Post on 21-Jul-2015
Corrosión por picaduras
Aguilar Muñoz Carla
CONTRERAS Cortés César Augusto
Hernández Emilio
Ordaz Romero Enrique
Soto Rodríguez Mauricio
Clasificación de la corrosión
Imagen 1. Clasificación de la corrosión por la manera de identificarla.
Características
Altamente localizada.
El picado tendrá huecos que en la mayoría de los casos
serán pequeños.
El diámetro de los huecos de la superficie será igual o
más grande que la profundidad de estos.
Se fragiliza el material.
Tipos de corrosión por picadura
Elíptica
Amplia, poco profundidad
Estrecha, profunda
Dentro del corte
Horizontal
Debajo de la superficie
VerticalImagen 2. Tipos de corrosión por picadura.
Imagen 3. Placas metálicas
afectadas por corrosión por
picadura.
Características
Se presenta generalmente en metales que forman
películas protectoras de óxido.
La película del óxido se romperá por la presencia de
iones.
El picado se presentará en sitios que presentan alguna
diferencia, ya sea de tipo estructural o bien del espesor
de la película.
¿Qué es la corrosión por picaduras?
Imagen 4. Metalografía de un cobre electrolítico que presenta corrosión por picadura.
Potencial de Picado y Repasivasión
Densidad de Corriente (mA/cm2)
E (
V v
s. E
CS)
Imagen 5. Potencial de Picado de Fe-18Cr-8Ni 0.1M NaCl
E (
V v
s. E
CS)
Log Densidad de Corriente (mA/cm2)
Imagen 6. Polarización Cíclica
E (
V v
s. E
CS)
Densidad de Corriente (mA/cm2)
Imagen 7. Polarización Cíclica de una aleación resistente a la corrosión por
picaduras y acero susceptible.
E (
V v
s. E
CS)
E (
V v
s. E
CS)
PasivaciónImperfecta
Picadura
Inmunidad
Pasividad
Inmunidad
Corrosión
General
Corrosión
General
PasivaciónPerfecta
Imagen 8. Curvas Experimentales Armco a) sin Cl- b)Cl-
E (
V v
s. E
CS)
Densidad de Corriente (mA/cm2)
Imagen 9. Efecto de una polarización larga.
Mecanismos de Corrosión
En general, la corrosión metálica implica la pérdida de metal en un punto de la superficie expuesta.
Ataques uniformes sobre toda la superficie
Ataques locales agudos.
La corrosión medida como pérdida de peso podría ser mínima
La velocidad de penetración puede ser de 10 a 100 veces la
de la corrosión general, dependiendo de la agresividad del
líquido.
Este tipo de corrosión se produce más fácilmente en entornos
estancados.
Velocidad
de Corrosión
La picadura puede requerir meses o años para perforar una sección metálica, requiere un periodo de iniciación, pero una vez iniciada, estos orificios crecen a gran velocidad.
Los agujeros empiezan en aquellos lugares donde se produce un aumento local de las velocidades de corrosión, los cuales se deben a:
Inclusiones
Heterogeneidades
estructurales
Impurezas
Reacción anódica: (nM0 --------> Mn+ + ne-)
Reacción catódica: (O2 + 2H2O + 4e- --------> 4OH-)
Reacción Secundaria: (M+ Cl- +H2O --------> MOH + H+ Cl-)
0
0
Picaduras en metales
Suele producirse en materiales
resistentes a la corrosión
uniforme, como:
Aceros inoxidables
Aceros al carbón
Aleaciones de aluminio
Cobre
La corrosión por picaduras
puede tener lugar en puntosde la superficie, en los cuales
la estabilidad de la capa
formada es insuficiente.
Adicionalmente, la presencia
de determinados iones,fundamentalmente iones
cloruros, interfieren en la
formación de la capa
protectora, causando a la
disolución local de lasuperficie metálica.
Imagen 10. Corrosión básica en la
superficie de un acero.
Acero al carbón
Dentro de la picadura la reacción anódica primaria es
Seguido por la hidrólisis y la generación de H+.
La disminución del pH es el resultado de la disolución de algunos de
los MnS.
Proporcionando así S2- y HS- que estimulan el ataque al disminuir el
sobre potencial de activación para la disolución de Fe (y Ni).
