bronces especiales
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BRONCES ESPECIALES
Bronces fosforosos: SAE 40, SAE 62, SAE 63, SEA 65, SAE 620, SAE 621, SAE 622, SAE 640.
Bronces Antifriccin: SAE 64, SAE 66, SAE 660, SAE 67.
Bronces al aluminio: SAE 68.
Bronces al manganeso: SAE 43, SAE 430.
Formatos: Barras y Bujes (centrifugados / colada continua); piezas de acuerdo a plano y/o modelo; coronas.
Barras y Bujes
Piezas de acuerdo a plano y/o modeloCoronas
BRONCES ESPECIALESCENTRIFUGADO Y COLADA CONTINUA
..
CALIDADCOMPOSICINNORMASAPLICACIONES
BR- 5Cu......84 a 86% Sn...........4 a 6%Zn...........4 a 6%Pb...........4 a 6%UNE 37103 C-3520 DIN 1705 Gc Cu Sn 5 Zn Pb Rg 5ASTM B-62 C-83600UNI 7013 Gc Cu Sn 5 Pb 5Excelente material para cargas medias y rozamientos. Piezas en general que requieran resistencia a la traccin y buena estanqueidad a la presin hidrosttica del vapor, vlvulas de baja presin, equipos hidrulicos, cojinetes de mbolo, etc.
BR- 7Cu......84 a 86% Sn....6,5 a 8,5%Zn....3,5 a 5,5%Pb...........3 a 5%DIN 1705-Rg 7 NFA 53-707-UE 7BS 1400-LG 3ISO 1338-Cu Sn7 Pb6 Zn4Debido a su composicin es adecuada para trabajos en los que se produzca un pequeo golpeteo. Se recomienda principalmente para cojinetes de gran desgaste, guas de vlvulas, cojinentes de mbolo, casquillos de cabeza de biela y bridas, etc.
BR- 10Cu......89 a 91% Sn...........9 a 11%UNE 37103 C-3220 DIN 1705 Gc Cu Sn 10 Zn Rg 10ASTM C-92600UNI 7013 Gc Cu Sn 10 Zn 2Se utiliza para trabajos de responsabilidad, recomendable para ruedas dentadas, maquinaria, engranajes, cojinetes que soportan fuertes cargas, asientos de vlvula y accesorios de alta calidad.
BR- 12Cu......87 a 89% Sn......11 a 13%UNE 37103 C-3130 DIN 1705 Gc Cu Sn 12ASTM C-90700 C-90800 C-92500UNI 7013 Gc Cu Sn 12Especialmente recomendado para la fabricacin de coronas para reductoras, ascensores y tornillos vis-sin-fin, sujetos a grandes esfuerzos y velocidades; es aconsejable tambin para adaptar en turbinas y cojinetes en general.
BR- 14Cu......85 a 87% Sn......13 a 15%DIN 1705-Cu Sn 14 NFA 53-707-UE 14CA 909Bronce fosforoso fabricado con materiales de primera calidad. Se recomienda para casquillos y cojinetes que tengan que soportar grandes cargas as como piezas de mucho desgaste, o sea ruedas dentadas. Se utiliza principalmente para coronas de tornillos vis-sin-fin, elementos hidrulicos de alta presin, maquinaria frigorfica, etc.
BR- 10PbCu......78 a 82% Sn........9 a 11%Pb...... 8 a 11%UNE 37103 C-3320 DIN 1716 Gc Cu Pb 10 SnASTM C-93700UNI Gc Cu Sn 10 Pb 10Esta aleacin tiene grandes propiedades antifriccin y una buena resistencia a la corrosin. Se utiliza para cojinetes en los que las condiciones de lubricacin no sean perfectas, ya que el alto contenido de plomo evita el agarrotamiento.
BR- 7MnCu..........55 a 60% Al..........0,10 a 2%Fe........0,40 a 2%Al....0,50 a 1,50%Zn................. restoUNE 37103 C213 ASTM B30 B-AB.S. 1400 HTB 1-1Esta aleacin presenta una muy buena resistencia a la corrosin, lo que la hace muy apropiada en la industria naval para la construccin de hlices, bujes y todo tipo de piezas que requieran una resistencia al agua de mar. De alta resistencia esttica y gran dureza, lo que la hace apropiada para soportar grandes presiones; utilizada para fondos de tubos, condesandores de calor y en maquinaria de soldadura.
