Cap 05 Corrosión

8/19/2019 Cap 05 Corrosión

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CORROSION Y PROTECCION ANTICORROSIVA

Todas las estructuras metálicas tienen una vida útillimitada, porque sufren las influencias del medioambiente nocivo y los daños propios de la sobrecargamecánica. La caja de una cerradura con untratamiento electrolítico “zincado” de un portón

metálico se destruyó parcialmente debido a lacorrosión que la ataco durante años (Fig. 1).

“La corrosión es un cambio químico oelectroquímico en la superficie de un material,mediante las influencias del entorno. Este procesopuede destruir completamente un material”.

Los productos que se desarrollan durante lacorrosión se llaman, según su tipo y aspecto:

- Óxido (herrumbre, orín)- Escoria (cascarilla)-

Herrumbre blanca (florescenciablanca)- Pátina (acardenillado)

Las capas de corrosión sobre la superficie del cobrey el aluminio se tornan herméticas y resistentes, estasprotegen el material base. La corrosión de piezas deacero es porosa, se descascara y así la corrosiónprogresa hasta la destrucción completa.

1 Caja de cerraduradestruida por corrosión

1 Causas de la corrosión

Elementos corrosivos presentes en el medio ambiente como son: diferentes tipos de humos, sales oácidos afectan las estructuras metálicas además de iniciar procesos químicos y electroquímicos (Fig. 2).

1.1 Corrosión química

En este tipo de corrosión se une el oxígeno conel metal, en un óxido metálico. El oxígenoproviene de la atmósfera o se desarrolla durante lareacción de ácidos o lejías con el metal.

Para evitar esta reacción química se debe evitarel contacto del oxígeno con la superficie del metal.La velocidad del proceso de corrosión se aumenta

con la humedad atmosférica, la temperatura, laconcentración salina y la cantidad de componentesdañinos propios del medio ambiente. Por esto esimportante la ubicación física de una estructurametálica para considerar las medidas deprotección contra la corrosión.

1.2 Corrosión electroquímica

Cuando se unen dos metalesdiferentes con un electrolito conductivo,

ocurre entre los dos metales un flujo deelectrones. En muchos casos unelemento soluble en agua actúa comoelectrolito. En este proceso el metal conun potencial menor se destruye. Seutiliza este fenómeno técnicamente conpilas y baterías, o cuando se lo invierte,en el galvanizado en la proteccióncatódica contra la corrosión.


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1 causas de la corrosión 1.2 Corrosión electroquímica

La serie electroquímica de tensionesordena los metales según su potencial,esto es la tensión en volt, que tienen losmateriales en relación con el hidrógeno

(Fig. 1). La corriente de corrosión crececon un aumento de la diferencia depotencial.

Cuando se conecta, por ejemplo, cobre yzinc (el clavo de cobre en una canaleta deagua lluvia de acero zincado), sedesarrolla una diferencia de potencial ouna tensión de 1,10 Voltios. El flujo decorrosión destruye la canaleta, el metalzincado es menos noble (Fig. 2).

Las tensiones mecánicas en losmateriales facilitan la corrosión. Así seaumenta la corrosión en vigas muy

cargadas y cordones de soldadura y sedisminuye en elementos estructurales conmenores tensiones.

2 Elementos alvánicos: Canal de zinc – clavo de cobre

1 Serie electro uímica de tensiones

La corrosión se puede explicartambién como un proceso natural:

Mediante la entrega de energía, elmetal vuelve a su estado primitivo yestable, la energía invertida durantesu proceso de producción selibera

(fig. 3). Así se puede explicar que un metal menos noble como el aluminio se corroe tan rápido, porque se loprodujo con una inversión elevada de energía. Los metales como el oro, que se encuentran casi puro en lanaturaleza (metales nobles) son poco atacados, la transmisión de electrones entre el metal y un medio

ambiente agresivo es muy lenta.

La corrosión química y electroquímica ocurre principalmente enla superficie de los metales. Si el metal es “hermético y firme”, elataque corrosivo desde afuera es menor. Los perfiles laminadosque no se mecanizan superficialmente y las piezas de acerofundido se oxidan muy lento. La película de laminación, unacapa hermética y firme enriquecida con el carbono del óxido dehierro en la superficie es la causa. Esta capa se desarrolladurante el proceso de laminación y fundición por: El enfriamiento brusco del material. La compresión en la superficie. La capa de cascarilla.

