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1 CORROSIÓN EN LOS MATERIALES Y SUS FORMAS DE CORROSIÓN Melisa Baller 1 , Richard A. Mallama 2 , Daniel F. Torres 3 La corrosión es el fenómeno, por el cual es deteriorado un material, por consecuencia de una interacción con su entorno, a través de reacciones electroquímicas además que esta tiende a buscar su forma más estable. [3] Es conveniente clasificar la corrosión en sus diferentes formas, con el fin de entender y diferenciar cada una de ellas; este fenómeno es clasificado en ocho formas que involucra tres tipos de materiales, como lo son; los polímeros, los metales y los cerámicos. [3] 1. CORROSIÓN EN POLIMEROS Y CERAMICOS Los materiales no metálicos como las cerámicas y los polímeros no sufren el ataque electroquímico pero pueden ser deteriorados por ataques químicos directos. Por ejemplo, los materiales cerámicos refractarios pueden ser atacados químicamente a altas temperaturas por las sales fundidas. Los polímeros orgánicos pueden ser deteriorados por el ataque químico de disolventes orgánicos. El agua es absorbida por algunos polímeros orgánicos, provocando en ellos cambios dimensionales o en sus propiedades. La acción combinada de oxígeno y radiación ultravioleta es susceptible de destruir algunos polímeros, incluso a temperatura ambiente. [9] 2. CORROSIÓN EN LOS METALES La mayor parte de la corrosión de los materiales trata sobre el ataque químico de los metales, el cual ocurre principalmente por ataque electroquímico, ya que los metales tienen electrones libres que son capaces de establecer pilas electroquímicas dentro de ellos mismos. Las reacciones electroquímicas exigen un electrolito conductor, cuyo soporte es habitualmente el agua. De aquí que en ocasiones se le 1. Melisa Baller Gonzales Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: melissa- [email protected] 2. Richard Alexander Mallama Díaz Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected] 3. Daniel Felipe Torres Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected]

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CORROSIÓN EN LOS MATERIALES Y SUS FORMAS DE CORROSIÓN

Melisa Baller1, Richard A. Mallama2, Daniel F. Torres3

La corrosión es el fenómeno, por el cual es deteriorado un material, por consecuencia de una interacción con su entorno, a través de reacciones electroquímicas además que esta tiende a buscar su forma más estable. [3]

Es conveniente clasificar la corrosión en sus diferentes formas, con el fin de entender y diferenciar cada una de ellas; este fenómeno es clasificado en ocho formas que involucra tres tipos de materiales, como lo son; los polímeros, los metales y los cerámicos. [3]

1. CORROSIÓN EN POLIMEROS Y CERAMICOS

Los materiales no metálicos como las cerámicas y los polímeros no sufren el ataque electroquímico pero pueden ser deteriorados por ataques químicos directos. Por ejemplo, los materiales cerámicos refractarios pueden ser atacados químicamente a altas temperaturas por las sales fundidas. Los polímeros orgánicos pueden ser deteriorados por el ataque químico de disolventes orgánicos. El agua es absorbida por algunos polímeros orgánicos, provocando en ellos cambios dimensionales o en sus propiedades. La acción combinada de oxígeno y radiación ultravioleta es susceptible de destruir algunos polímeros, incluso a temperatura ambiente. [9]

2. CORROSIÓN EN LOS METALES

La mayor parte de la corrosión de los materiales trata sobre el ataque químico de los metales, el cual ocurre principalmente por ataque electroquímico, ya que los metales tienen electrones libres que son capaces de establecer pilas electroquímicas dentro de ellos mismos. Las reacciones electroquímicas exigen un electrolito conductor, cuyo soporte es habitualmente el agua. De aquí que en ocasiones se le denomine corrosión acuosa. Muchos metales sufren corrosión en mayor o menor grado por el agua y la atmósfera. Los metales también pueden ser corroídos por ataque químico directo procedente de soluciones químicas. [9]

Otro tipo de degradación de los metales que sucede por reacción química con el medio, es lo que se conoce como corrosión seca, que constituye en ocasiones una degradación importante de los metales especialmente cuando va acompañado de altas temperaturas. [9]

