Corrosión de los materiales metálicos
1. A qué influencias están sometidos los metales por la acción del aire?
2. Comparar la resistencia a la oxidación de la fundición gris, del acero no aleado y del acero de alta aleación?
3. Citar algunas lejías y ácidos importantes y explicar su estructura química?
4. Qué efectos producen los ácidos en los metales?
5. Explicar la destrucción de un metal por corrosión de contacto, corrosión de grietas y corrosión de picaduras?
6. Dar ejemplos de protecciones superficiales no metálicas, metálicas y químicas?
1. La mayor parte de los metales están combinados con el oxigeno, el agua, el azufre, el fosforo, el carbono. Una vez que siderúrgicamente se han deshecho estas combinaciones los metales tienden a volver al estado de partida.
Esta es la causa de la destrucción (corrosión) que aparece en muchos metales.
Formación del óxido:
El óxido se forma por el contacto del hierro y sus combinaciones con el oxígeno del aire y del agua, se acelera cuando más ácido contenga el agua.
2. Las superficies de dos piezas, una de fundición gris y otra de acero, se desengrasan y se pulen ambas piezas se mojan en distintos puntos con agua pura y con agua que contenga acido o sal.
Observaciones:aparecen manchas de oxido, mas pronto y más intensas en la fundición gris y en los puntos rociados con acido.
3 muchos óxidos metálicos se combinan con el agua formando bases (hidróxidos), sus soluciones acuosas se llaman lejías.
Por ejemplo:
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Para comprobar la presencia de lejías se emplea un papel tornasol rojo que vira a color azul.
Los ácidos se forman por la regla general de la reacción de los óxidos no metales con el agua.
Los ácidos inorgánicos importantes son:
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ACIDOS |
ESTRUCTURA QUIMICA |
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Acido Clorhídrico |
HCI |
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Acido Sulfúrico |
H2SO4 |
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Acido Nítrico |
HNO3 |
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Acido Carbónico |
H2CO3 |
Los ácidos se reconocen mediante indicadores, el papel indicador mas conocido contiene tornasol que pasa del color Azul a color rojo con los ácidos.
4. comportamiento de los metales frente a los ácidos
Propiedades comunes de los ácidos:
A. Tiene sabor acido.
B. Atacan la piel, decapan y destruyen el tejido celular.
A. Atacan los metales no nobles
B. Destruyen y blanquean los colorantes
C. Eliminan las capas de oxido de los metales
5. Clases de corrosión sin solicitaciones mecánicas
Corrosión en forma de picadura: se producen solo en puntos de la superficie.
Corrosión en forma de fisura:en los casos de humedad, es debida a la diferente concentración del oxígeno en el agua.
Corrosión de contacto:se presentan cuando se unen dos metales consecutivos en la serie de tensiones por medio de electrolitos, el resultado es la destrucción del metal menos noble.
6. Protección contra la corrosión
Por protección anticorrosión se entiende la separación del material metálico respecto del medio atacante, mediante la aplicación de capas de recubrimiento o revestimiento que eviten la corrosión o que la reduzcan el tiempo necesario.
A. Revestimiento no metálicos
El aceitado y engrasado:se emplean en los casos en que las piezas deban ser brillantes.
Pintar a brocha o a pistola: el mínimo de plomo forma una capa protectora impermeable de pintura de imprimación.
Esmaltado:se hace mediante espolvoreo o aplicación con pistola de polvo de esmalte y cocción posterior a 800°C o 1000°C la masa a esmaltar se compone de polvo de vidrio, que es una mezcla de cuarzo, feldespato, arcilla y colorantes.
Recubrimientos plásticos:se obtienen por la inmersión en plástico líquido o bien por lacado. Por otra parte, existen lacas al horno que secan a 120°C o 150°C y que proporcionan una buena protección contra la corrosión.
B. Recubrimientos metálicos
Baño metálico:una pieza limpia se sumerge en un baño metálico, a continuación se deja escurrir el metal sobrante.
En la chapa de acero estañada con la superficie dañada, el estaño es electroquímicamente más noble que el hierro, de forma que los iones de hierro pasan la solución. La corrosión prosigue por debajo del recubrimiento metálico, y forma oxido de hierro, que por su gran volumen hace saltar la capa de estaño (oxidación interna).
La chapa de acero cincada con la superficie dañada, el cinc es menos noble que el hierro y hace de cátodo, el cinc es destruido por lo que se forma un flujo de electrones del cinc al hierro.
Procedimiento galvánico (niquelado, cromado, cobreado):por la pieza limpia se sumerge en una solución de sal metálica y se une por el polo negativo a una fuente de corriente continua y el polo positivo se fija el metal de recubrimiento
Chapeado: consiste en el laminado de capas metálicas fijas sobre un metal base. A pistola con aire a presión se aplican metales líquidos, por ej.: plomo, cinc, e incluso acero sobre una pieza.
A. Recubrimiento químico
Pavonado:se da a las piezas de acero una protección negra por combustión repetida con aceite a 400°C este procedimiento no proporciona ninguna protección permanente.
Fosfatado(llamado también bonderizado): por rociado o inmersión se aplica una solución acuosa de fosfato de manganeso o de cinc (sales de acido fosfórico)
Tratamiento superficial electrolítico:consiste en una oxidación artificial para reforzar las capas de oxido naturales de las aleaciones de aluminio. La capa protectora es solida y no se desprende.
Anodizado:en un baño de acido sulfúrico empleado como electrolítico se pone una placa de plomo (como polo negativo) y la pieza de aluminio (como polo positivo). Si se hace pasar una corriente continua, en la pieza se forma una capa de oxido debido al oxigeno liberado, el anodizado (aluminio oxidado en el ánodo).