BR- 16AlCu........78 a 81% Al......10 a 11,5%Ni.............3 a 5%Fe..............3 a 5%UNE 37103 C-4220 DIN 1714 Gc Cu Al 10 NiASTM C-95500UNI Gc Cu Al 11 Fe 4 Ni 4Piezas resistentes a la corrosin en las industrias qumicas, en los productos alimenticios, del petrleo y minera. Piezas de friccin para cargas pesadas, como ajustes y cierres de can. Jaulas de rodamientos a bolas, crters, tornillos sin-fin y ruedas de tornillos sin-fin, piones, armaduras de sistemas de vapor sobre calentado, piezas de grifera a alta presin. Para aviacin: guas de vlvulas y tuercas de sujeccin hlices.
SAE - 430Cu ..............6,4% Al................5,5%Fe..................3%Mn...............3,5%Zn................24%UNE 37103 C-2620 DIN 1714 Gc Cu Zn 25 Al 5iSAE 430-BASTM CA 862Latn con resistencia a la corrosin por su dureza. ideal para cojinetes de baja velocidad y elevada carga, piezas de cilindros hidrulicos. Buenas caractersticas de rozamiento de rodadura y resistente al desgaste.
PROPIEDADES MECNICAS
..
CALIDADPeso especfico gr/cmResistencia a la traccin Kg/mmAlargamiento %Dureza Brinell HBContraccin lineal %Conductibilidad elctrica %Elasticidad Kg/mm
BR- 58,7 / 8,820 a 258 a 1165 a 751,5513 / 1611
BR- 78,822 a 2512 a 1575 a 891,55 / 1,81111,5
BR- 108,6 / 8,828 a 345 a 1285 a 951.142 / 1.3921014
BR- 128,6 / 8,820 a 303 a 580 a 110---912
BR- 148,6 / 8,8322 a 254 a 590 a 115---714 a 17
BR- 10Pb8,8 / 9,119 a 268 a 1265 a 801,05 a 1,58 a 1011 a 15
BR- 7Mn8,05 / 8,545 a 6015 a 20115 a 1501,8 a 2,3516 a 2017 a 28
BR- 16Al7,3563 a 7010 a 18170 a 210---5 a 6,327 a 23
SAE - 4308,2075 a 8510190 a 210---7 a 840 a 55
TABLAS DE MEDIDAS Y PESOS
BARRAS MACIZAS
Kg/mt.
161,769
213,048
264,672
316,642
368,957
4111,618
4614,625
5117,977
5621,675
6125,718
6630,107
7134,841
7639,921
8145,347
8651,118
9157,234
9663,697
10170,504
10477,658
11185,157
11693,001
121101,191
126109,727
131118,608
136127,835
141137,408
146147,325
151157,590
156168,198
161179,153
166190,453
171202,099
176214,091
181226,428
186239,110
191252,139
196265,513
201279,231
DOLLAS
ext. intKg/mt.
21 x 92,488
26 x 94,112
26 x 143,318
31 x 96,082
31 x 145,288
31 x 194,147
36x 147,603
36 x 196,462
36 x 244,976
41 x 911,058
41 x 1410,264
41 x 199,133
41 x 247,637
41 x 295,805
46 x 1413,271
46 x 1912,130
46 x 2410,644
46 x 298,812
46 x 346,635
51 x 1416,623
51 x 1915,482
51 x 2413,996
51 x 2912,164
51 x 349,987
51 x 397,465
56 x 1420,231
56 x 1919,180
56 x 2417,694
56 x 2915,562
56 x 3413,685
56 x 3911,163
61 x 1424,364
61 x 1923,223
61 x 2421,737
61 x 2919,905
61 x 3417,728
61 x 3915,206
61 x 4412,338
66 x 1927,612
66 x 2426,126
66 x 2924,294
66 x 3422,117
66 x 3919,595
71 x 4416,727
71 x 1932,346
71 x 2430,860
71 x 2929,028
71 x 3426,851
71 x 3924,329
71 x 4421,461
71 x 4918,246
76 x 1937,426
76 x 2435,940
76 x 2934,108
76 x 3431,931
76 x 3929,409
76 x 4426,541
76 x 4923,326
76 x 5419,767
81 x 1942,852
81 x 2441,366
81 x 2939,534
81 x 3437,357
81 x 3934,835
81 x 4431,967
81 x 4928,752
81 x 5425,193
81 x 5921,288
86 x 3443,128
86 x 3940,606
86 x 4437,738
86 x 4934,523
86 x 5430,964
86 x 5927,059
86 x 6422,808
91 x 3449,244
91 x 3946,722
91 x 4443,954
91 x 4940,639
91 x 5437,080
91 x 5933,175
91 x 6428,924
91 x 6924,328
96 x 4450,317
96 x 4947,102
96 x 5443,543
96 x 5939,638
96 x 6435,387
96 x 6930,791
96 x 7425,850
101 x 4457,124
101 x 4953,909
101 x 5450,350
101 x 5946,445
101 x 6442,194
101 x 6937,598
101 x 7432,657
101 x 7927,369
106 x 4464,278
106 x 4961,063
106 x 5457,504
106 x 5953,599
106 x 6449,348