2.1. TIPOS DE CORROSIÓN EN METALES

2.1.1. CORROSIÓN UNIFORME

Este tipo de corrosión es el más común, es caracterizado por una reacción electroquímica que sucede uniformemente, en donde la superficie del material se expone a dicha reacción. Esta forma de corrosión presenta una perdida metálica

1. Melisa Baller Gonzales Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected]

2. Richard Alexander Mallama Díaz Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected]

3. Daniel Felipe Torres Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected]

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en la estructura, cuyo espesor estará determinado, por la velocidad con la que es producido el ataque y el tiempo de exposición al medio agresivo. [1]

El ataque uniforme, es considerado el más grande causante de la destrucción de metal. Por otra parte, la corrosión uniforme es la forma más fácil de medir, por lo que las fallas inesperadas pueden ser evitadas simplemente por inspección regular. [2]

Un claro ejemplo de la corrosión uniforme, es cuando una pieza de acero o zinc es sumergida en H2SO4 (ácido sulfúrico diluido), disolviéndose a una determinada velocidad en toda su superficie, en donde una capa fina de hierro muestra el grado de oxidación del material corroído. [3]

2.1.2. CORROSIÓN GALVANICA

La corrosión galvánica se presenta, cuando dos metales diferentes en contacto o conectados por medio de un conductor eléctrico, son expuestos a una solución conductora. En este caso, existe una diferencia en potencial eléctrico entre los metales diferentes y sirve como fuerza directriz para el paso de la corriente eléctrica a través del agente corrosivo, de tal forma que el flujo de corriente corroe uno de los metales del par formado. Mientras más grande es la diferencia de potencial entre los metales, mayor es la posibilidad de que se presente la corrosión galvánica observando que este tipo de corrosión sólo causa deterioro en uno de los metales, mientras que el otro metal del par casi no sufre daño. [2]

El ataque galvánico puede ser uniforme y 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. [4]

Esta forma de corrosión es la que producen las celdas galvánicas. Sucede que cuando la reacción de oxidación del ánodo se va produciendo, hay un desprendimiento de electrones de la superficie del metal que actúa como el ánodo y así se va produciendo un desalojo constante de material desde la superficie del metal. [4]

En la corrosión galvánica, el metal menos resistente, es decir el que más rápido se corroe se denomina ánodo y el metal más resistente, es decir el que tarda más tiempo en corroer es denominado cátodo como se puede observar en la (figura 1). [3]

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Figura 1. Celda galvánica [3]

El cual la eficiencia de una celda electroquímica es establecida por el potencial de celda o FEM (Fuerza electromotriz) que se halla de la diferencia entre los potenciales de los electrodos (Ánodo y Cátodo) que por convención, el potencial es asociado con cada electrodo y se elige dependiendo del tipo de reacción que ocurra, siendo reducción u oxidación como se puede observar en la (figura 2).

Figura 2. Potencial estándar de reducción [5]

Las celdas galvánicas constituyen la mayor parte de la corrosión galvánica; esta forma de corrosión es provocada también por diferentes factores como:

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Factores ambientales: El tiempo en el que se ven expuestos los metales a el ambiente determina el grado de oxidación de estos, esta degradación es producida por la atmosfera en donde el oxígeno es un agente oxidante provocando que el material menos resistente (ánodo) se oxide primero y el más resistente (cátodo) lo haga luego.

Efectos de área: Otro aspecto importante es el área del ánodo y del cátodo, en donde el área de contacto o sitios activos en los empieza a oxidar es cien o mil veces mayor en el ánodo que en el cátodo cuando los dos son iguales en tamaño [3].

Para la prevención de la corrosión galvánica se tiene en cuenta los siguientes aspectos:

Seleccionar adecuadamente la combinación de los metales en las celdas. Evitar la elección de un ánodo pequeño y un cátodo largo. Aislamiento de metales distintos. Aplicar revestimientos e inhibidores para evitar la oxidación también

producida por el ambiente Diseño para reemplazar ánodos así como también la elaboración de los

mismos con una capa más gruesa para una mayor vida útil. Instalar un tercer metal que actué como ánodo para que este se corroa y no

los otros dos metales también usados en la celda galvánica.

La corrosión galvánica no solo presenta problemas si no por el contrario es aplicable en varias técnicas como lo son:

Protección catódica: Es simplemente la protección de una estructura metálica por medio del revestimiento de otros metales como zinc.

