ME M E C A N I SM OS D E D E TE R I OR O A M B I E N T A L DE DE LOS LOS MATE MATE RI ALE S
IBAR V. VILLALOBOS FUENTES
R E S I S T E N C I A D E L OS OS M AT AT E R I A L E S
Instituto IACC
08-01-2017
Desarrollo.
PREGUNTA 1. En la figura, se observa los restos de un casco de barco completamente corroído debido a la combinación de la humedad, el oxígeno, la sal y en particular la acción del cloruro de sodio. El agua salada corroe 10 veces más rápido que el aire, las bacterias del agua marina consumen el hierro y lo excretan, el cual vuelve a oxidarse. En el ejemplo, se logra determinar la existencia de dos formas de degradación. -
Corrosión anaeróbica.
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Corrosión electroquímica.
Soluciones contra la corrosión. -
La utilización de aceros Inoxidables, este se encuentra mezclado con níquel y cromo, evitando la corrosión galvanizada, pero su costo lo hace no rentable, ni practico, normalmente su uso es limitado a la implementación d e pernos, tuercas y piezas menores.
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Utilizar aceros con recubrimiento de zinc, (galvanizados), de gran uso contra el medio ambiente.
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Recubrimiento con plásticos especiales, plásticos resistentes al desgaste, formula efectiva, pero de alto costo, no practico para su uso generalizado.
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Pintado de superficies con pinturas especiales a base de imprimador con zinc y las otras capas con pinturas epoxicas a base de brea.
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Protección catódica protegiendo el acero con ánodos de zinc
PREGUNTA 2. Plancha de acero = 200 cm2 Espesor del acero = 0,05 cm F = constante de Faraday = 96500 c I = corriente de Amperios = 0,002 a/cm2 M = masa atómica del zinc = 65,38 g/mol N = carga ion metálico = 2 ʈ = tiempo = ¿
W = peso corroído = ¿
M = dzn * Volumen M = 7,13 g/cm3 * 200 cm2 *0,05 cm M = 71,3 Masa recubierta = 71,3 gr
Desgaste del zinc por hora, aplicamos.
= 0,002 = W
∗∗ ∗
∗ 3600 ∗ 71,3 ℎ 2 ∗ 96500
= 0,00243904 g/h entonces el desgaste de zinc por hora es 0,00243904 g/h
Calculamos el tiempo
T=
T=
=
,
,44 /
29232,8 horas
PREGUNTA 3
En la figura se evidencia que las piezas plásticas están visiblemente afectadas, esto es por: -
Radiación solar
-
Exposición a altas temperaturas y cambios térmicos.
Lo anterior produce DEGRADACION por temperatura (Térmica), ocasionando ruptura de enlaces covalentes de la cadena del polímero o la formación de entrecruzamientos y mayor rigidez. El fluido caliente, acelera el envejecimiento del material plástico, acelerando la movilidad molecular, haciendo que este impacte en su degradación (plástico), produciendo una disminución en el peso molecular, su viscosidad y sus propiedades mecánicas, cambiando de color, al mismo tiempo que sus enlaces se van rompiendo.
PREGUNTA 4. El tipo de desgaste ocurrido en la pieza del ejemplo es un desgaste natural abrasivo. La solución es encapsular la pieza en una camisa protectora, (cubierta flexible de material plástico o similar) evitando que la arena tenga contacto con sus piezas móviles y así funcione correctamente. Recordemos que los materiales empleados para resistir el desgaste abrasivo son los aceros templados y revenidos, aceros cementados o supe rficies endurecidas, materiales compuestos.
Bibliografía
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Contenidos semana 8 Resistencia de los Materiales Iacc.