106 x 6944,752
106 x 7439,811
106 x 7934,523
106 x 8428,890
111 x 4471,777
111 x 4968,562
111 x 5465,003
111 x 5961,098
111 x 6456,847
111 x 6952,251
111 x 7447,310
111 x 7942,022
111 x 8436,386
111 x 8930,411
116 x 4976,406
116 x 5472,847
116 x 5998,942
116 x 6464,691
116 x 6960,095
116 x 7455,154
116 x 7949,866
116 x 8444,233
116 x 8938,255
116 x 9431,931
121 x 5481,037
121 x 5977,132
121 x 6472,881
121 x 6968,285
121 x 7463,344
121 x 7958,056
121 x 8452,423
121 x 8946,445
121 x 9440,121
126 x 6481,417
126 x 6976,821
126 x 7471,880
126 x 7966,592
126 x 8460,959
126 x 8954,981
126 x 9448,657
131 x 6985,702
131 x 7480,761
131 x 7975,473
131 x 8469,840
131 x 8963,862
131 x 9457,538
136 x 7489,988
136 x 7984,700
136 x 8479,067
136 x 8973,089
139 x 9466,765
141 x 7499,561
141 x 7994,273
141 x 8488,640
141 x 8982,662
141 x 9476,338
146 x 74109,478
146 x 79104,190
146 x 8498,557
146 x 8992,579
146 x 9486,255
151 x 79114,455
151 x 89102,844
151 x 9989,850
151 x 10975,474
161 x 89124,407
161 x 99111,143
161 x 10997,037
161 x 11981,279
161 x 12964,139
171 x 99134,359
171 x 109119,983
171 x 119104,225
171 x 12987,085
171 x 13968,562
181 x 109144,312
181 x 119128,554
181 x 129111,414
181 x 13992,891
181 x 14972,986
191 x 129137,125
191 x 139118,602
191 x 14998,697
201 x 129164,217
201 x 139145,694
201 x 149125,789
201 x 159104,501
METALES BLANCOSFundicin Avellaneda fabrica una serie de composiciones de metal blanco para cojinetes de alta calidad y resistencia. Dichas aleaciones estn formuladas bajo normas ASTM, DIN, SAE.
Metal Blanco A:Esta aleacin se emplea para trabajos forzados y en altas velocidades como as tambin para temperaturas elevadas; se puede utilizar para velocidades superiores a las 2.000 rpm. con cargas extremadamente altas y gran resistencia a la compresin, se usa para motores diesel marinos, turbinas, mquinas de vapor.Metal Blanco B:Esta aleacin se emplea donde las velocidades superan las 2.000 rpm. Con cargas medianas y temperaturas superiores a las 70C. Se utiliza para motores a explosin de grandes y bajas potencias ya sea de 2T como de 4T, motores elctricos, ventiladores, forzadores y todo tipo de mquina industrial con media velocidad.Metal Blanco C:Este metal se emplea donde las velocidades no superan las 1.500 rpm. y con cargas extremadamente altas. Se utiliza para mquinas pesadas, molinos, ascensores, moliendas, vagones, vlvulas y todo tipo de mquina industrial donde las velocidades no son extremadamente altas.Metal Blanco D:Este es el ms econmico de todos los metales blancos, pero dadas sus caractersticas fsicas se emplea para mquinas pesadas con bajas velocidades no pasando stas de las 700 rpm. Hasta 90C.NORMAS MAS USUALES PARA LA FABRICACION DE METALES BLANCOS ANTIFRICCIONASTM - B - 23 - 49
DIN 1703
COBRE CROMOGeneralidadesEl comportamiento de este material a temperatura ambiente es semejante al cobre. En caliente presenta una buena resistencia a la oxidacin hasta temperaturas de 300 / 400 C. En este rango el Cobre Cromo conserva sus propiedades mecnicas en forma satisfactoria.Por encima de los 400 C, es recomendable emplear Cobre - Cromo - Circonio variante que tiene un aceptable comportamiento en el rango de los 300 / 500 C.Este material es aconsejable cuando se dejan unir chapas electrocincadas pues atena en forma manifiesta la difusin del Cinc en el cobre, evitando la paulatina adherencia del electrodo al material a soldar (de esta forma, se obtienen mejores soldaduras y una mayor vida til del electrodo).