Imagen 11. Picadura en Acero al Carbono.
Oxidación de FeOH+ y Fe2+ por la disolución de oxígeno.
Seguido de los productos de la reacción de hidrólisis.
La precipitación de la magnetita y la oxidación.
Fuera de la picadura
Generación de los productos de
corrosión
Aluminio
La corrosión por picadura representa la forma mas común de corrosión del aluminio particularmente en soluciones que contienen cloruros.
Esto ocurre bajo condiciones en las que la capa pasiva no es completamente protectora. Imagen 12. Picadura en Aluminio.
Cobre
El cobre y sus aleaciones son únicos entre las aleaciones resistentes
a la corrosión, en el hecho de que ellas no forman una película de
productos de corrosión realmente pasiva.
El producto de corrosión predominantemente responsable de la
protección es oxido cúprico (Cu2O). Esta película de Cu2O es
adherente y sigue el crecimiento cinético parabólico.
Imagen 13. Picadura en Cobre.
El cobre y sus aleaciones en determinadas aguas frescas dan lugar a una forma de ataque localizado que se conoce como picaduras nodulares en la que las zonas atacadas están cubiertos por pequeños montículos o nódulos compuestos de productos de corrosión y de CaCO3.
Evaluación de corrosión por
picaduras
Variación de formas de picadura en
la sección transversal
Elíptica
Amplia, poco profundidad
Estrecha, profunda
Dentro del corte
Horizontal
Debajo de la superficie
VerticalImagen 14. Tipos de corrosión por picadura.
Rango de corrosión por picaduras
AEspacio
BTamaño
CProfundidad
Imagen 15. Diferentes tipos de picaduras.
Inspección no destructiva
Método
Radiación
Electromagnético
Ultrasonido
Penetrantes
Tabla 2. Métodos no destructivos para
determinar picaduras.
Métodos de pérdida de peso.
Métodos para medir la profundidad
de picadura
Método Desventajas
Metalográfico -Tiempo largo.
-Incertidumbre en elegir la picadura.
Maquinado -Muestra regular.
-Destructivo.
Medidor de profundidad
micrométrica
-Picaduras con entrada grande.
-Picaduras verticales.
Microscópico -Luz directa al fondo de la picadura.
-Picaduras verticales.
Tabla 2. Métodos para determinar la profundidad de picadura.
Variación de formas de picadura en
la sección transversal
Elíptica
Amplia, poco profundidad
Estrecha, profunda
Dentro del corte
Horizontal
Debajo de la superficie
VerticalImagen 24. Tipos de corrosión por picadura.
Factor de picadura
Superficie
original
Factor de picadura
Imagen 16. Diagrama esquemático que define el factor de picadura.
Estadística
P=(Np/N)*100
D=bAa
D=Kt1/3
Efecto del área expuesta en la
profundidad de la picadura
Profundidad
Profundidad
Profundidad
Pro
ba
bili
da
d d
e p
ica
du
ra d
ad
a c
iert
a p
rofu
nd
ida
d
Área de la muestra (unidades arbitrarias)
Imagen 17. Área de la muestra vs probabilidad de picadura.
Protección contra la corrosión
¿Se puede luchar contra la corrosión?
Todos los métodos que existen para lograr controlar la corrosión , son
intentos para interferir con el mecanismo de corrosión, de tal forma que
se haga lo mas ineficiente posible.
PICADURAS DEBIDO AL OXIGENO EN UN TUBO DE
SOBRECALENTADOR.
(FUENTE: GUIA NALCO PARA EL ANALISIS DE FALLA EN
CALDERAS)
1) Aislamiento eléctrico del material:
a) Recubrimientos no-metálicos:
Son recubrimiento protectores que aíslan las regiones anódicas y
catódicas e impiden la difusión del oxigeno o del vapor de agua,
las cuales son una gran fuente que inicia la corrosión o la
oxidación.
Laca.
Pinturas.
Tres maneras para contrarrestar la corrosión:
Sartén esmaltada
Cacerola
esmaltada
b) Recubrimientos orgánicos de materiales plásticos:
Esmaltes vitrificados resistentes a la intemperie, al calor y
a los ácidos.
Cromado.
