al acero.
Posibilidad de facilitar superficies pulidas o mates, capaces de conferir a los objetos un acabado con fines decorativos.
Para obtener buenos resultados con los recubrimientos metálicos, hay que tener en cuenta una serie de operaciones que deben llevarse a cabo con anterioridad a la aplicación del recubrimiento. Estado de la superficie a proteger.
Preparación de la superficie
La limpieza y puesta a punto de la superficie del acero antes de la aplicación de un recubrimiento metálico, son operaciones indispensables, sea cual sea el procedimiento de aplicación escogido. De la calidad de la preparación de la superficie dependerá la adherencia y, en consecuencia, la eficacia de la capa protectora.
Según el estado actual de la superficie por proteger, más o menos oxidada, se puede seleccionar el procedimiento mecánico de limpieza más adecuado, desde el granallado, chorreado de arena, pasando por una limpieza química o electroquímica, como los baños ácidos, con corriente eléctrica o sin ella.La selección de un recubrimiento está en función de las dimensiones de los objetos y de la extensión de la superficie que se quiere recubrir.
Los procedimientos que se aplican en recintos como hornos, cubas electrolíticas o crisoles, sólo pueden utilizarse para aquellas piezas cuyas dimensiones no están limitadas por su capacidad. Esto es válido para la galvanización, metalización
electrólisis, con
pistola
tratamientos permite
térmicos.
efectuar
Por
el
contrario,
recubrimientos
la
metálicos
independientemente de las dimensiones de la pieza, en razón de la movilidad del equipo.
21
Inmersión en un metal en fusión
Después de una adecuada preparación superficial (un decapado ácido por ejemplo), las piezas de acero se sumergen momentáneamente en un baño de un metal en fusión. Esta operación puede realizarse para una sola pieza o para un conjunto, o también en continuo para productos siderúrgicos como tuberías láminas, trefilados, etc. Tal técnica se utiliza habitualmente para los recubrimientos de cinc (galvanización en caliente), aluminio (aluminizado), estaño y plomo. Después del enfriamiento, las piezas ya recubiertas pueden someterse a un tratamiento complementario de pasivación en ciertos casos.
Metalización por proyección con pistola
Esta técnica consiste en proyectar sobre la superficie del acero, ya preparada en unas condiciones especiales (por chorreado con arena o granallado), un metal en estado de fusión por medio de una pistola. El espesor del recubrimiento se puede controlar fácilmente por el operador y puede variar según la naturaleza del metal proyectado y el resultado que se espera obtener. La mayoría de los metales o aleaciones pueden aplicarse de esta manera: cinc, aluminio, acero inoxidable, estaño, plomo, níquel, cobre, etc.
Electrólisis
Después de una cuidadosa preparación superficial que incluye un decapado ácido, seguido de neutralización y lavado, las piezas por tratar se sumergen en soluciones que contienen sales de los metales a depositar. Las piezas se colocan en posición catódica, conectadas al polo negativo de un generador. Bajo la acción de la corriente eléctrica proporcionada por el generador, el acero se recubre del metal contenido en el baño o bien puede ser suministrado por un ánodo soluble del metal en cuestión.
Los metales corrientemente depositados por vía electroquímica son: cromo cobre, níquel, cinc, cadmio y estaño. Los depósitos obtenidos son por lo general de espesor pequeño (2 a 30 micrones). 22
Tratamientos termoquímicos de difusión
Los tratamientos termoquímicos de difusión, también conocidos como cementación, consisten en colocar las piezas de acero a tratar en una mezcla de polvo metálico y de enlazante (cemento) en un recinto a alta temperatura. El metal protector (recubrimiento) se difunde superficialmente en el metal base y forma una capa eficaz contra la corrosión. Los metales corrientemente aplicados por este método son el cinc (sherardización) y el aluminio.
Placado
Después de un tratamiento superficial especial, la lámina del metal para aplicar y el metal base se someten a un proceso de colaminación en caliente, obteniéndose al final lámina de acero recubierta del metal aplicado. Este proceso puede efectuarse sobre una o las dos caras de la lámina del acero. El acero inoxidable, níquel y el cobre se aplican comúnmente por esta técnica.
Inhibidores
Es el traslado de los productos físicos que se agrega a una solución electrolítica hacia la superficie del ánodo o del cátodo lo cual produce polarización. Los inhibidores de corrosión, son productos que actúan ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio. Por lo general los inhibidores de este tipo son azoles modificados que actúan sinérgicamente con otros inhibidores tales como nitritos, fosfatos y silicatos. La química de los inhibidores no está del todo desarrollada aún. Su uso es en el campo de los sistemas de enfriamiento o disipadores de calor tales como los radiadores, torres de enfriamiento, calderas y "chillers".