En resumen, el Cobre - Cromo presenta una excelente resistencia al ablandamiento a temperaturas relativamente altas, siendo esta aleacin aplicada en todos los casos donde se requieran simultneamente alta resistencia mecnica, buena conductividad elctrica y alta resistencia al ablandamiento.Si son necesarias soldaduras, es preferible efectuarlas sobre el material templado y seguidamente efectuar el revenido.Sin embargo, se puede adoptar el procedimiento inverso sin ms inconveniente que una pequea disminucin de la resistencia mecnica en esa zona. Estas tareas deben efectuarse lo ms rpidamente posible para evitar todo recalentamiento intil de la pieza (afectando sus propiedades).Sus aplicaciones tpicas son los electrodos y discos para mquinas de soldar por resistencia. En este caso, la buena conductividad, la buena resistencia mecnica en caliente y la excelente resistencia a la oxidacin y abrasin justifican ampliamente la aplicacin.Tambin se utilizan en motores de generadores elctricos, elementos de ciclotrones (acelerador de partculas), piezas para soldaduras por resistencia, frenos de disco para autos de frmula, etc.Propiedades Mecnicas a Temperatura AmbienteRT (Kg./mm2)R.L. EA" (%)HbrHRBIAC S (%)
Recocido24 / 4210 / 3015 / 3065 / 110
Forjado30 / 5518 / 502 / 14110 / 16070 / 8075 / 85
Caractersticas Fsicas
Conductividad Trmica 20 C0,70 / 0,82 Cal., Cm / Cm 2 5C
Coeficiente de Dilatacin Trmica (20/100C) - C-1)0,000017
Calor Especfico (20 C-Ca./gC)0,09
Mdulo de elasticidad (20 C Kg./mm2)11.000 / 16.000
Mdulo de Rigidez (20 C - Kg. /mm2)4.100 / 5.900
Datos Orientativos comparativos de las propiedades mecnicas medidas en calienteTabla Comparativa
Cu - CrCu - E
A 400 C - R 28 Kg/mm2- R - 10 Kg/mm2
A 300 C - R 40 Kg/mm2- R - 15 Kg/mm2
Aleaciones Usuales:U.N.S. C. 18.200 - (Cu - Cr)U.N.S. C. 18.150 - (Cu - Cr - Zr)
Composicin Qumica U.N.S. C. 18.200
Cr=0,6 / 1,2 % Si 0,1%
Fe 0,1 %
Pb 0,05 %
Cobre + total de los otros elementos = 99,5%
U.N.S. C. 18.150
Cr=0,5 / 1,5 % Zr= 0,05 / 0,25 %
Cobre + total de otros elementos= 99,7 %
COBRE - NIQUEL - SILICIO - CROMO
Se trata de aleaciones muy especiales cuyas propiedades difieren completamente de las del cobre.
Presenta una muy alta resistencia mecnica, excelente resistencia a la oxidacin en caliente y a la corrosin bajo fatiga.Elevada resistencia al desgaste y al choque sin producir chispas. Es amagntica.Este tipo de cobre conserva sus caractersticas mecnicas hasta 350 C.Su conductividad es de 30 % IACS.Presenta un elevado lmite elstico por lo cual se lo emplea en piezas que deban soportar ciclos continuos de deformacin.