Limpieza de plata: limpieza de los cubiertos en el frotando con un abrasivo, esto elimina la plata y es particularmente malo para la placa de plata, porque las planchas se quita con el tiempo. U n método muy usual es colocar la plata en un recipiente de aluminio que contiene agua y bicarbonato de sodio, que al ponerse en contacto la plata y el aluminio provoca el sulfuro de plata que reduce la plata en un alto grado. [3]

2.1.3. CORROSIÓN POR PICADURA

Esta se presenta por la formación de orificios en una superficie que aún no ha sido atacada. La forma de una picadura se debe al avance de la misma, para reducir la corrosión por picadura es necesaria una superficie totalmente limpia y homogénea.

La corrosión por picadura es un proceso muy lento que puede llevar meses e incluso algunos años. [2]

Existen más métodos para la formación de la picadura en placas metálicas, y una de ellas es cuando el metal está totalmente expuesto a un electrolito no uniforme, proporcionando agujeros y orificios en las tuberías o placas metálicas observar (figura 3). [6]

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Figura 3. Corrosión por picadura de una placa metálica [6]

2.1.4. CORROSIÓN INTERGRANULAR

Esta corrosión se presenta debido a un deterioro por corrosión localizada a los límites de los gránulos de una aleación metálica. Normalmente este tipo de corrosión se produce cuano el carburo de cromo se precipita en los limites de los granulos, durante el proceso de soldadura o en relacion con un tratamiento termico insuficiente. Por lo tanto una muy pequeña parte alrrededor del contorno de los granulos podria, consumir el cromo y hacerse menos resistente a la corrosión que el resto del material. [8]

Esta forma de corrosión se asocia generalmente con efectos de segregación química o fases de precipitado en los limites del grano. Tal precipitación podria producir zonas de menor resistencia a la corrosión de las inmediaciones. [8]

2.1.5.CORROSIÓN POR GRIETAS O FISURAS

Esta forma de corrosión es caracterizada por un intenso ataque localizado en grietas expuestas, este mecanismo esta asociado al estancamiento de pequeños volumenes de solución causados por perforaciones en empaquetadoras o también posibles defectos superficiales. [6]

El mecanismo basico de corrosión por grietas, considera un metal en contacto con una solución salina en presencia de oxígeno. En este metal se produce la disolución y la reducción de oxigeno e hidróxido.

Oxidación:

Metal→Metal+¿+e−¿¿ ¿

Reducción:

O2+2H 2O+4 e−¿→4OH−¿¿ ¿

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2.1.6. CORROSION POR LIXIVIACION SELECTIVA

Es la remoción de un elemento contenido en aleaciones solidas debido a un proceso corrosivo. Para retirar el elemento de la aleación se lleva a cabo mediante un procesos conocido como dezincificacion que consiste en la eliminación de zinc en latones; esta remoción de zinc se da de dos maneras la primera es una corrosión uniforme, es decir, en toda la superficie de la aleación y la segunda es de manera localizada en ciertos sitios activos y no en toda la superficie completa de la aleación.

La dezincificacion lleva 3 pasos:

Disolución del latón Permanencia de los iones de zinc en solución Electrodeposición del cobre en solución sobre el latón.

Este tipo de corrosión es producida por la concentración de oxigeno disuelto en aguas blandas, presencia de iones metálicos y alta concentración de iones cloruro. Al iniciarse el proceso de eliminación de zinc, este es notado a simple vista debido a que la superficie de la aleación empieza a tomar una coloración rojiza debido a una mayor concentración de cobre en la aleación.

La corrosión por lixiviación selectiva es minimizada reduciendo los medios agresivos (remoción de oxigeno y aguas blandas) y también mediante protección catódica; estos métodos no son para nada económicos por lo que la industria ha tomado medias en las cuales en los medios donde ocurre este tipo de corrosión se usan los denominados cuproníqueles que son mucho más resistentes a la corrosión que los latones. [3]

2.1.7. CORROSION POR EROSION

Figura 4. Corrosión por erosión [10]

Es la aceleración o incremento de la velocidad del ataque corrosivo en un metal por causa del movimiento de un fluido corrosivo y la superficie del metal, La erosión por corrosión es más prevalente en las aleaciones blandas es decir, aquellas que forman una película superficial en un ambiente corrosivo y que comúnmente muestran una velocidad límite por encima del cual la corrosión se acelera rápidamente.