Esta capa da a las piezas laminadas y fundidas una protecciónsuperficial casi no-metálica, así no hay una transferencia deenergía del medio ambiente húmedo, por que el metal brillanteno se encuentra en la superficie.

Los aceros trefilados almacenados al aire libre se cubrentotalmente con una capa de herrumbre, pero esto no destruye elperfil. Sobre los acero con superficie brillante se desarrollaherrumbre superficial, los aceros laminados y fundidos tienenuna superficie fina de aspecto granulado. Un efecto similarocurre cuando el acero es aleado con un porcentaje mínimo decobre. Este se mueve hacia la superficie y desarrolla unacubierta de herrumbre no-metálica y protege así el metal base(acero). En revestimiento de fachadas se usan aceros deconstrucción resistentes al medio ambiente.

La compactación de la superficie provoca una mejor resistenciaa la corrosión en todos los materiales laminados, pero si hay unacombinación extrema de diferentes metales, como por ejemplo,soldadura de plata sobre chapa de magnesio, “la presión de loselectrones” es mayor que el efecto de protección y se observauna corrosión intensa.

3 Entrega de energía en la corrosión


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2 Tipos de corrosión

2 Tipos de corrosiónSegún la norma DIN 50900 T1 se diferencian los tipos de corrosión según la forma manifiesta de

la destrucción que se causó sin un esfuerzo mecánico adicional (fig.1).

Material base acero

Material base metal noferroso

Corrosión de arena

Tipo de corrosión que afecta lasuperficie metálica en forma“uniforme”. Según el tipo de metal sedesarrollan diferentes capas decorrosión.Capas porosas

La destrucción sigue

Capas herméticas (capas de óxidosde Al, Cr, Cu, Pb)

Estas sirven como capas de protección

Corrosión por picadura

La destrucción es “no uniforme” y se manifiestacomo agujeros de forma irregular. Son muypeligrosas las picaduras no visibles, queavanzan hasta el borde de una perforación de unreci iente.

Corrosión por picadura en un tubo de cobre, se observa en laparte lateral una capa de protección de carbonato cuprico decolor verde

Corrosión de contacto

Se presenta cuando se unen dos metalesdiferentes y un electrolito, por ejemplo humedad,el resultado es la destrucción del metal menosnoble.

Ejemplos de corrosión de contacto

Almacenamiento de productos, de metales

diferentes, que están en contacto entre si. Virutas de acero sobre metales livianos. Clavo de acero en canaleta de cobre.

Producto de corrosión Gota de a ua

Aluminio

Remachede acero

Seco no hay corrosión

Corrosión en forma de fisura o grieta

Es una corrosión local, acelerada enfisuras o grietas, presente debajo de lascabezas de tornillos, remaches o planchascon soldadura por puntos.

Corrosión selectivaEn este tipo de corrosión se destruyen solamente algunos componentes de la estructura cristalina del metal.

Se diferencia entre: Corrosión intercristalina: Se presenta a lo largo de los limites de los granos y tiene como consecuencia la

reducción de la resistencia y puede provocar una ruptura cuando hay esfuerzos exteriores. Corrosión transcristalina: Se produce generalmente en el caso de una gran carga de tracción y transcurre

paralelamente a la dirección de deformación dentro del grano.Mediante esfuerzos mecánicos como tensiones o vibraciones se acelera la corrosión selectiva y se desarrollacorrosión de ru tura de tensión corrosión de ru tura de vibración.

Humedad HumedadFe: Cristal de hierroFe3c: Cristal de cementitaA : Corrosión IntercristalinaB : Corrosión transcristalina A B


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1 Diseño para la prevención de la corrosión

Tipos de corrosión

La corrosión intercristalina y transcristalina se puede observar claramente en las carrocerías de los vehículos.Una capa de laca que desde el exterior parece impecable comienza a desprenderse, por la corrosiónintercristalina el material base (acero) esta destruido y la herrumbre desprende la laca. A través de microfisurasde la laca ingresa la humedad necesaria. En muchas ocasiones son fuertemente afectadas las partesconformadas en los procesos de embutido o refuerzos de rebordeado.