Caractersticas FsicasConductividad trmica BTU (ft*hr*) = 145Conductividad IACS = 30 %Hbr = 194 / 220HRB = 92 / 96Resistencia a la traccin (Kg/mm2) = 40 / 76Alargamiento = 3 / 8 %Coeficiente de expansin trmica = 9,8Resistencia al impacto de corte en v Charpy (ft-ib) = 50
COBRE BERILIOAlgunas de nuestras variables:UNS - CDA - C - 17410UNS - CDA - C - 17400UNS - CDA - C - 17510
Se trata de aleaciones muy especiales cuyas propiedades difieren completamente de las del cobre. Presenta una alta o muy alta resistencia mecnica, excelente resistencia a la oxidacin en caliente y a la corrosin bajo fatiga. Elevada resistencia al desgaste y al choque sin producir chispas. Es amagntica.Los cupro - berilios conservan sus caractersticas mecnicas hasta 300 C, recin comienzan a disminuir en forma manifiesta por encima de los 350 C.Su conductividad es de 30 % I.A.C.S. Cuando se requiere una conductividad de 50 % I.A.C.S. se puede recurrir a la aleacin Cu-Co2-Be, con caractersticas mecnicas un poco inferiores pero con un sostenimiento trmico de sus propiedades mecnicas ms elevado an que los otros Cu-Be.Presenta un elevado lmite elstico por lo cual se lo emplea en piezas que deban soportar ciclos contnuos de deformacin.Caractersticas Fsicas
Conductividad trmica BTU (ft*hr*)145
Conductividad IACS (%)40
Hbr194 / 220
HRB92 / 96
Resistencia traccin (Kg/mm2)40 / 76
"A" (%)3 / 12
Resistencia al impacto de corte en V charpy (ft-ib)50
Coeficiente de expansin trmica9,8
PROTECCION CATODICA
Qu es la Corrosin ?La corrosin es un proceso electroqumico capaz de destruir una estructura metlica por la accin de numerosas celdas galvnicas que se forman en su superficie cuando dicha estructura est inmersa en un medio acuoso conductor. Estas celdas son "pilas" y como tal estn formadas por un nodo y un ctodo unidos elctricamente y un electrolito que los baa.nodo es aquel electrodo del cual fluye la corriente positiva en forma de iones hacia el electrolito. Aqu ocurre la "oxidacin" la que implica la prdida de metal.Ctodo es aquel electrodo del cual fluye corriente negativa hacia el electrolito. Aqu ocurre la "reduccin", la corriente llega desde el electrolito y el metal se protege.
Electrolito es el medio en que el nodo y ctodo estn inmersos y que tiene capacidad para conducir corriente. Los electrolitos ms habituales son agua dulce, agua de mar y tierra.Unin metlica. El nodo y el ctodo estn conectados por un conductor de primera (metlico) que conduce la corriente, por fuera del electrolito.Sin estos 4 elementos no hay corrosin galvnica. Esto debe tenerse muy en cuenta, porque para evitar o disminuir la corrosin, se puede actuar sobre cualquiera de ellos.Una superficie de metal inmersa en un electrolito, forma por diferencia de potencial entre los materiales de la superficie, pilas de corriente que circular por el medio acuoso, de nodo a ctodo, desgastndose el primero y protegindose el segundo.Con las pilas que forman los pares de metales se construye la "serie electroqumica" que indica cual de los metales ser nodo y se corroer en contacto "galvnico" con otro.
Serie ElectroqumicaLos metales tienen una tendencia natural a la corrosin, unos ms que otros. Esta diferencia hace que existan metales "nobles" que no se corroen naturalmente y metales muy reactivos, que incluso no pueden existir en estado metlico porque se corroen con mucha facilidad en el aire o en agua.Esta diferencia natural entre los metales produce el efecto de "corrosin galvnica" que es el responsable de la corrosin acelerada que sufre un metal bajo ciertas condiciones. Al estar en contacto elctrico dos metales diferentes e inmersos en un electrolito agresivo como el agua de mar, se produce la aceleracin de la corrosin por efecto galvnico.Tabla N 1 - Serie Electroqumica
Ms alto PotencialMs activos o menos nobles. Se oxidan ms fcilmente.MagnesioAleaciones de MagnesioZincAluminio y sus aleacionesAcero dulceHierro forjadoFundicinNi resistenteAcero inoxidable 13% Cromo tipo 410Soldadura 50-50 plomo estaoAcero inoxidable 18-8 tipo 304 (activo)Acero inoxidable 18-8 3% Molibdeno tipo 316 (activo)PlomoEstaoMetal MuntsBronce al ManganesoBronce NavalNiquel (activo)Inconel (activo)Latn amarilloBronce AluminioLatn rojoCobreBronce al silicio5% Zn -20% Ni, resto Cu (Ambrac)70% Cu -30 % Ni88% Cu -2% Zn -10% Sn -1,5 PbNquel (pasivo)76% Ni -16% Cr - 7% Fe Inconel (pasivo)Acero inoxidable 18-8 tipo 304 (pasivo)Acero inoxidable 18-8, 3% Mo tipo 316 (pasivo)Metales Nobles: Oro, Plata, PlatinoMenos activos ms nobles, resisten mejor la oxidacinMs bajo potencial
Advirtase que algunos metales ocupan dos posiciones diferentes en la Tabla N 1. El estado pasivo representa un estado de no equilibrio, en el que el metal, debido a pelculas superficiales, ha dejado de estar en equilibrio normal con sus iones y ha adquirido una resistencia mayor a la corrosin, la que puede perderse si cambian algunas condiciones del medio y el metal se vuelve activo.
