VARIACIÓN DE LA CORROSIÓN EN EL TIEMPO La corrosión se puede definir como un proceso destructivo que ocasiona un deterioro en
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el material como resultado de un ataque químico provocado por el medio ambiente.
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INTRODUCCIÓN La velocidad de oxidación de los metales es muy importante desde el punto de vista de la ingeniería ya que la velocidad de oxidación en muchos casos está relacionada con la vida útil de un equipamiento. La velocidad de oxidación de los metales y aleaciones se mide generalmente como la ganancia en peso por unidad de área. Durante la oxidación de diferentes metales se han observado algunas leyes empíricas. La corrosión depende directamente del tiempo y de ese estado en el que el material se encuentre, pues a mayor tiempo la corrosión será mayor.
VELOCIDAD DE OXIDACIÓN DE LOS METALES Velocidad: Un aumento en la velocidad del movimiento relativo entre una solución corrosiva y una superficie metálica tiende a acelerar la corrosión, influyendo las sustancias oxidantes (oxigeno), lleguen a la superficie que se corroe y a la mayor rapidez con que los productos de la corrosión misma, se retiran. Es la relación del desgaste del material metálico con respecto al tiempo, normalmente expresado en mpa (milésimas de pulgada por año). Durante la oxidación de diferentes metales se han observado algunas leyes empíricas. La más simple es la ley lineal w=kL t Dónde: w=ganancia de peso por unidad de área
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t= tiempo kL=constante de velocidad lineal Este comportamiento se observa en el caso de metales con películas de óxido porosas donde el transporte de los iones a través del óxido es rápido. Si el transporte de los iones es lento los metales cumplen una ley parabólica. Es el caso del hierro, cobre, cobalto con formación de óxidos espesos. w2= kpt + C Dónde: kp= constante de velocidad parabólica C= constante Otros metales forman películas muy delgadas a temperatura ambiente o ligeramente más elevadas que siguen una ley de velocidad logarítmica. w= ke log (Ct +A) Dónde: ke= constante de velocidad logarítmica Estos metales forman una película de óxido delgada muy rápidamente pero después de unos días de exposición la velocidad de formación es muy baja. Algunos metales que exhiben una velocidad de formación de óxido lineal tienden a oxidarse catastróficamente a elevadas temperaturas debidos a reacciones exotérmicas rápidas en la superficie. Se origina una reacción en cadena sobre su superficie, originando un incremento en la temperatura y velocidad de reacción. Entre estos metales encontramos el molibdeno, wolframio y vanadio, que tienen óxidos volátiles. Algunas aleaciones que contienen estos elementos manifiestan reacciones catastróficas de los mismos aún en pequeñas cantidades. La adición de cromo y níquel disminuye estos efectos.
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TÉCNICAS PARA EVALUAR LA CORROSIÓN Se ha demostrado que la mejor forma de evaluar la resistencia a la corrosión con la que cuenta un elemento, es aquella en la se expone a su ambiente de trabajo y después de un tiempo se evalúa la cantidad de corrosión que se genero. Desgraciadamente, este tipo de prueba no se utiliza ya que la inversión y el tiempo que se requiere es muy elevado, por lo tanto, se han generado diversos tipos de pruebas que requieren dependiendo de la prueba, una menor inversión y un período de tiempo menor. Entre estas técnicas se encuentran las siguientes: a) Cambio en las dimensiones de la pieza. b) Pérdida de peso en la pieza. c) Cantidad de resistencia eléctrica. d) Determinación de las características electroquímicas. Para el desarrollo de esta investigación, la forma en la que la pieza pierde peso debido a la corrosión será nuestra técnica experimental, este tipo de prueba es la más utilizada en la actualidad debido a su gran eficacia y a la sencillez pare realizarla. Esta técnica consiste en exponer la pieza en un ambiente de prueba por cierto período de tiempo y después evaluar la cantidad de material que se pierde por la corrosión. El tiempo que se expone la pieza, la pérdida de peso, el área de la pieza y la densidad del material, son los
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parámetros que se consideran para realizar esta prueba y obtener la cantidad de corrosión con la que cuenta la aleación. Con el paso del tiempo, la forma de expresar la cantidad de corrosión que adquiereun elemento en un cierto período de tiempo se ha ido desarrollando, en la actualidad estacantidad se expresa con las unidades mpy (MILIPULGADAS POR AÑO) o en mm/y (MILIMETROS POR AÑO) que expresan la cantidad de corrosión que penetra al material. Para obtener estas unidades bajo el esquema de una prueba de corrosión por perdida de peso se utiliza la siguiente ecuación:
WL = Peso que pierde el material, en gramos (g). D = Densidad del material, en gramos sobre centímetros cúbicos (g/cm3). A = Área del material, en pulgadas cuadradas (in2). T = Tiempo que se expone el material al ambiente corrosivo, en días. Así por ejemplo, si para una determinada aplicación podemos evaluar, mediante una serie de ensayos previos, la pérdida de peso de dos aceros en el mismo medio agresivo, podemos tener una idea de qué material se podrá emplear con mayores garantías, desde un punto de vista de resistencia a la corrosión, sin tener en cuenta otros muchos requerimientos y propiedades que para nuestro ejemplo, vamos a suponer iguales. Supongamos que el resultado de los ensayos efectuados sea el siguiente: Pérdida de peso Acero
4.1
1............................................................................
mm/año
Acero
2.3
2...........................................................................
mm/año
Evidente, la selección en este caso favorecerá al acero con una menor velocidad de corrosión, el acero 2.
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Las unidades anteriormente citadas constituyen las de mayor utilización en Ingeniería de la Corrosión. La Tabla 3 presenta la clasificación de VC propuesta por la Red Iberoamericana DURAR (Durabilidad de la Armadura), donde se evalúa el riesgo de daño de las estructuras de hormigón armado por corrosión en función de algunas características del hormigón y algunos de los agentes agresivos que causan la corrosión del acero. Para las mediciones se utilizó un contra electrodo de anillo con confinación física de señal y un electrodo de referencia de CSE.
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GRÁFICAS DE AUMENTO Y PÉRDIDA DE PESO ALUMINIO Y LATON: Si observamos los valores de la variación de peso para estos dos materiales, observamos que no se ha producido pérdida de peso tras lavarse con las soluciones indicadas. Por lo tanto vamos a observar los valores de la ganancia de peso (Fig.2); para poder evaluar la corrosión vamos a remitirnos a la norma ASTM G1-81. Siguiendo las indicaciones de dicha Norma vamos a sumergir las muestras, a las soluciones de ataque indicadas, por varias veces. Controlamos el tiempo de inmersión y la pérdida de peso producida en cada intervalo. Con estos valores obtendremos una representación exponencial, que por ajuste de tangentes nos va a dar el valor de la pérdida de peso, debida únicamente a la herrumbre y no por ataque al metal base.
BIBLIOGRAFÍA
VELOCIDAD DE OXIDACIÓN DE LOS METALES http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/QCACOR3.htm http://www.monografias.com/trabajos60/corrosion/corrosion2.shtml#ixzz2gWL7aho N 20130928
MÉTODOS Y TÉCNICAS DE EVALUACIÓN http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/ejercicios12_3.html http://msr-construccion.blogspot.com/2010/02/23-evaluacion-de-la-corrosioninterna.html 20130928
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