3 Resultados de la corrosión

La corrosión pone en peligro la capacidad defuncionamiento, la seguridad operacional y lavida útil de las estructuras metálicas,instalaciones, sistemas de tuberías y deestanques. También el aspecto físico (visual)de los componentes de construcción sufrenpor la corrosión; el revestimiento decorativode las fachadas aparecen de mal aspecto,rejas con corrosión provocan manchas en losmuros.

La economía pierde cada año millones dedólares por la pérdida de materiales, pérdidas

de producción, accidentes relacionados, asícomo gastos relacionados contra la corrosión.Para la salud humana la corrosión espeligrosa, sobre todo cuando ocurre eninstalaciones de productos alimenticios. Losóxidos metálicos son tóxicos, por ejemplo, lareacción del ácido acético sobre cobredesarrolla “cardenillo” (veneno).

4 Protección contra la corrosión

Las medidas de protección contra la corrosióndeben mantener los materiales, el valor y laseguridad de las estructuras metálicas por largotiempo. Las condiciones para una protecciónefectiva contra la corrosión son:

Preparación apropiada de las superficies. Selección correcta de los revestimientos y capas

protectoras. Diseño adecuado para facilitar una protección

efectiva contra la corrosión.

4.1 Protección activa contra la corrosión

En este tema se abarcan todas las medidas preventivas para evitar la corrosión en componentes deconstrucción.

Algunas exigencias básicas en estructuras metálicas son: Componentes poco subdivididos y accesibles. Evitar la acumulación de humedad y suciedad.


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4 Protección anticorrosiva 4.2 Protección pasiva contra la corrosión

Cuando se utilizan materiales resistentes a lacorrosión, como acero inoxidable, se puedeneconomizar medidas de protección costosas

El caso particular significa: Evitar perfiles compuestos y abiertos, áreas

inclinadas más convenientes. Perfiles con alturas de 100 mm o mayores

deben mantener una distancia entre si de 15mm.

Cerrar, si es posible, grietas y ranuras. Preveer en los perfiles tubulares aberturas de

aspiración y aireación. Preocuparse de la desviación del agua en

ventanas y fachadas. Ventilar y separar metales de distinta

naturaleza. Evitar cordones de soldadura, uniones

emballetadas y bordes doblados en lugaresexpuestos al peligro de la corrosión.

Dimensionar elementos de construcción que

posteriormente no sean accesibles, de talmanera, que soporten el ataque de lacorrosión con suficiente capacidad deresistencia y cumplan con una vida útilcalculada.

Muy eficiente es la protección catódica ante losataques de la corrosión. Esto es muy común enestanques, tuberías subterráneas, estructuras deacero en contacto con el agua y barcos.

Un metal con un bajo potencial en la serie detensión, por ejemplo, una placa de zinc se conectacon un recipiente y funciona como ánodo desacrificio. Este tipo de elementos hay quereemplazarlos en tiempos definidos. El metal másnoble queda y el menos noble se destruye(carcome).

Es efectivo también la instalación de una pequeñatensión eléctrica, para evitar la corrosiónelectroquímica (fig. l).

4.2 Protección pasiva contra la corrosión

Para evitar que el oxígeno de¡ aire o medios

agresivos se acerquen a la superficie de¡ metal seaplica, por ejemplo, recubrimientos, modificaciones dela capa de revestimiento o capa protectora.

Algunos metales forman automáticamente una capaprotectora hermética y resistente como· Pátina sobre cobre y aleaciones de cobre.· Oxido de alúmina sobre aluminio puro.· "Herrumbre noble" sobre aceros de construcción

resistentes a los agentes atmosféricos.

4.2.1 Tratamiento previo de la superficie

Cuando se quiere aplicar una capa de recubrimiento,

se necesitan superficies secas, libres de aceite ygrasas. Una buena superficie de adhesión esimportante. La rugosidad debe estar entre 70 y 80pim. Las superficies pueden ser preparadas pormedios mecánicos, térmicos o químicos.

