Nombre del alumno: Josafat Benavides Núñez. Nombre de la asignatura: Resistencia de los materiales. Instituto IACC. 30 de julio de 2018.
DESARROLLO 1.
De acuerdo a la observación de la imagen, identifique el tipo de corrosión que ha sufrido el material y recomiende dos métodos de prevención para la corrosión que podrían haber sido utilizados. Argumente adecuadamente sus respuestas.
Según la figura, el material esta corroído por la denominada corrosión acuos a o corrosión húmeda, ya que, el material está expuesto a un usual electrolito que es el agua y que, con los diferentes grados de condensación y acidez ocurre una total oxidación en la superficie del material. El material estando expuesto a las condiciones del mar, aumenta en mayor grado el proceso de oxidación, ya que el agua de mar esta compuesta por cloruros y electrolitos. Recomendación de métodos para prevenir la corrosion: Para el caso de la imagen, se debe aplicar un protector anti corrosivo como pinturas anti-fouling y sus correspondientes mantenciones permanentes de este protector, ya que, así se mantendría la protección del material. Evitar el uso de tornillos de acero en soportes de latón debido a la corrosión galvánica.
2. Una placa de acero de 200 cm2 se recubre con una capa de zinc de 0,05 cm de espesor, la placa se sumerge en una solución acuosa y se le aplica una densidad de corriente de 0,002 A/cm2. Suponiendo que el zinc se corroe uniformemente, determine el tiempo necesario, en horas, para que quede expuesto el acero (es decir, que se corroa completamente la capa de zinc). Para este caso considere la densidad del zinc como = , / , la masa atómica del zinc como = , / y la carga = . Datos: Área = 200 cm2 Espesor = 0,05 cm Densidad de corriente = 0,002 A/cm 2 Densidad del Zinc = 7,13 g/cm 3 Masa Atómica = 65,38 g/mol n=2 F = 96.500 C Se define la masa del Zinc de la siguiente manera: M = dzn x volumen M = (7,13 g/cm 3) x (200 cm2) x (0,05 cm) M = 71,3 g Entonces, la masa del recubrimiento de Zinc es de 71,3 g. Como se sabe, la masa atómica del Zinc es 65,38 g/mol y la carga n = 2. Luego calculamos el desgaste de zinc por hora mediante la siguiente fórmula de Faraday. =
w=
×× ×
I×t×M n×F
s (0,002 A/cm ) × (3600 ) × (71,3 g/cmc) 513,36 h = = = , / 2 × 96.500 C 193000
Entonces, el desgaste del recubrimiento de zinc por hora es de 0,002659896 g/h.
Ahora se calcula el tiempo de demora en horas con la siguiente fórmula: =
=
71,3 0,002659896 g/h
= .
Entonces, el tiempo necesario para que se corroa completamente la capa de zinc del acero es de 26.805 horas.
3.
En esta imagen se muestra la misma pieza plástica antes y después de haber sido utilizada para transporte de un líquido a alta temperatura y expuesta al ambiente. Señale los cambios sufridos por la pieza y las posibles causas.
La pieza al estar expuesta a altas temperaturas aumenta su movilidad molecular, el cual afecta al envejecimiento del mismo material polimérico y favorece el proceso de degradación. Además, debido a la foto degradación por radiación ultravioleta, la pieza al estar expuesto en el exterior al aire libre, provoca claramente el cambio de color, se vuelve quebradizo, pierde su flexibilidad y aumenta su rigidez provocando e l rompimiento de la pieza. En síntesis, la degradación de esta pieza se produce principalmente por los cambios de sus propiedades físicas que, en determinado tiempo, implican la ruptura de enlaces en la cadena principal o en los grupos laterales de las macromoléculas.
4.
La pieza mostrada en la imagen debe trabajar en un ambiente donde se encuentra en contacto permanente con arena. ¿Qué tipo de desgaste es el más probable que ocurra y qué posible solución propone para minimizar este desgaste?
El desgaste más probable de ocurra es el abrasivo, ya que la arena en el material provocará depresiones y acumulara asperezas que podrían fracturarse en pequeñas rebabas. Para minimizar el desgaste, es viable que el material sea compuesto por un acero de alta resistencia a la abrasión, de alta dureza, buena tenacidad y elevada resistencia al calor, utilizar y mantener en buenas condiciones los sellos permitiendo la limpieza del mismo, mantenimiento del lubricante y un bajo coeficiente de fricción de funcionamiento en seco.
BIBLIOGRAFÍA
IACC (2017). Mecanismos de de los materiales. Semana 8.
deterioro ambiental de los materiales.
Recursos adicionales correspondientes a la semana 8.
Resistencia
