Corrosión Y Deterioro De Los Materiales

Corrosión y Deterioro de los Materiales

Introducción

Los materiales suelen tener muchos defectos desde que están en su forma natural hasta que están transformados aun así de estar aleados con otros tipos de materiales, todos los materiales tienen sus ventajas y desventajas, sabemos que son muy útiles e indispensable para el desarrollo humano, así tanto como usamos los plásticos, los metales, los vidrios, los cerámicos, los adhesivos etc. Todos son parte de nuestra vida útil y por ese motivo también los exponemos ya sea al uso constante, a la intemperie, muchas veces los usamos para transportar cosas o líquidos, químicos alimentos etc. Todo esto es causa de un fenómeno muy común en los materiales y muchos lo conocemos como corrosión y el deterioro del material, la corrosión y el deterioro es un fenómeno muy desastroso en los materiales así como la muerte en el ser humano que por más que nosotros nos protejamos y nos cuidemos de las enfermedades sabemos que algún día tendremos que enfrentarla. Así mismo es la corrosión con los materiales, sabemos que exponemos a los materiales a darles un uso sea cual sea el caso siempre tienden a tener reacciones esperadas de alguna forma, ya sea fatiga, degradación, oxidación etc. De modo que existen diferentes tipo de corrosión para cada reacción en cada material y por esa misma razón las personas se han preocupado por combatir a ese fenómeno por medio de aplicaciones o alteraciones en las propiedades de los materiales, un ejemplo seria las aleaciones de los metales, el cobre con el níquel y estaño, el hierro con el cromo, el aluminio con el cobre, de igual manera se pueden aplicar diferentes tipos de adhesivos y recubrimientos así como la pintura en los metales, de esta manera queda muy claro que los materiales tienen un alto grado de importancia en nuestro desarrollo ya que ayudan a mejorar nuestra calidad de vida y un constante mejoramiento con sus diversas aplicaciones.

La corrosión

La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tiene los materiales a buscar su forma más estables o de menor energía interna. Siempre que la corrosión este originada por una reacción electroquímica ( oxidación ), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos.

La corrosión es el enemigo natural de los metales. Los aceros comunes reaccionan con el medio ambiente, formando una capa superficial de óxido de hierro. Esta capa es extremadamente porosa y permite una oxidación continua del acero, produciendo la corrosión, conocida comúnmente como herrumbre.

Es la destrucción o deterioro de un material causado por su reacción con el ambiente. Algunos autores sólo consideran el término corrosión en metales. La corrosión de metales se define como el ataque destructivo no intencional de un metal; se produce por mecanismo electroquímico y por lo común se inicia sobre la superficie. Pueden también incluirse bajo corrosión el deterioro de cerámicos, plásticos, goma y otros materiales no metálicos, por ejemplo el deterioro de pinturas y gomas debido a la luz solar o a productos químicos.

Capa pasiva (reacción entre los elementos de liga de acero inoxidable con el agua):

Es una capa extremadamente fina, continua, estable y resistente, formada sobre la superficie del acero inoxidable. Esta capa protege el acero inoxidable contra la corrosión.

La corrosión puede ser rápida o lenta. Un acero inoxidable es atacado en horas por algunos ácidos (corrosión rápida). Los rieles del ferrocarril tienen corrosión muy lenta (años). Muchos ambientes son corrosivos, y por causas diferentes aire y humedad, agua salada, atmósfera urbana, industrial y aún rural, vapor de agua y otros gases, como amoníaco, dióxido de sulfuro, vapores de combustibles, suelos, solventes, petróleo y sus derivados, productos alimenticios, etc. Importa la concentración. En general, los materiales inorgánicos son más corrosivos que los orgánicos. Las temperaturas elevadas y la presión son factores que producen mayor corrosión. Estas condiciones se encuentran en la industria química, producción de energía, centrales nucleares.

La corrosión puede clasificarse según ocurra con altas o bajas temperaturas.

• La corrosión puede ser húmeda o seca. La corrosión húmeda ocurre cuando hay un líquido, por ejemplo, acero en agua. En corrosión seca ocurre con vapores o gases, a temperaturas altas. Pequeñas cantidades de humedad pueden cambiar el escenario de corrosión mucho.

• Otra clasificación es si ocurre por combinación directa (oxidación) o si es electro –química.

• Desde el punto de vista de la mecánica de materiales, la corrosión tiene algunos efectos directos:

(a) Reducción del espesor efectivo del material.

(b) Microfisuración y cambios en fisuración.

(c) Cambios en la resistencia a fatiga.

(d) Concentra esfuerzos.

Reacción electroquímica

En metales la corrosión es un proceso electro – químico, o sea una reacción química en la que hay transferencia de electrones de una componente química a otra. Típicamente los átomos de un metal pierden electrones, en lo que se llama una reacción de oxidación. El lugar en el cual se pierden electrones se llama ánodo. Los electrones generados del metal que se oxida se transfieren a otro elemento y forman parte de él, en lo que se llama una reacción de reducción. El lugar en el cual ocurre la reducción se llama cátodo. Consideremos el material zinc atacado por ácido hidroclorhídrico diluido. Se produce una reacción fuerte, en la que el Zn se disuelve y forma una solución de cloruro de zinc y se libera gas de hidrógeno:

Zn + 2 HCl Zn Cl2 + H2

Tipos de corrosión

Se considera la apariencia del metal con corrosión. En general basta inspección visual para distinguir entre las formas de corrosión siguientes:

Corrosión uniforme: La reacción actúa sobre toda la superficie expuesta (o sobre un área grande). El espesor del metal se reduce y eventualmente falla. Representa la mayor destrucción de metal. La vida de un equipo o estructura puede estimarse mediante ensayos. Se previene con protección catódica.

Las otras formas de corrosión son localizadas, y la zona afectada se reduce a partes de la estructura. Tienden a causar fallas prematuras o inesperadas. Son más difíciles de calcular.

Corrosión galvánica o bimetálica:

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