Procedimientos mecánicos a Quitar la herrumbre manualmente, con cepillo,

lija, etc. Con un grado de limpieza muy reducida.

· Quitar la herrumbre mecánicamente con cepillosrotativos de alambre, discos abrasivos, etc.

· Arenado, si el material que se sopla es arenacon aire comprimido a alta velocidad.Granallado, si el elemento que se sopla sonbolas metálicas de pequeño diámetro (fig. 2).

No se permite utilizar arena con alto porcentaje de cuarzo, como medio de arenar, porque esta contiene silicium y provoca silicosis.

1 Estanque subterráneo con protección catódica 2 Técnica de arenado o granallado


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Desoxidación térmica por llamaLa herrumbre y cascarilla se afloja al quemarla

con la llama de un soplete y los restos seeliminan mecánicamente.

Procedimientos químicos

Mediante el decapado se tratan las superficiesde piezas con sustancias químicas, a través deprocedimientos de inmersión o pulverización.Después del decapado hay que limpiar y secarprolijamente para evitar la fijación de restos quepudieran provocar corrosión a futuro.

Los aceros se decapan en ácido clorhídrico noconcentrado. Los hidrocarburos líquidos comotricloretileno, actúan como solvente para grasasy aceites, las lejías y sales se utilizan tambiénpara limpiar superficies.

La limpieza de una superficie metálica sepuede verificar con el test de mojabilidad de

agua (fig.1).

Recubrimientos no metálicos

Aceitado y engrasado

Las piezas que deben quedar brillante como lasguías de deslizamiento, instrumentos de medición,reciben un recubrimiento de aceite o grasa, sin

ácido. Esta protección se aplica sobre piezas quese protegen a corto plazo contra la corrosión,durante el transporte o almacenamiento.

RecubrimientosLos recubrimientos (anteriormente llamados

pinturas y barnices), protegen las superficiesmetálicas brillantes contra el oxígeno. Losrecubrimientos consisten en general de tresmateriales (fig. 2): Pigmentos: portador de la protección contra la

corrosión, por ejemplo, polvo de zinc, hierromicáceo, óxido de titanio.

Sustancias aglutinantes: por ejemplo, resinaepoxica, poliuretano, barniz. Pigmento de carga: por ejemplo, grafito, mica.

1 Test de mojabilidad de agua

Al usar medios de decapado y solventes hayque aplicar

procedimientos de trabajo que incluyan losaspectos de

protección ambiental:

• Eliminar restos químicos siguiendo lareglamentación existente.

• Respetar los reglamentos de protecciónlaboral y los valores máximos deconcentración en el lugar de trabajo.

• Utilizar guantes de goma, respiradorescon filtro ygafas protectoras.

• Tener a disposición de los operariosduchas paraojos.

4.2.2. Procedimientos

En taller se realizan recubrimientos comoprocedimientos de pintura o recubrimientos deplástico. Más resistentes y efectivos son losrecubrimientos metálicos que se denominanrevestimientos electroliticos. A continuación sedescriben procedimientos usuales enconstrucciones de metal.

Un sistema completo de recubrimiento consistesiempre de varias capas que forman un conjunto(fig.1 pag. 7)

Recubrimiento de producción, recubrimientobásico, recubrimiento adicional


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· Aplicar correctamente las capas básicas,intermedias y finales (fig. l).

· Respetar los tiempos de secado entre cadacapa de recubrimiento.

· Observar las recomendaciones deseguridad relacionadas con la aspiración deelementos volátiles.

La selección de materiales de recubrimientose orienta según el tipo y ubicación de laconstrucción, calidad deseada de la superficiey el procedimiento de recubrimiento indicadopor el fabricante-.

El minio de plomo se admite exclusivamentecomo recubrimiento básico.Los medios de recubrimiento son materialesde trabajo peligrosos para la salud humana, sedesarrollan siempre gases, por esto serecomienda no comer, no beber ni fumar enestos lugares de trabajo.