Corrosin del AceroNo solamente la existencia de dos metales diferentes conectados en la forma antedicha produce un efecto galvnico. Tambin se produce por otros factores como aireacin diferencial, diferente concentracin salina, estructuras metalogrficas diferentes y otras. En todos los casos un punto de la estructura tiene carcter andico y otro cercano y conectado tiene carcter catdico.a) nodo: Fe .................................................................Fe-2 + 2 electronesb) Ctodo: H2O + 1/2 O2 + 2 electrones ....................2 OH-c) Ctodo: 2H2O + 2 electrones ..................................2 OH- - H2La reaccin a) se realiza slo si al mismo tiempo se realiza la 2) o la 3). Esta dependencia es muy importante y define la velocidad de corrosin. Si hay oxgeno presente, la reaccin 2) que es mucho ms rpida que la 3) ser la responsable de que la 1) ocurra ms rpido. Esto explica porque la corrosin del acero en agua con alto contenido de oxgeno es mayor.Cuando hay dos elementos metlicos diferentes, por ejemplo cobre y hierro, el ms noble (el cobre) ser ctodo y el menos noble (el hierro) ser nodo y se corroer por generacin de las corrientes galvnicas mencionadas.
PolarizacinA medida que la corriente circula por esta "pila" que se forma con los cuatro elementos nombrados, el nodo se hace menos andico y el ctodo menos catdico, acercando sus potenciales y disminuyendo por lo tanto el flujo de corriente que circula. De todos modos, permanece una pequea diferencia de potencial, que es el responsable de que la corrosin contine. Este fenmeno de polarizacin explica por qu la velocidad de corrosin disminuye con el tiempo.Una plancha de acero en el mar se corroe muy fuertemente al comienzo y luego baja su velocidad de corrosin. Las razones de la polarizacin son fundamentalmente tres: por concentracin, por activacin y por cada de IR.Figura n 1 - Curvas de Polarizacin de una estructura en corrosin
Tabla N 2 - Potenciales de electrodo de los metales en agua de mar
Todos los valores son negativos referidos a una semipila de cobre sulfatado o en cobre
MAS ACTIVO
Magnesio1,55
Zinc1,10
Aluminio0,86
Cadmio0,77
Hierro Fundido0,68
Acero al carbono0,68
Acero inoxidable 18% Cr 8% Ni (activo)0,61
Plomo0,57
Soldadura 50 / 500,52
Estao0,49
Cobre0,43
Metal Muntz0,43
Bronce aluminio0,41
MAS NOBLE
En la serie galvnica de los metales o aleaciones en agua de mar que aqu se presenta, estos se ordenan segn su tendencia a oxidarse en este medio, siendo los ms activos justamente los metales y aleaciones que se utilizan como nodos de sacrificio.
Los metales o aleaciones que estn arriba de la serie, formarn pilas con los que estn bajo ellos y a mayor distancia en la serie se tendr una diferencia de potencial mayor.
Cmo evitar o minimizar los efectos de la corrosin ?Hay muchas formas de disminuir los efectos de la corrosin, dependiendo de que tipo de corrosin sea, pero lo ms aconsejable del punto de vista tcnico y econmico para estructuras inmersas en un electrolito agresivo como el agua de mar, es utilizar el efecto combinado de un buen revestimiento (pintura) complementado con Proteccin Catdica (P.C.). Esto es especialmente vlido para los cascos de barco, las boyas, los estanques de lastre, etc. Para los muelles y los puertos es ms conveniente aplicar P.C. sobre la estructura desnuda.
