Corrosion de Metales 2015 Copia02
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Ing. Metalrgica
Anlisis y Diseo de Sistemas Particulados
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA METALURGICA
abril 2015
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Ing. Metalrgica
Anlisis y Diseo de Sistemas Particulados
Ing. Daniel Carcausto Z.
CATEDRA
CORROSION Y PROTECCION DE
METALES
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SUBSUELO (Mineral de
hierro: xidos, sulfuros)
HERRUMBRE (xido de hierrro
hidratado)
Tubera enterrada
ADICIN DE ENERGA
METALURGIA
Tanque dealmacn.
Concentracin de minerales.
Hidrometalurgia
Pirometalurgia
Electrometalurgia
Acera
Fundicin de Piezas
Laminacin y Forja
CORROSIN
ACCIN DEL AMBIENTE(Humedad, contaminates,
etc.)
LA CORROSIN COMO UN PROCESO INVERS0 A LA METALURGIA
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Ing. Metalrgica
Anlisis y Diseo de Sistemas Particulados
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Anlisis y Diseo de Sistemas Particulados
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La corrosin es por tanto un proceso natural y espontneo
CORROSIN = CNCER DE LOS METALES
Cuanto mayor ha sido la energa gastada en la obtencin del metal, tanto mayor ser la
facilidad para corroerse
METALES NOBLES
METALES ACTIVOS
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Mecanismos de corrosin
Aluminio
Zinc
Hierro
Acero dulce
Acero inoxidable
Cobre
Plata
Oro
Platino
Su
sce
ptib
ilid
ad
a la c
orr
osi
n
Metales andicos
Metales catdicos
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Corrosin qumica(oxidacin)
Ocurre en ambiente seco, ej: oxidacin en aire a alta temperatura
Corrosin electroqumica(involucra transporte de electricidad a
travs de un electrolito)
Ocurre en ambiente hmedo, ej: en agua de mar
El 80 % de los casos de corrosin reportados pertenecen a este tipo
Corrosin
TIPOS DE CORROSIN SEGN EL
MECANISMO O MEDIO
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Mecanismos de corrosin Corrosin qumica o seca
Corrosin electroqumica o hmeda
O2O2 Aire
Acero
Electrolito
Ctodo
nodo
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Corrosin qumica
Supongamos que exponemos una superficie metlica limpia a la
accin del oxgeno, el metal comenzar a reaccionar con el
oxgeno formando xidos. Por ejemplo una pieza de Fe (metal
que presenta ms de una valencia) calentada al aire seco, por
encima de 500C se oxida a apreciable velocidad formando una
pelcula con la siguiente estructura:
Se han producido reacciones redox sin la intervencin de iones
en solucin y no ha habido corrientes elctricas recorriendo el
metal.
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Factores que Influyen en la Corrosin:
Los siguientes factores son los ms generales que se
consideran para que un material comience a oxidarse,
se tienen que son:
1) Potencial Elctrico de los Metales.
2) Temperatura.
3) Velocidad.
4) Agentes Oxidantes
5) pH del medio ambiente (Alcalino o cido).
6) Formacin de Pelculas y Biopelculas.
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Temperatura:
La corrosin tiende a aumentar al elevar la
temperatura ya que esta posee efectos
secundarios mediante su influencia en la
solubilidad del aire, que es la sustancia ms
comn que influye en la corrosin.
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Velocidad:
Un aumento del flujo de una solucin corrosiva
y una superficie metlica tiende a acelerar la
corrosin, ocasionando que las sustancias
oxidantes (oxigeno), lleguen a la superficie y a
la mayor rapidez con que los productos de la
corrosin misma, se retiran.
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Agentes Oxidantes:
Los agentes oxidantes que aceleran la corrosin de
algunos materiales pueden retrasar la corrosin de
otras, mediante la formacin en sus superficies de
xidos o capas de oxigeno absorbidos que los hacen
mas resistentes a los ataques qumicos.
Algunos agentes oxidantes enrgicos son:
Agua Oxigenda
Nitritos y Nitratos
Percarbonatos
Boratos
cido Ntrico y Permanganatos
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Velocidad de
corrosin,en
mm por ao de
penetracin
7.5
5.0
2.5
00 2 4 6 8 10
Oxgeno,
ppm
49C 32C
9 C
EFECTOS DE LA CONCENTRACION DE
OXIGENO
Un aumento de la
Temperatura
incrementa
La corrosion
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OXIGENO DISUELTO
Picaduras por oxgeno
Primera causa de la corrosin
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pH del Medio Ambiente: La velocidad de corrosin de la gran parte de los
metales es afectada por el pH.
En metales solubles en cido como el hierro, el nivel
de pH medio (aprox. 4 a 10) controla la velocidad de
corrosin y sta a su vez controla la velocidad de
transporte del oxidante (generalmente oxigeno
disuelto) a la superficie metlica.
A temperaturas altas, la velocidad de corrosin
aumenta con el incremento de la basicidad.
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Otros Factores:
Existen otros factores adems de los antes
mencionados que en s estn contenidos en los antes
expuestos.
Aire y humedad (El aire seco es poco agresivo).
Agua
Agua salada
Atmsfera rural (CO2, O2, CO, H2S)
Atmsfera urbana (CO2, O2, SO2, NO2)
Atmsfera industrial (CO2, SO2, NO2, Cl2, F2)
Vapor (H2O a una temperatura entre 200 a 400 C)
Otros gases (Como los CFC, NH3, cidos Orgnicos,
etc.)