Recubrimientos plásticos

Los recubrimientos de plástico se llevan acabo con PVC (cloruro de polivinilo) o PE(polietileno) mediante inmersión, el pulverizadopor llama, el sintetizado en lecho fluidizado oen forma electrostática. El pigmento de cargano solamente es hermético y decorativo,

también es un aislante eléctrico. Si secombina un recubrimiento plástico con unrevestimiento metálico, se protege la pieza conel sistema "dúplex' (ver en 4.4.2).

Esmaltado

La pieza terminada recibe una doble capa demateriales de esmalte vítreo con temperaturade alrededor de 900 "C. El recubrimientobásico equilibra las tensiones de los diferentescoeficientes de temperatura, el recubrimiento

adicional se puede colorar a gusto. Lasplanchas esmaltadas se usan en decoracionesde fachadas de edificios.

Pavonado (recocido negro)

Antiguamente se aplicó en forja artística. Lapieza terminada se calienta alrededor de 400OC y después se le cubre con barniz o aceite.El carbón de¡ aceite se elimina y se logra unacierta protección contra la corrosión. Elpavonado ha sido desplazado por barnicesespeciales para piezas forjadas.

Recubrimientos metálicos

Estos son más herméticos y firmes que losrecubrimientos no metálicos, por que el metal

de recubrimiento se alea con el metal base.Los metales más importantes para elrecubrimiento metálico del acero son: zinc,estaño, níquel, cobre y cromo. Estos metalesdesarrollan un óxido resistente comorecubrimiento que protege el metal base.

1 Sistema de recubrimiento de un puente

2 Técnica del recubrimiento


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Se aplican los siguientes procedimientos:· Sumergir las piezas en un metal líquido, por

ejemplo, el galvanizado en caliente· Vaporización térmica (fig. 1)

Se vaporiza metal en polvo o un alambre en elequipo de vaporización; con aire comprimido ogas de plasma se pulveriza el material, el quese deposita sobre la superficie de la pieza.Según como se vaporice el material de

recubrimiento se clasifican en: a Vaporizacióna la llama.a Vaporización con arco eléctrico.a Vaporización con arco por plasma.

Enchapado Una hojalata de un metal noble, se laminasobre un metal base, por ejemplo, enchapar unacero estructura¡ St 37 con acero inoxidable(fig. 2 y 3).

Existe un tipo especial de enchapado en el cuallas piezas reciben un recubrimiento metálico enun tambor que gira y que es llenado con polvode zinc (en Alemán recibe el nombre de

Sheradisieren),Galvanizado en frío (Zincado)

Este procedimiento es contrario al proceso decorrosión electroquímica. La pieza como cátodoesta colgada con un metal de protección en unelectrolito. La corriente continua "transporta" enel electrolito los iones metálicos de protección ylos deposita sobre la pieza. Según el tiempo deaplicación se desarrolla una capa fina de 10hasta 50 lim sobre la pieza (fig. 4). Para piezashuecas y con perforaciones este procedimientoes poco eficiente.


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4 Protección anticorrosiva 4.3 tratamiento de las superficies de aluminio

Modificaciones de las capas de recubrimiento

Se logra una protección eficiente contra lacorrosión mediante el fosfatízado y el nitrurado.Sobre las superficies se forman, durante estosprocedimientos, un recubrimiento fino de fosfatos y

nitruros. Estos protegen el material contra elataque del oxígeno del aire ambiental.

4.3 Tratamiento de las superficies dealuminio

4.3.1 Anodizado

El procedimiento de anodizado es una oxidacióneléctrica del aluminio; la capa de óxido se aceleramediante el anodizado.

Según el tipo de corriente y tipo de electrolito seproducen diferentes tipos de capas de óxido.

La pieza como ánodo y una plancha de plomocomo cátodo, se encuentran sumergidas en ácidosulfúrico diluido o ácido oxálico. Con una tensiónde corriente continua se desplaza el oxígeno delelectrolito hacia la superficie de la pieza yreacciona con el metal formando un óxido. Esteóxido es duro, eléctricamente no conductible,resistente y poco sensible contra ácidos y lejíacomo el óxido de aluminio normal. En la figura 1se explica esquemáticamente el procedimiento deanodizado.

Capas de óxidos sin color (color natural) se formanmediante la anodización en un procedimiento concorriente continua en ácido sulfúrico.