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La morfología de las superficies afectadas por este tipo de corrosión puede ser en forma de hoyos o herraduras poco profundas u otros fenómenos locales relacionados con la dirección de flujo. Algunas aplicaciones en done se ve presente este tipo de corrosión es en la tuberías que están en contacto con agua de mar, así como también en bombas agitadores y tuberías. [11]

2.1.8. CORROSION BAJO TENSION

Figura 5. Corrosión por erosión [13]

Es la formación de grietas inducida de la influencia combinada de tensión de tracción y un ambiente corrosivo. El impacto de la corrosión bajo tensión en un material por lo general se encuentra entre craqueo seco y el umbral de fatiga de dicho material. Los esfuerzos de tracción requeridos pueden ser en forma de tensiones aplicadas directamente o en forma de tensiones residuales

Una de las formas más importantes de corrosión bajo tensión que se refiere a la industria nuclear es el cloruro de corrosión bajo tensión. Cloruro de corrosión por tensión es un tipo de corrosión intergranular y se produce en acero inoxidable austenítico bajo tensión de tracción en la industria petroquímica.

El medio más eficaz de prevenir la corrosión bajo tensión es:

Diseñar correctamente con los materiales adecuados, Reducir las tensiones. Eliminar las especies ambientales críticos tales como hidróxidos, cloruros y

oxígeno. Evite las zonas de estancamiento y hendiduras en los intercambiadores de

calor donde cloruro e hidróxido pueden ser concentrada. Aceros de baja aleación son menos susceptibles que los aceros de alta aleación, pero están sujetos a corrosión bajo tensión en agua que contiene iones cloruro. [12].

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Figura 6. Etapas corrosión bajo tensión [14]

2.1.9. Corrosión Daño por Hidrogeno

Es el daño producido a metales por la interacción con el hidrogeno, se clasifica en las siguientes categorías:

Hidrogeno combinado: Se denomina habitualmente ataque por hidrógeno al tipo de daño que se presenta a temperaturas superiores a 200oC bajo presiones y con la presencia de este elemento. En los aceros la presencia de este daño es evidente por medio de una descarburación y disminución de la tenacidad y resistencia mecánica del acero.

Ampollamiento por Hidrogeno: Esta forma de daño se encuentra muy frecuentemente en aceros de baja resistencia mecánica que trabajan en medios que promueven una fuerte entrada de hidrógeno al material.

Hidrogeno en solución: Presentado en diversos aceros de alta y baja resistencia, la falla principal involucra la perdida de propiedades inducida por le hidrogeno que deriva en la fractura.

Algunas características principales son:

1. Ductilidad del acero disminuye con la presencia de hidrogeno.2. Resistencia a la fractura disminuye con la presencia potencial del

hidrogeno.3. Efectos morfológicos ocurren a un temperatura 173 a 373 K.4. La fragilizacion por hidrogeno ocurre cuando el material es sometido a

altas tensiones.5. La fragilizacion depende del tratamiento termomecánico, los caeros

endurecidos poseen mayor tendencia a sufrir este ataque corrosivo.

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Los principales factores que determinan la difusión y solubilidad del hidrogeno en el metal son la temperatura, composición química, tiempo de exposición, presencia de gases en el ambiente, presión propiedades físicas y mecánicas del material. [15]

3.ANALISIS QUIMICO,TERMODINAMICO Y FENOMENOLOGICO

3.1. CORROSIÓN UNIFORME

El ataque por corrosion uniforme sucede de manera homogenea en toda la superficie del metal, esta se ve a simple vista por la reduccion del espesor de la capa que cubre al metal,el cambio de color del metal oxidado y la rugosidad en la que termina la superficie del metal corroido.

En el ejemplo de una pieza de acero sumergida en un electrolito agresivo como el acido sulfurico diluido (H2SO4) permite analizar cómo se produce un flujo de electrones de oxigeno que van a empezar a formar óxidos de hierro (FeO/Fe2O3) en la superficie de la aleación; por la presencia del oxigeno hace que el ataque corrosivo se produzca de manera más rápida, otro factor que aumenta la velocidad es el medio agresivo en el que está inmerso el acero debido a que el acido sulfúrico diluido es un acido muy corrosivo y desgasta de manera más acelerada los materiales.