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Corrosin
Bacteriana:Recientemente los
estudios de la corrosin
abarcan la corrosin
inorgnica con la
orgnica, en especfico
con los productos
generados por grupos de
bacterias. Ejemplos de
ello se presentan en la
tabla N 4 siguiente.
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Tipos de Corrosion
Segun la forma
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Tipos de corrosin segn la
forma
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Tipos de corrosin segn la forma:Corrosin uniforme u homogenea
Su penetracin media es igual entodos los puntos de la superficie. Esla forma ms benigna de corrosin.
Es un ataque homogneo Permite calcular la vida til Produce un deterioro aceptable La velocidad de corrosin es funcin
de la naturaleza del metal,humedad, Presencia decontaminantes
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Corrosion Uniforme
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Formerly a ship
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CORROSIONLOCALIZADA
MACROSCOPICA
GALVANICA
EROSION
AGRIETADO
PICADURAS
CAVITACION
ENDIDURA
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Tipos de corrosin segn la forma:Corrosin localizada
Ciertas reas de la superficie secorroen ms rpidamente que otras,debido a heterogeneidades.
La severidad del ataque puede servariable (en un extremo: picadura).
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Corrosin por picaduras:
Picado: es una forma de ataquelocalizado que ocurre como reglageneral sobre una superficiemetlica cubierta de xido y que dalugar a la formacin de hoyos en elmetal. El dimetro de los mismossuele ser pequeo. En ocasionesaparecen aislados y otras veces tanagrupados que parece que den lugara una superficie rugosa.
Una picadura se define como unacavidad o agujero con un dimetroen superficie inferior o igual a laprofundidad.
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Corrosin Exfoliacin
Frecuente en materiales
laminados: aleaciones de
aluminio conteniendo cobre
expuestas a ambientes
marinos o industriales. Los
ambientes costeros
contaminados son los ms
corrosivos. Es un fenmeno
comn en el Al y en
aleaciones 80/20 y 70/30
Cu-Ni. La 90/10 Cu-Ni es
inmune a este tipo de
ataque.
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CORROSION SELECTIVA O DEALEACION
Disolucin del componente ms activo de una aleacin (Zn en los
latones en un proceso llamado descincificacin). Ocurre en agua
aireada que contiene dixido de carbono y cloruros. Este proceso
comienza con un cambio en la composicin local.
a) El Zn se disuelve y deja una estructura frgil y porosa de Cu.
b) Tanto el Zn como el Cu se disuelven y el Cu se redeposita
como una capa porosa.
El proceso principal es el b)
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Corrosin selectivaGrafitizacin de fundiciones: Se debe a la formacin de diferentes
fases en una aleacin como la fundicin gris. La fase grafito acta como
ctodo. Las hojuelas constituyen como un armazn continuo y abierto de
manera que el ataque corrosivo sobre la matriz ferrtica prosigue hasta
que slo queda el grafito.
La fundicin blanca y la fundicin de grafito nodular son inmunes a la
corrosin graftica. Se observa en tuberas enterradas tras muchos aos
de exposicin al suelo prdidas de lquido explosiones ycontaminacin.
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CORROSIONLOCALIZADA
MICROSCOPICA
INTERGRANULAR
BAJO TENSION O FISURANTE
FATIGA
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Corrosin intergranular:
El ataque se propaga a lo largo de los
lmites o bordes de grano del metal.
Se presenta como una franja estrecha de
ataque que se propaga a lo largo de los
lmites de grano.
Impurezas reactivas se pueden segregar,
o elementos de pasivacin como el
cromo pueden abandonar el interior del
grano hacia el borde del grano formando
carburos.
La zona aledaa ahora es atacada por el
medio ambiente apropiado. Dos
materiales dismiles se han formado.
Aceros inoxidables austenticos 18 Cr/ 8
Ni por el fenmeno de sensibilizacin por
alta T (500 800)C.
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Corrosin bajo tensin o fisurante:
Se presenta cuando el metal est sometidosimultneamente a un medio corrosivo y a tensionesmecnicas alternados y ciclicos.Se presenta a escala microscopica en forma de grietastranscristalina.Tubos de intercambiadores de calor.Alabes de turbinas.Aceros en vapores con cloruros
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CONJUNCIN SINRGICA QUE DA LUGAR A
CORROSIN BAJO TENSIN (CBT)
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Medidas bsicas para evitar la corrosin:
Para evitar lo anterior, las estructuras metlicas
deben de ser protegidas ya sea con pinturas que
contengan plomo, recubrirse con polmeros plsticos o
darles un depsito electroqumico con otros metales
como el zinc.
Las condiciones ambientales son muy importantes
para el control de corrosin. Bajando la temperatura se
consigue disminuir la velocidad de reaccin, por tanto
se disminuye el riesgo de corrosin.
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Medidas para evitar la Corrosin: Disminuyendo la velocidad de un fluido corrosivo se
reduce la corrosin por erosin. Sin embargo, para
metales y aleaciones que se pasivan, es ms
importante evitar las disoluciones estancadas.
Eliminar el oxigeno de las soluciones acuosas reduce
la corrosin especialmente en las calderas de agua.
La reduccin de la concentracin de iones corrosivos
en una solucin que esta provocando corrosin en un
metal puede hacer que disminuya la velocidad de
corrosin, se utiliza principalmente en aceros
inoxidables.
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CONTROL DE LA CORROSION
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