Las capas coloridas de óxidos se realizan mediante:· Aditivos aleados en el electrolito que se depositan

como capa colorida.

· Sumergir las piezas una vez anodizadas en unbaño con colorantes.

· Colorido electrolitico en corriente alterna con unelectrolito de sales metálicas.

El brillo, la estructura y el color de la superficiedeterminan la calidad de la capa de anodizado. Suresistencia contra la corrosión depende de la densidady del espesor que es entre 5 y 20 um.No todas las aleaciones de aluminio se prestan para elanodizado. Existen calidades específicas paraanodizar como Al 99,9 o Al Mg 1,5. Un ciertoporcentaje de diferentes metal es de aleación afectan

la calidad de la superficieSilicio: OscurecimientoManganeso, zinc: Matriz amarillaCobre: Impresión no uniforme,

con manchas grises ymarrón.

Según la calidad de la superficie se clasifican lostipos de anodizado entre E 0 y E 6 (fig. 2).

2 Calidades del anodizado

4.3.2 Plastificado Se aplica un revestimiento electrostático en

húmedo con resina de poliester o con polvo depoliuretano, se pueden seleccionar distintoscolores de terminación, esto es apropiado para ladecoración de fachadas, se debe tratar la piezapreviamente y cromatizarla, para lograr unapermanencia firme del plástico.

1 Proceso de anodizado

(oxidación eléctrica del aluminio)


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4.4 Galvanizado en caliente El galvanizado en caliente es un

procedimiento usual para proteger lasestructuras metálicas contra la corrosión,porque es.· Económico· Ofrece protección a largo plazo

· Duración más eficiente que los sistemasconvencionales de recubrimiento.

Este proceso se aplica tanto a las nuevasconstrucciones como para renovarcomponentes

estructurales. El tamaño de la pieza estalimitada por las dimensiones de la tina dezincado. Los elementos estructuralesgalvanizados en caliente se pueden identificar através de una llama por su diseño de " flores dehieid', en cambio los componentes galvanizadospor electrólisis (pulverización), tienen una

superficie uniforme de color gris.

4.4.1. Procedimientos

Durante el galvanizado se desarrollaentre el metal base y la capa de zinc, unazona de aleación. El espesor de la capaes según norma DIN 50976 alrededor de50 y hasta 70 [im, lo que significa entre350 y 500 gIm2. La capa consiste de 213partes de una aleación entre acero y zinc,más 113 de zinc puro como capa derecubrimiento (fig. l).

Se diferencia entre:· Galvanizado de piezas en baños de

inmersión· Galvanizado continuo de cintas, rollos

de hojalata y alambres.

Antes de sumergir las piezas en el bañode zinc que se encuentra a 4500C. hayque desengrasar y decapar las partes.Las piezas recién galvanizadas sedeben almacenar en un ambienteclimatizado para evitar la "herrumbreblanca

1) Desengrasado2) Enjuague3) Decapado4) Enjuague5) Fundente6) Horno de secado7) Zincado8) Enfriamiento y control de calidad

4 A licaciones del zincado

3 Tipos de zincado


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4 Protección anticorrosiva 4.4 Galvanizado

Se puede reparar los daños ocasionados enlos recubrimientos zincados (fig. 1), mediante: Empastar el recubrimiento con zinc en

polvo. Pulverizado térmico con zinc. Reparación con fundente de zinc. Pulverizar con zinc en spray.

Las tensiones internas de los componentesestructurales se liberan durante el galvanizadoen caliente y provocan una deformación de losmismos; las deformaciones se pueden eliminarmediante el enderezado en frío. Losespesamiento o lágrimas de zinc se puedeneliminar con una llama suave de soplete y uncepillo metálico adecuado.

La capa de zinc protege el acero comorecubrimiento y también como una protecciónfiel, catódica anticorrosiva.

Cuando hay fisuras sobre la superficie de lapieza, se desarrolla mediante la humedad, unelemento local, el zinc como metal menosnoble será el ánodo, por lo tanto se destruye yel acero como cátodo no se daña. Fisurashasta 1,5 mm se cierran automáticamentemediante una “protección catódica a distancia”(fig. 2).