La concentración del acido es directamente proporcional a la velocidad del ataque, es decir, un acido que contenga mayor concentración generara un ataque mas efectivo y rápido que un acido que se encuentre diluido y en menor concentración. El ataque de esta forma de corrosión es prevenido mediante al aumento del grosor de la capa superficial del metal por ejemplo mediante una protección catódica o galvanización del material.

La termodinámica de este tipo de corrosión es entendible de una manera muy sencilla, el medio al que se ve expuesto el material, es decir, el electrolito tiene una gran importancia debido a que un electrolito como ácidos y sales no necesitan de tanta energía para empezar a oxidar y generar patina en la superficie, y por otro lado un medio como las llamadas aguas blandas necesita de más energía para llevar a cabo la reacción de oxidación en el material.

3.2. CORROSIÓN GALVÁNICA

Cuando dos o más diferentes tipos de metal entran en contacto en presencia de un electrolito, se forma una celda galvánica debido a que diferentes metales tienen disparidad en sus potenciales de reducción. El electrolito suministra el medio que hace posible el flujo de los electrones  por lo cual los iones metálicos en disolución pueden moverse desde el ánodo al cátodo. Esto lleva a la corrosión del metal anódico (el que tiene menor potencial de reducción) que es el metal menos resistente de los dos; a su vez, la corrosión del metal catódico (el que tiene mayor potencial de reducción) queda estable debido a que solo se corroe el metal anódico.

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La presencia de electrolitos y un camino conductor entre los dos metales puede causar una corrosión en un metal que, de forma aislada, no se habría oxidado. Incluso un solo tipo de metal puede corroerse galvánicamente si el electrolito varía en su composición, formando una celda de concentración; es decir; un solo metal puede ser corroído por la función de un electrolito como ácidos o sales a una gran concentración para que ocurra rápidamente.

A nivel termodinámico la fuerza electromotriz permite que la reacción que se genere sea de manera espontanea o no, esto depende del diferencial de los potenciales de reducción u oxidación, al este potencial dar un valor positivo permite que la reacción ocurra de manera espontanea, es decir que el ataque corrosivo se produzca sin necesidad de calentar el medio agresivo, en este caso el electrolito; la reacción no será espontanea al dar FEM de celda un valor negativo lo que nos dice que el electrolito debido a su baja concentración tendera a no atacar tan rápidamente el material, pero si se calienta el ataque será inmediato dañando y corroyendo el metal.

3.3. CORROSIÓN DE PICADURA

Los agujeros formados en las placas metalicas, empiezan en aquellos lugares donde hay un aumento de la velocidad de corrosión. También se observa que en este tipo de corrosión existen variaciones y diferencias entre las concentraciones de iones y del oxígeno, estos crean un tipo de celda de concentración en donde se origina la perforación del metal.

La corrosión por picadura se ve como un proceso autocatalizado, ya que al promover la perforación esta comienza a crecer. El medio en el cual es promovida esta corrosión tiende a agotar los reactantes catódicos como el oxígeno, lo que conlleva a que las reacciones catódicas se desarrollen en otras partes de la superficie del metal expuesto en donde se ve que hay mayor concentración de reactantes.

3.4. CORROSIÓN INTERGRANULAR

El ataque de este tipo de corrosión está directamente relacionado con la segregación de elementos químicos o la formación de un compuesto en la frontera.

Esta corrosión básicamente es producida por un ataque preferencial en la fase límite del grano. Al producirse esta corrosión las propiedades mecánicas de la estructura se verán totalmente afectadas.

3.5. CORROSIÓN POR GRIETAS O FISURAS

De las reacciones llevadas a cabo en este tipo de corrosión se puede observar que, cada electrón producido en la reacción de oxidación es consumido por el oxígeno mediante una reacción de reducción. Por otro lado por cada ion metálico que ingresa a la solución se produce un ion de hidroxilo.