Aluminio
dorado
Estañado
c) Recubrimientos metálicos:
Estos se logran mediante la electrodeposición tal como
Ni, Cu, Zn, Cd, Sn, Cr, entre otros.
Galvanizado.
Silenciador de acero
aluminizado placa, para
excavadora, carretilla
elevadora, bulldozer, etc.
d) Inmersion en metales fundidos:
Zn (galvanizado), Al (aluminizado).
También puede ser por proyección de metal fundido mediante una
pistola atomizadora
Anillos chapado por electroles.
Entre las modificaciones químicas de la superficie podemos hacer una
subdivisión:
f) Recubrimiento de fosfato.
g) Recubrimiento de cromato.
h) Recubrimiento producido por anodizado.
e) Reduccion química:
Sin paso de energía eléctrica (electroles)
Son recubrimientos por modificación de la superficie del metal.
Se pueden hacer depósitos de Cu, Ni, Pd, etc.
La línea de producción de Räckers
utiliza el recubrimiento no eléctrico
Aquence para proteger las piezas de
metal de forma duradera contra la
corrosión
El recubrimiento uniforme de piezas
complejas con cavidades es una de
las características destacadas del
proceso Aquence
Curado conjunto: tras la aplicación, la pintura en
polvo y la capa de imprimación Aquence se curan
juntas en el mismo horno
Protección total para las piezas gracias
al proceso de autodeposición
Aquence de Henkel
• El recubrimiento debe ser continuo y de espesor suficiente.
Impermeabilidad
• Garantizar una buena resistencia a los choques, rozamientos, etc.
Resistencia mecánica
• Para evitar desprendimientos.
Buena adherencia
Propiedades físicas de los recubrimientos metálicos:
2) PROTECCIÓN CATÓDICA.
Ánodo de sacrificio
La corrosión al ser un fenómeno electroquímico se puede intentar
combatirlo de dos formas:
1. Conectando el metal que se quiere proteger a otro metal menos noble,
según la serie galvánica, que actuará como ánodo de sacrificio.
Protección catódica con corriente impresa
2) O bien, conectándolo al polo negativo de una fuente exterior de
corriente continua.
Esquema de
protección catódica
con ánodo de
sacrificio de un
tanque de agua.
Contacto
eléctrico
entre
tanque y
agua
Ánodo
de
sacrificio.
Aplicaciones practicas
Son sustancias químicas que protegen al metal del medio agresivo.
El principio fundamental se basa en formar en la superficie de los
electrodos de la pila causante de la corrosión, un compuesto
insoluble; puede ser por la fijación de una determinada materia
orgánica, con el objeto de polarizar la pila de corrosión.
3) Inhibidores de la corrosión.
Sumergido en agua de mar
ConSin
Liquido anticorrosivo que promueve la migración
de iones para protección del acero
PROTECTOR CONTRA LA HERRUMBRE DE
TAREA PESADA
Conclusiones
Los huecos son difíciles de detectar porque su tamaño es
tan pequeño que los cubren los productos de corrosión.
Son difíciles de medir cuantitativamente y comparar la
extensión y profundidad de los huecos porque el número
de huecos que aparecen a lo largo de la estructura no
es el mismo aun cuando se tienen las mismas
condiciones.
Bibliografía
Jones Denny, Principles and Prevention of Corrosion, Maxwell Macmillan, U.S.A, 1992, pp. 198 – 205.
Shreir, Corrosion, Newnes-Butterworths, pp.160-165.
ASTM G46.
Pere Molera Solá, “Metales resistentes a la Corrosión”.
http://slideplayer.es/slide/144737/
http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tipos
http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/pfcm12_4_3.html
http://www.euro-inox.org/e/map/other/video/video.html
Bibliografía
Corrosión, degradación y envejecimiento de los materiales
empleados en la edificación, Francisco J. Pancorbo, Marcombo, S.A.
http://labcorr.net/libro/Corrosion-picaduras.PDF
http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/tiposdecorrosion.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=6Uf2fLYGe2I
http://www.unioviedo.es/sid-met-mat/MATMET/RDM0001.PDF
Corrosión por picaduras
Aguilar Muñoz Carla
Contreras Cortés César Augusto
Hernández Emilio
Ordaz Romero Enrique
Soto Rodríguez Mauricio