4.4.2. Sistema dúplexCuando una superficie galvanizada recibe

adicionalmente una capa de color se habla del“sistema dúplex”. La duración de la protección es eldoble, como la suma de cada proceso de protección(galvanizado + recubrimiento, fig. 1 pag. 12).Además se puede aplicar a la superficie diferentescolores. El recubrimiento se puede realizardirectamente después del galvanizado o después decierto tiempo bajo la influencia metereológica. La capa de zinc tiene un espesor mínimo de 20

µm. Una condición importante para lograr un buen

resultado del sistema dúplex es una buenaadhesividad del recubrimiento sobre la capa dezinc.

Se puede evaluar la edad, duración y la vida útildel sistema dúplex según su apariencia exterior. Las

influencias metereológicas dejan en evidencia lasdiferentes etapas del proceso:Fase 1: El recubrimiento se ve impecable.Fase 2: Se pierde el brillo y se pega la suciedad enla superficie.Fase 3: Aparecen fisuras y poros. El agua puedepenetrar.Fase 4: La capa de zinc puro del galvanizado esatacada, se forman productos de la corrosión sobrefisuras y poros.Fase 5: El recubrimiento se disminuye por laintemperie, el galvanizado asegura la proteccióncontra la corrosión.

Fase 6: El galvanizado aparece sobre la superficie,se ven manchas grises, pero aún no hay corrosiónen metal base.Fase 7: Aparecen puntos de corrosión sobre lasuperficie del zinc. Si hay menos del 5% atacadopor la corrosión se puede limpiar y desengrasar lasuperficie para renovar el recubrimiento.

La duración del sistema dúplex en el galvanizadode piezas es superior por el espesor más grueso dela capa que en el galvanizado continuo. Por estarazón se trabaja en estructuras metálicas yestanques los que una vez terminados y después dela limpieza final con granalla o arenado se les aplica

el galvanizado

Cuando se recubre el acero con metalesmás nobles como son el estaño y el cobre,

existe el peligro de la corrosión bajo la capa.El metal noble es catódico y el acero menosnoble es ánodico, por lo tanto se disolverá(una protección anticorrosiva ineficiente).


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1 Sistema dúplex

El sistema dúplex permite economizar costos (zinc). Si se calcula, por ejemplo, un revestimiento deuna estructura metálica con una duración promedio de 15 años, en un área rural hay que prever para elrecubrimiento con zinc al menos 800 g/ m2; con el sistema dúplex son solamente 400 gIm2.

Así se necesita una menor cantidad de zinc para cubrir la estructura, además con el sistema dúplexse protege al medio ambiente, por que este evita un ataque atmosférico al recubrimiento del zinc.

Muchos fabricantes de camiones y vehículos en general aprovechan este sistema: después delembutido las partes de la carrocería reciben un zincado, posteriormente un recubrimiento básico y

final. La vida útil de este tipo de carrocería es mucho más larga, la desventaja de¡ sistema vienecuando se quiere reparar las partes metálicas, especialmente cuando se realizan soldaduras. La capade zinc se evapora, produciendo gases tóxicos. Posteriormente a la soldadura hay que renovar elzincado para evitar una corrosión electroquímica. Otra desventaja del sistema dúplex es la malaadherencia de muchos materiales de recubrimiento sobre superficies recién zincadas, una posibilidadde eliminar esta situación es dejar envejecer la estructura a merced del medio ambiente o utilizarrecubrimientos de última generación especialmente diseñados para superficies tratadas con una capade zinc.


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4.4.3 Diseño estructural para el galvanizado

En la figura 1 se entregan recomendaciones en relación con la planificación y fabricación deestructuras metálicas, para obtener los mejores resultados del galvanizado en caliente.

1 Diseño favorable para el galvanizado


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5.5 Corrosión en aceros inoxidables 5.1 Causas / 5.2 Tratamientos químicos

5.5 Corrosión en aceros inoxidables

El cromo como elemento metálico dealeación influye en las propiedades del aceroinoxidable. El cromo es un elemento pasivo,lo que significa una resistencia química y conmás de 12% de este elemento transforma al

acero. Otros componentes de aleacióncomo níquel, molibdeno y titanio aumentanla pasividad y así influyen en la resistenciacontra la corrosión. No obstante se puedendetectar daños por corrosión en piezas deacero inoxidable por falta de atención a lasnormas (fig. 1).