En la reacción y en este tipo de corrosión hay un agotamiento del oxígeno, el cual tiene una influencia indirecta muy importante, la cual aumenta proporcionalmente

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al tiempo de exposición del metal con el electrolito, después del agotamiento de oxígeno, se detiene la reacción de reducción y la disolución del metal continua. Esta tiende a producir un exceso de carga positiva en la solución.

3.6. CORROSION POR LIXIVIACION SELECTIVA

El ataque corrosivo por lixiviación selectiva permite que el zinc al ser mas reactivo se empiece a corroer lentamente por el agua pura debido a una reacción en la cual los iones de H2O se reducen a Hidrogeno gaseoso y produciendo también iones hidróxido; esta reacción puede suceder en la ausencia de oxigeno, pero con la presencia de este, el ataque corrosivo ocurre de manera más rápida e interviniendo en la reacción generando que se produzca oxido de zinc (ZnO).

A nivel termodinámico esta reacción es tendiente a que ocurra fácilmente en medios de aguas estancadas y aguas blandas debido a que la energía libre de Gibbs tiene un valor positivo lo que nos dice que existe una fuerte tendencia a reaccionar con agua y oxigeno. En la presencia de inhibidores la cinética de esta reacción corrosiva es mucho más lenta por lo que las aleaciones tiene mayor duración al estas tener un bajo contenido de zinc.

3.7. CORROSION POR EROSION

El ataque de esta forma de corrosión en metales es netamente físico, es decir, no existe una reacción electroquímica; por lo que se ve afectada en gran manera por la turbulencia a la que se ve expuesto el fluido corrosivo, además de ello el caudal empieza a desgastar selectivamente la superficie debido a la fricción existente entre el liquido y la superficie formando fugas en tuberías, agitadores y bombas.

Se asocia con una eliminación mecánica inducida por el flujo de la película protectora de la superficie que resulta en un aumento de la tasa de corrosión; el daño mecánico por el fluido es generado también por las tensiones de cizallamiento perjudiciales o variaciones de presión sobre la superficie del material afectando visiblemente la película protectora de la superficie. Por ejemplo en tuberías en forma de codo ahí una mayor tendencia a este tipo de corrosión debido a que el fluido al llevar una trayectoria paralela a la tubería, al cambiar de sentido esta choca contra la superficie produciendo una gran presión al estrellarse y conllevando a que la superficie tome una forma rugosa.

Otro factor determinante es la temperatura del fluido, es decir, un fluido que se encuentre a mayor temperatura acelerara el proceso de corrosión por erosión muchos más rápido que un fluido que se encuentra a una temperatura ambiente; algunos agentes químicos como ácidos, sal marina desgastan de manera rápida las superficies debido a que su composición hace que degeneren la capa protectora del material que se está empezando a corroer.

Se puede analizar que la velocidad en la que ocurre este ataque corrosivo depende principalmente de la capa protectora que tenga el material por que no es el mismo tiempo que dura en corroerse un metal, un polímero y un cerámico; la reducción de la velocidad del caudal influye en gran medida para prevenir que se erosione tan rápido el material que sufre este ataque.

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3.8. CORROSION BAJO TENSION

El ejemplo de cloruro de corrosión bajo tensión sucede en la presencia de oxígeno, iones de cloruro y alta temperatura que permite que a mayor temperatura aumente la presión y por ende la tensión ejercida sobre el metal; comienza con la formación de carburo de cromo a lo largo de los límites de grano que dejan grietas en el metal para que empiece el ataque corrosivo. Como su nombre lo indica el claro ejemplo de corrosión en cloruro bajo tensión puede prevenirse con mantenimiento de ion cloruro y bajo contenido de oxígeno, es decir, haciendo previamente una desgasificación, se prevee también mediante el uso de aceros bajos en carbono, aceros inoxidables y superaleaciones.

En la figura 6 se pueden ver tres etapas que llevan a la corrosión bajo tensión y se analizan de la siguiente manera:

El tiempo de exposición necesario para causar insuficiencia de esta forma de corrosión depende de la intensidad de tensiones en cualquier extremo de la grieta, es decir, la concentración de esfuerzos en la punta de una grieta aguda o fallo se puede cuantificar en términos del factor de intensidad de tensiones, K1, que permite determinar la tasa de crecimiento de las grietas; el fallo catastrófico de un componente se producirá cuando este factor llega a un valor crítico, llegando a el valor a la resistencia de la fractura del material denominado K1c.