Barras de Magnesio, cinta romboidal de cinc, lingotes, etc.El revestimiento hace que los nodos y ctodos naturales formados en la superficie queden aislado del electrolito impidiendo la formacin de las pilas galvnicas naturales. La P.C. complementa esta accin, ya que la pintura nunca es 100% perfecta y durante el servicio, la estructura pintada (Ej: Casco del barco) sufre rayaduras que hacen que una pequea superficie quede expuesta al electrolito, comenzando ah el ataque corrosivo y extendindose por debajo de la pintura rpidamente. Si hay nodos de sacrificio o de corriente impresa que enven corriente a ese punto, se impide la corrosin. La pintura durar mucho ms con P.C. Y los nodos durarn ms si la pintura cubre la mayor superficie posible, ya que en este caso los nodos solo envan corriente a los puntos donde ha sufrido una falla la pintura.Una pintura perfecta que se mantuviera as durante todo el tiempo, no necesitar P.C., pero eso no es posible. Los rayones y los golpes deterioran rpidamente el casco del barco o de cualquier estructura en el mar. Por su parte, una P.C. bien calculada no necesitar ser complementada con pintura, pero la cantidad de nodos necesarios para el casco lo hace impracticable. En los muelles y tablestacas de los puertos se usa la P.C. sin pintura, pero la masa de nodos puede ser mucho mayor ya que no van sobre elementos flotantes.El efecto de la P.C. es formar deliberadamente una pila similar a las pilas de corrosin, colocando nodos para que entreguen corriente, haciendo que la estructura sea el ctodo.Figura N 4 - Proteccin Catdica
Sin Proteccin Catdica, se producen las siguientes reacciones naturales:1) Fe = Fe+2 + 2e (reaccin de corrosin en zona andica)2) O2 + H2O + 2e = 2 OH (reaccin de proteccin en zona catdica en presencia de O2)
que es lo mismo que:3) Fe + 2 H2O + O2 = Fe (OH)2con nodos de sacrificio, la situacin es la siguiente:4) Zn = Zn+2 + 2e (reaccin del nodo de sacrificio)5) O2 + H2O + 2e = 2 OH (reaccin de proteccin en el ctodo)La reaccin 4) reemplaza a la 1) que es la ecuacin de corrosin.La Proteccin Catdica hace CTODO toda la estructura a proteger.Estas son reacciones de xido-reduccin, dependientes entre s. Si no hay "receptores de electrones, no puede haber dadores". Una forma de impedir que la reaccin 1) se realice, es impedir que la 2) lo haga.El costo de la P.C. es mnimo en relacin al dao que evita en estructuras de alto costo como muelles, tablestacas, casco de barcos, boyas, lanchones, emisarios, estanques, caeras, etc. Otra ventaja importante de la P.C. es que detiene la corrosin de estructuras ya corrodas.La P.C. se aplica de dos formas, con nodos galvnicos o "de sacrificio" y con corriente impresa. En esta ltima, los nodos no son de sacrificio, por el contrario, lo que interesa es que duren lo ms posible. La corriente impresa no proviene de la disolucin de los nodos.La corrosin se detiene cuando se hace fluir una corriente elctrica de magnitud suficiente para contrarrestar las celdas galvnicas mencionadas en la primer parte. Esta corriente, que va desde una fuente externa hacia la estructura puede obtenerse de un rectificador o generador (corriente impresa) o de un nodo de sacrificio (corriente galvnica) que forma una pila con la estructura impidiendo la corrosin.Estructuras metlicas expuestas a sufrir problemas de corrosin severa, son, por ejemplo barcos, barcazas, pontones, diques boyas, muelles, tablestacados, o sea todo artefacto sumergido parcial o totalmente el agua (electrolito), especialmente agua de mar. Tambin en tierra, en situaciones determinadas, puede afectar a caeras y ductos, estanques, torres petroleras e incluso de conduccin elctrica.Los metales que se usan para fabricar nodos galvnicos de P.C. son los tres primeros de la serie de potenciales de electrodo de los metales en agua de mar, constituyendo determinadas aleaciones. Los nodos de magnesio, primero de la serie, pueden ser usados en tierra y agua dulce y los otros dos preferencialmente en agua de mar, pudiendo utilizarse el nodo de zinc tambin en agua dulce, bajo ciertas condiciones de conductividad. El nodo de aluminio no puede ser utilizado en aguas de bajo contenido de cloruro, porque se pasiva.Los metales mencionados, si estn solos sin constituir aleaciones, tienen tendencia natural a "pasivarse", esto es, no seguir corroyndose y entregando corriente, por lo tanto cesan en su calidad de nodos. Lo mismo sucede cuando los contenidos de impurezas exceden lo permitido por las normas. Estas aceptan un mximo contenido de Fe bastante estricto. Para evitar este problema, las aleaciones para nodos son fabricadas con metales electrolticos puros, incluyendo adems de los galvnicos, dos tipos de elementos; los afinadores de granos y los despasivantes. Por otra parte, la tcnica de fabricacin del nodo debe estar orientada a obtener un grano fino y muy parejo, de forma de evitar la corrosin intergranular y la segregacin, que haran que el nodo se gastara en forma irregular y generara menos corriente de la que corresponde.