5.5.1. CausasLos aceros inoxidables sufren:

Corrosión intercristalina Corrosión de contacto. Corrosión por picadura.

Corrosión intercristalina:

Si se calienta la pieza de acero inoxidabledesde 450ºC hasta 650ºC, se separan loscarburos de cromo que se juntan en los límitesde los granos. Así se forma en las zonasexteriores de las costuras de soldadura un déficit

de cromo, así aparece el peligro de la corrosiónentre los cristales de la estructura metalográfica.

Esta separación no deseada del cromo sepuede evitar mediante: El calentamiento de la costura hasta 1000ºC

y enfriamiento rápido. Utilizar materiales con niobio y titanio, estos

elementos unen los carburos.

Corrosión de contacto:

Puede ocurrir cuando un componente de aceroinoxidable esta en contacto con otros metales.

Muchas veces se pueden separar estoscomponentes mediante una capa de aislación.Se puede prevenir la corrosión cuando se juntaun área reducida catódica con un área ampliaanódica.

área de contacto reducida de la rosca inicia en elaluminio (ánodo) una corrosión muy reducida.

Corrosión por picadura:

Estos daños son el resultado de iones de cloro

y halógenos que ocurren muchas veces enpiscinas. Vapor y agua de condensaciónenriquecido con iones de cloro provocan, encombinación con la falta de oxígeno ladescomposición de la capa pasiva. Por esto lacorrosión por picadura se encuentra en partesmal ventiladas en piezas de acero austenítico.

Se puede evitar la corrosión por picadura con: Aditivos de molibdeno en el material. La eliminación regular de sedimentos. El pulido de las superficies.

Una máxima técnica dice:

Se mejora la resistencia contra la corrosión depiezas de acero inoxidable cuando se aumentala calidad de la superficie, el pulido y la limpieza.

Con pequeñas cantidades de partículas deacero que penetren la superficie o los colores delrevenido ocasionados por la soldadura sedisminuye la resistencia contra la corrosión. Poresto hay que tratar química o mecánicamente lasuperficie de piezas de acero inoxidable

5.5.2 Tratamientos químicos de lassuperficies

Después de la soldadura las piezas debentratarse mediante procesos de decapado opasivado.

En baños de decapado o pastas dedecapado se pueden eliminar los colores del

revenido o suciedad de las costuras desoldadura. El tratamiento del pasivadoadelanta la formación de una capa pasivasobre la superficie (fig. 1, pag 15).


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5.5 Corrosión en aceros inoxidables 5.5.3 Tratamiento mecánico de la superficie

2 Protección anticorrosiva y tratamientos e superficies mediante rectificado y pulido.

Los baños de decapado y pasivado sonácidos diluidos o mezclas de ellos.

¡Cuidado con el ácido fluorhídrico que esaltamente tóxico. Para evitar accidentes sedeben cumplir los reglamentos deprevención de riesgos!

5.5.3 Tratamientos mecánicos de las

superficies

Los trabajos de rectificado y pulido enpiezas de acero inoxidable son necesariospara: Repaso de costuras de soldadura y

fallas superficiales. Dar un aspecto uniforme a las

superficies trabajadas (fig. 2)

Se deben considerar los siguientesreglamentos de trabajo en taller: Utilizar medios de rectificado y pulido libres

de óxido de hierro, por ejemplo coridón,elemento especial que evita la herrumbre deorigen externo.

Utilizar los medios de pulido exclusivamentepara los aceros inoxidables, no mezclar conel pulido de otros aceros.

Trabajar con poca presión durante el pulido,

para evitar la coloración y deformación porcalor. Con un pulido o rectificado en húmedo se

logran superficies más finas. La velocidad máxima de pulido es de 40

m/s. La granulometria de los medios de pulido y

rectificado para el paso inicial es de 80 a180 y en el pulido final: 180 a 240.


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5 Corrosión en aceros inoxidables Ejercicios

Cap 05 Corrosión

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