La llamada etapa 1 (Agrietamiento), empieza con el crecimiento de una grieta por la tensión del ambiente, al aumentar K1 aumenta el espacio de la grieta. Por otro lado en la etapa 2, la tasa de crecimiento de la grieta es independiente de K1 y depende en cambio en el ambiente corrosivo, que involucra factores como la temperatura, presión y la presencia de los iones cloruro así como también la intervención del oxigeno; durante la etapa 2 de crecimiento, K1 aumenta y esto conduce a la rápida aceleración de la grieta que da en la etapa 3, y permite que llegue a la fractura rápida final cuando K1 alcanza K1C que es la tenacidad a la fractura del material.

En la industria petroquímica esta corrosión es la más notable debido a que al realizar las perforación con las barras perforadoras, estas se ven expuestas a dicho ataque debido a la tensión que ejerce la tierra por la profundidad en la que se encuentra el pozo petrolero.

3.9. CORROSION DAÑO POR HIDROGENO:

El mecanismo de ataque de hidrogeno combinado consiste en que el hidrogeno que está presente en el material con el carbón para llevar a cabo el proceso de descarburación formando metano (CH4) que dan origen a las burbujas en la superficie del metal.

Por otro lado el análisis de Ampollamiento por hidrogeno es a partir del hidrogeno atómico que interactúa con la superficie del material en diferente sitos activos y no en toda la superficie como tal, generando un aumento en la presión dentro de la superficie y derivando en las fisuras en el material.

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La densidad y cohesión de las partículas del material es indispensable para calcular la velocidad con la que el hidrogeno penetra en la superficie, por ejemplo en el acero el hidrogeno molecular (H2) se disocia en hidrogeno protónado, este es adsorbido por la superficie del acero donde después el hidrogeno se ubica generando las ampollas y aumentando la presión de la estructura del acero.

A nivel termodinámico la velocidad con la que la estructura atrapa el hidrogeno protónado depende de la tensión dentro de la estructura, densidad, por ejemplo, un tipo de trampa como lo es la perlita tiene mayor energía de atrapamiento que la cementita y martensita.

Finalmente cabe resaltar que la permeabilidad dependerá de la masa de la estructura así como también de la masa del hidrogeno.

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4. BIBLIOGRAFIA

[1] PDF Tipos de corrosión Universidad Técnica de Machala. Tomado el 14 de febrero

[2] PDF Fundamentos básicos de corrosión II (aspectos generales de la corrosión y formas de corrosión) Tomado el 14 de febrero del 2014

[3]

[4]Formas de corrosión: http//quimicaparaingenieria.blogspot.com/2012/12/tiposdecorrosión.com Tomado el 14 de febrero del 2014

[5] Generalidades de la corrosión:

http//www.textoscientificos.com/química/corrosión/tipos.com Tomado el 14 de febrero del 2014

[6] PDF Tipos de corrosión y de superficies corroídas en metales Tomado el 14 de febrero del 2014

[7] Pitting o corrosión por picadura: http//www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/pfcm1212_4_3.html. Tomado el 14 de febrero del 2014

[8] Corrosión intergranular:

http//www.nace.org/corrosión-central/corrosión-101/intergranular-corrosion/ Tomado el 14 de febrero del 2014

[9] PDF Fundamentos de corrosión y protección. Tomado el 14 de febrero del 2014

[10]Corrosión por erosión:

http://www.corrosionlab.com/papers/erosion-corrosion/erosion-corrosion.htm Tomado el 14 de febrero de 2014

[11]Corrosión bajo tensión:

http://corrosion-doctors.org/Forms-Erosion/erosion.htm Tomado el 14 de febrero

[12]Tipos de corrosión:

http://events.nace.org/library/corrosion/Forms/scc.asp Tomado el 14 de febrero de 2014

[13]Corrosión bajo tensión:

http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=102 Tomado el 14 de febrero de 2014

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[14] http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=102 Tomado el 14 de febrero de 2014

[15]Corrosión daño por hidrogeno:

http://ingenieria.uao.edu.co/hombreymaquina/revistas/36%202011-1/Articulo%2011%20-%20Ivan%20Uribe.pdf

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