El uso de las etanolaminas es típico en los algunos combustibles para proteger los sistemas de contención (como tuberías y tanques).Y además la inhalación es mala para los pulmones Se han realizado muchos trabajos acerca de inhibidores de corrosión como alternativas viables para reducir la velocidad 23
de la corrosión en la industria. Extensos estudios sobre IC y sobre factores que gobiernan su eficiencia se han realizado durante los últimos 20 años. Los cuales van desde los más simples que fueron a prueba y error y hasta los más modernos los cuales proponen la selección del inhibidor por medio de cálculos teóricos.
Por otra parte el Dominio del ambiente Cuando se trabaja en ambiente cerrado (por ejemplo, un circuito cerrado de agua), se pueden dominar los parámetros que influyen en la corrosión; composición química (particularmente la acidez), temperatura, presión... Se puede agregar productos llamados "inhibidores de corrosión". Un inhibidor de corrosión es una sustancia que, añadida a un determinado medio, reduce de manera significativa la velocidad de corrosión. Las sustancias utilizadas dependen tanto del metal a proteger como del medio, y un inhibidor que funciona bien en un determinado sistema puede incluso acelerar la corrosión en otro sistema. Sin embargo, este tipo de solución es inaplicable cuando se trabaja en medio abierto (atmósfera, mar, cuenca en contacto con el medio natural, circuito abierto, etc.).
Funcionamiento de los inhibidores
Existen tres modelos para explicar el funcionamiento de los inhibidores:
Aceptadores de protones: Las estructuras orgánicas que caen dentro de esta categoría son consideradas como adsorbentes de sitios catódicos (Anilinas, quinolinas, ureas y aminas alifáticas).
Aceptadores de electrones: Las estructuras orgánicas que caen dentro de esta categoría son consideradas como adsorbentes de sitios anódicos (Peróxidos orgánicos, tioles orgánicos).
Moléculas mixtas: Pueden adsorberse sobre cualquiera de las dos superficies.
24
Clasificación de los inhibidores
Los inhibidores más utilizados en la industria son de tipo orgánico. La principal clasificación es basada en tipo de reacción que alteran o modifican del proceso de óxido-reducción, y de cómo el potencial es modificado esto es:
Anódicos (alteran la reacción anódica)
Catódicos (alteran la reacción catódica)
Mixtos (alteran la reacción catódica)
Inhibidores catódicos
Son menos eficaces que los anódicos. Estos actúan formando una capa protectora entre el metal y el electrolito. Esta capa tiene una alta resistividad eléctrica, por lo que es una barrera para la corriente (corriente anódica).
Protección catódica
Ánodo: genera electrones y es, donde la corrosión ocurre.
Cátodo: recibe electrones y está protegido de la corrosión
Electrolito: conductor a través del cual viaja la corriente de electrones, ejemplo: agua, ácidos y bases
Vía de retorno de la corriente: línea metálica que conecta al ánodo y el cátodo metal fundamental
Ejemplo de corrosión, como atacarlo
La corrosión forma parte del diario vivir. Pero por desgracia, hasta que sus efectos se hacen visibles nos damos cuenta de ello. Por ejemplo cuando existe la ruptura en una tubería de agua, al abrir la llave del agua, en vez de presentar su transparencia habitual tiene una cierta tonalidad o coloración obscura y al probarla, se percibe un sabor distinto, que se parece bastante a cuando nos llevábamos a la boca algunas monedas de cambio. En esos 25
momentos, ha empezado a romperse el material de la tubería galvanizada o el acero de la red del agua potable.
Al cabo de poco tiempo, al abrir la llave del agua caliente del lavabo, empieza a salir bastante turbia y rojiza, con gran cantidad de partículas en suspensión.
Algunas de éstas parecen ser de arcilla que estarían
sedimentadas sobre la pared de las tuberías distribución y que se han incorporado al agua al pasar con presión por los conductos de agua. Otras partículas más, tienen un aspecto gelatinoso y una coloración pardo rojiza (característica
del
hidróxido
férrico).
Y
cuando
hacemos la
misma
comprobación con la llave del agua fría, sale limpia e incolora.
Incrustaciones calcáreas y tubería rehabilitada
En la protección por medio de recubrimientos ya sean metálicos o no metálicos (Galvanizado y Pinturas protectoras), el aspecto más importante radica en la preparación de las superficies para lo cual se han desarrollado normas de limpieza.
26
CONCLUSIÓN
El proceso de corrosión se pone en evidencia el proceso natural de que los metales vuelven a su condición primitiva y que ello conlleva al deterioro del mismo. No obstante el presente revista tiene por objetivo presentar de una manera general el problema de la corrosión los tipos y la forma de prevenir , para que de esta manera se permitan alargar la vida útil de los materiales sometidos a este proceso.
27