Corrosion Y Desgaste..docx

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA (UNEFA) NÚCLEO SUCRE-SEDE CUMANÁ

PROFESOR: ING. JESÚS GUANIPA

BACHILLER: RAINELYS RODRIGUEZ C.I: 25.621.166 7° SEMESTRE ING. NAVAL-01

CUMANA, OCTUBRE DE 2018

INTRODUCCIÓN El uso de materiales metálicos en medios acuosos, da lugar a la aparición de fenómenos corrosivos, dado que el proceso de corrosión electroquímica corresponde a los procesos que tienen lugar en los electrodos de pila galvánica. La determinación de los potenciales de los electrodos de una pila cuando por ellos circula corriente muestra que dichos potenciales varían apreciablemente. Esta variación en el potencial de los electrodos cuando se hace circular corriente por los mismos, se le conoce como polarización.

Asimismo, en lo que se concierne a la corrosión la pasividad tiene que ver con la formación de una capa superficial de protección de productos de reacción que inhibe reacciones posteriores.

 PASIVIDAD:

Es la formación de una película relativamente inerte sobre la superficie de un material, que lo enmascara en contra de la acción de agentes externos. También, Propiedad que presentan algunos metales de permanecer inertes en condiciones ambientales en las que, guiados por la Termodinámica, esperaríamos reacción. Es la formación de una película relativamente inerte sobre la superficie de un material (frecuentemente un metal), que lo enmascara en contra de la acción de agentes externos.

La pasividad se consigue con: a) Acción química del ácido nítrico concentrado.

b) Polarización anódica del hierro en HNO3 diluido  POLARIZACIÓN: La polarización de los materiales se entiende como el desplazamiento relativo de la carga a escala atómica cuya extensión depende de que tan rígida sea la unión entre las cargas. 

CAUSAS DE LA POLARIZACIÓN:

a). Concentración iónica localizada en las zonas anódicas y catódicas aumentadas o disminuidas debido a que la difusión de iones en un medio líquido es lenta.

b). Películas de superficie: Las películas de superficie pueden estar presentes desde antes del instante en que el metal y medio se pongan en contacto, pero también pueden formarse posteriormente como productos de las reacciones de corrosión.

c). Existen otras causas de polarización y las cuales suelen actuar simultáneamente y la contribución individual de cada una de ellas no es fácil de estimar.  CURVAS DE POLARIZACIÓN: Las curvas de polarización muestran la interdependencia entre el potencial de electrodo y la intensidad de corriente (relaciones i vs. E). Las curvas de polarización pueden determinarse aplicando una corriente constante y midiendo el potencial, repitiendo este procedimiento para diversos valores de corriente y midiendo en cada caso el nuevo potencial alcanzado. Otra forma de determinar la relación i-E es aplicando un potencial constante y determinando la forma en que varía la corriente.

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CURVAS DE POLARIZACIÓN ANÓDICA. (E-log i)

Formas posibles que puede tomar una curva de polarización anódica

Si la sobretensión es pequeña se suele observar una relación lineal entre la sobretensión y el logaritmo de la corriente. En la zona 1-2 se dice que el metal se disuelve en forma activa.

En la zona 2-3 Aparece una zona de pasividad (sobre el metal se forma una película muy delgada de óxido que dificulta su disolución). Si la película pasivante es aisladora, al aumentar el potencial el óxido pasivante irá aumentando su espesor sin que se note un aumento importante de la corriente, es la zona 3-4. (Por ejemplo: Al, Zr, Te, etc.). Se dan otros casos en que ocurren otros fenómenos como los indicados por las curvas 5, 6, 7.

Curva 5: Cuando la película pasivante está formada por elementos que pueden oxidarse a una valencia mayor y dar productos solubles, se nota también un aumento de la corriente acompañado por disolución del metal. Este fenómeno se conoce como transpasividad, y lo presentan elementos tales como el cromo, o el manganeso, así como las aleaciones de que forman parte.

Curva 6: Por encima de cierto potencial cuando hay presentes ciertos iones “agresivos” cloruros, nitratos, bromuros, etc. La película pasivante puede perder estabilidad y se produce un fenómeno de corrosión localizada, el picado y lo presentan metales tales como el hierro, cromo, etc. (El picado crea problemas muy serios).

Curva 7: Si el óxido pasivante es buen conductor de electrones una vez alcanzado el potencial de desprendimiento de oxígeno, la solución comenzará a descomponerse

y se notará aumento en la corriente de corrosión. Si el potencial se puede mantener entre los valores 3 y 8 la corrosión será despreciable y se dice que hay protección anódica. Por debajo de 1 también la corrosión se torna imposible.

 CURVAS DE POLARIZACIÓN CATÓDICA. (E-log i): Las características más frecuentes de las curvas de polarización catódica son las indicadas en la figura:

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Diagrama de Evans:

Se representan para un material sobre un mismo diagrama las curvas de polarización anódica y catódica.

Donde se cortan las dos curvas queda determinado el potencial de corrosión y la intensidad de corriente de corrosión.

 PROTECCIÓN ANÓDICA:

Por formación de capas de óxidos o bien se puede dar protección anódica por formación de capas pasivantes de silicatos, cromatos, fosfatos. Estas capas se forman en el lugar adicionando, por ejemplo al agua que circula por una cañería, un silicato, cromato, o fosfato (por ejemplo cromato de sodio). El PH deber ser el adecuado para la formación de las capas por lo tanto en estos casos se controla. Otros recursos de protección consisten en la aplicación de capas adherentes, impermeables sobre el metal a proteger. Se pueden usar para obtener estas capas diferentes técnicas.

 Por electrodeposición del metal M de recubrimiento utilizando como cátodo el cuerpo a proteger, como ánodo el metal M y una solución electrolítica que contiene iones metálicos Mn+. Así por galvanoplastia se depositan Zn, Cu, Cd, Sn, etc. sobre hierro.  Por pulverización del metal de recubrimiento sobre Fe.  Inmersión en caliente de cuerpos de Fe en el metal fundido que se usa para el recubrimiento (casos de Zn, Sn y Pb).

• Zn sobre Fe = Fe galvanizado E°Zn= -0.76V (ánodo), E°Fe=-0,44V (el Zn no sufre corrosión debido a la formación de capas de óxidos pasivantes). • Sn sobre Fe = Hojalata E°sn =-0,15V , E°Fe =-0.44V. (El Sn resulta anódico con respecto al Fe, debido a la formación de iones complejos). Se puede proteger por recubrimiento de capas no metálicas, por ejemplo pinturas especiales, esmaltes, vidriados, etc.

 POTENCIAL DE FLADE: La teoría de la pasivacion por adsorción nos indica que el oxígeno o los iones pasivantes se adsorben sobre la superficie del metal formando una capa. En esta capa desplaza las moléculas de agua adsorbidas y reduce la velocidad de disolución anódica que comporta la hidratación de los iones metálicos. Esta teoría puede basarse en el hecho de que la mayor parte de los metales sobre los que tiene lugar este fenómeno son metales de transición, y estos están formados por átomos que tienen subcapas con electrones no aparejados. Estos electrones son los responsables de la formación de enlaces con el oxígeno que también tiene electrones no aparejados.