Corrosion En Automoviles

I. INTRODUCCIÓN

Como sabemos, la corrosión es un fenómeno que afecta a los metales lo cual se puede ver reflejado claramente en los problemas que trae a la industria automotriz no solo porque el usuario no tolera que su máquina se perfore en sitios visibles por la oxidación, sino porque el problema podría ir más allá de lo estético y podría acarrear fallas en el desempeño del coche.. Es por esto que los productores de automóviles han investigado y desarrollado distintas formas de luchar contra la misma, e incluso como prevenirla. Desde la elección del material con el cual se construirá el coche, hasta detalles tan pequeños como el diseño de uniones y soldaduras, son factores que influyen en la efectividad de un buen sistema de prevención de corrosión.

II. MARCO TEÓRICO

CORROSIÓN

Podemos definir corrosión como:

“el deterioro de un metal por reacciones químicas o electroquímicas con su medio ambiente”

Si lo analizamos del punto de vista de la industria automotriz, es el fenómeno de oxidación (reacción electroquímica) de las chapas de acero por el oxigeno del aire a altas temperaturas o bien por el agua y otros agentes a tempera¬tura ambiente.

La mayoría de metales que entran en contacto con el medio ambiente, forman un sistema termodinámicamente inestable. A excepción de unos pocos metales nobles (oro, platino, etc.) el resto de los metales en contacto con el aire debería reaccionar rápidamente y transformarse en óxido. Para metales como el aluminio y el hierro, el pasaje a óxido va acompañado por una disminución muy grande de la energía libre de Gibbs, lo cual nos indica que la reacción de oxidación en estos metales es un proceso espontáneo.

El estudio cinético del fenómeno nos indica que la velocidad de reacción es lenta, y nosotros diremos que “todos los metales pueden ser usados siempre que su velocidad de deterioro sea aceptablemente baja”, por lo que el ser humano estudia la velocidad con la que se deteriora y en qué forma uno puede controlarla.

CLASIFICACIÓN

Se puede clasificar a la corrosión por los daños que produce, siendo su forma más benigna la corrosión uniforme, donde el ataque se extiende de forma homogénea por toda la superficie y la penetración media es igual en todos lados. La corrosión por picado, intergranular y fisurante, son las formas más peligrosas en las que puede estar presente la corrosión, extendiéndose hasta inutilizar el material afectado. También existe la corrosión bajo tensiones, que se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a tensiones y a un medio corrosivo. Las fisuras se propagan hacia el interior hasta que la pieza se fractura.

Los procesos de corrosión se pueden clasificar según el medio en el que se desarrollan, para la cual existen dos categorías:

 Corrosión química: También llamada corrosión seca, ocurre cuando el metal reacciona con un medio no iónico, por ejemplo, oxidación en aire a alta temperatura (cuando se realiza una soldadura)

El proceso de oxidación ocurre en tres etapas: primero se encuentra la superficie del metal limpia y brillante. Luego, aparecen abruptamente núcleos de óxido que comienzan a extenderse hasta cubrir toda la superficie. Por último, se da el crecimiento de la película de óxido

Las principales variables son la presión del oxidante y la temperatura. Cuando se expone a un metal a la acción del oxígeno, se formara una capa de óxido en su superficie, cuyo espesor va a depender de la temperatura del ensayo y la presión del oxidante.

Se pueden clasificar éstas películas por su espesor y la porosidad de ésta capa de óxido. Según Pilling y Bedworth “Si el volumen del óxido formado es menor que aquel del metal que reemplaza, el óxido tendrá una estructura porosa” Si la capa es porosa, ésta permite el acceso del oxígeno hasta el metal, de modo que el ataque continuará de forma constante hasta consumir el metal. Por ello será una capa de óxido no protectora. Éste es el caso de la corrosión del hierro.

Por otro lado, se dice que el óxido será protector si el volumen del óxido es mayor que el del metal que disolvió, formando una película no porosa que no dejará pasar el oxígeno, “protegiendo” el metal restante, impidiendo el proceso de corrosión, como sucede en el caso del aluminio

 Corrosión electroquímica: También llamada corrosión húmeda, es aquella corrosión que se produce con un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrolito. Éste mecanismo se origina en las diferencias de potenciales entre distintas zonas de un mismo metal o aleación, que vienen dadas por heterogeneidades en el metal o en medio que lo rodea (electrolito). La zona donde la corriente abandona el metal hacia el electrolito es la zona anódica, y es en ese lugar donde el metal se oxida formando óxidos.

Ocurre a temperatura ambiente, y las micropilas que la originan vienen dadas por dos o más metales distintos en contacto entre sí, la presencia de dos fases en una misma aleación, diferentes grados de aireación de una pieza metálica, etc.

La reacción anódica en la corrosión de metales es de la forma

M Mz+ + z e-

Los iones forman óxidos sólidos que se adhieren en películas y pueden pasivar el metal, o difundir y pasar al medio.

CORROSION DEL HIERRO

Cuando se analiza la oxidación del hierro en contacto con la humedad ambiental, hay que tener en cuenta que en el acero existen pequeñas diferencias de composición, estructura o tensiones, que provocan zonas de diferente tendencia a la oxidación (puntos anódicos y catódicos). Entre estos puntos se produce un flujo de electrones del ánodo al cátodo a través de la propia masa del acero, siendo la humedad la que cierra el circuito eléctrico, permitiendo así que los electrones circulen formando diminutas pilas eléctricas. De esta forma, en los puntos anódicos el acero se transforma en otro material, óxido de hierro, cuyas propiedades mecánicas son muy inferiores a las del acero y no cumplen con las exigencias requeridas.

A su vez, se puede producir la oxidación del hierro si este está en contacto con otro metal que tenga un potencial normal de electrodo (también llamado potencial de oxidación) que sea mayor, es decir, que tenga mayor tendencia a ganar electrones.

CORROSIÓN DEL ALUMINIO

La velocidad a la que el aluminio se corroe cuando está en contacto con el oxígeno del ambiente es más rápida que en el caso del acero, debido a la mayor afinidad del aluminio con el oxigeno. Pero una vez formada la capa de oxido en la superficie

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