nodos GalvnicosLos nodos galvnicos estn hechos de una aleacin de potencial ms bajo que el de la estructura a proteger y se conectan directamente o por medio de un cable conductor a dicha estructura. Como las corrientes involucradas en la P.C. son dbiles y de bajo potencial, es fundamental que la unin metlica nodo-estructura sea de muy baja resistencia.Estos nodos galvnicos son tambin llamados "nodos de sacrificio" porque son gradualmente consumidos en forma natural por la accin del par galvnico que se produce, generando corriente y protegiendo as a la estructura a la cual estn conectados, evitando su corrosin.Ah donde entra corriente continua positiva desde el electrolito no habr corrosin, ya que la corrosin involucra salida de corriente hacia el electrolito.Los materiales que se usan en nodos galvnicos son las aleaciones de Aluminio, de Zinc y de Magnesio.Cuando el nodo se usa bajo tierra debe estar envuelto en un "backfill" que es un relleno de muy baja resistividad (grafito, sulfato de sodio, bentonita, yeso, etc.) para disminuir la resistencia en la interfase nodo tierra.Las ventajas del nodo galvnico son:
1) Fcil instalacin tanto en estructuras nuevas como usadas.
2) No necesitan mantencin
3) Se pueden usar en estructuras mviles o ubicadas en lugares donde no hay energa elctrica.4) Bajo costo, especialmente cuando se aplican en la cantidad calculada en estructuras desnudas o en estructuras pintadas, como complemento de la pintura (cascos de barcos).
nodos para corriente impresaLos nodos para corriente impresa, al contrario de los nodos galvnicos, estn hechos de materiales resistentes al desgaste. La corriente que entregan no proviene del desgaste de su masa como los nodos galvnicos, sino que de una fuente externa, que puede ser un transformador o un rectificador. El nodo de C.I. recibe la corriente y la entrega al electrolito, actuando solamente como un conductor. Algunos nodos de C.I. sufren algn desgaste a lo largo de su vida til, como los de plomo antimonio plata que se utilizan en agua de mar. Otros en cambio, no sufren desgaste alguno, como los de metales nobles.Fundicin Avellaneda presenta una completa lnea de nodos galvnicos y nodos de plomo antimonio plata para corriente impresa. Adems de los de tipo estandar que presenta, Fundicin Avellaneda fabrica nodos en distintas formas y dimensiones a pedido del cliente.Es muy importante que los nodos de sacrificio tanto de zinc como de aluminio-indio sean fabricados con metales puros (high grade) tal como especifican las normas internacionales. Se debe tener cuidado con las "ofertas" de nodos, debido a que pueden haber sido fabricados con metales reciclados o refundidos, y en este caso, la posibilidad de pasivacin es muy alta existiendo el riesgo innecesario de comprometer el casco o la estructura.Definir el tipo de nodo que se usar por conveniencia de aleacin, tamao y forma, considerando que en estructuras fijas y desnudas es definitivamente ms conveniente, en general, el nodo de Aluminio o la corriente impresa. En estructuras pintadas y mviles en agua de mar como los cascos de los barcos, an se prefiere el nodo de zinc, a pesar de claras ventajas del nodo de aluminio. En estructuras en tierra, como las caeras enterradas, debe utilizarse el nodo de magnesio, de mucho mayor potencial.El nodo de zinc en este sentido es muy prctico, ya que si est francamente en exceso a lo necesario, solamente alargar su vida til sin provocar ningn problema a la estructura, debido a su baja diferencia de potencial con respecto a sta. Con el nodo de aluminio se debe ser algo ms riguroso en el clculo, ya que un fuerte exceso de proteccin puede provocar problemas en el revestimiento. Este efecto es mucho mayor an el en nodo de magnesio.Los nodos actuales, de zinc o de aluminio indio, que son las dos aleaciones que se recomiendan para proteccin en agua de mar, necesitan reunir varias condiciones para asegurar su buen funcionamiento. La aleacin debe ser hecha cuidadosamente en cuanto a su composicin. La presencia de impurezas inactivan el nodo, formando una capa aislante.A este se debe que las normas Militar Standard de USA, ASTM, DIN y otras exigen que las aleaciones sean hechas de metales electrolticos puros.Si un nodo se gasta, es seal de que ha protegido a la estructura a la que est elctricamente unido. Si se gasta ms de lo esperado, hay dos posibilidades:a) Ha sido mal fabricado y se desprendi material o el material entreg menos corriente por kilo.b) La demanda de corriente es mayor que la calculada y el nodo tuvo que sacrificarse ms para proteger
Si los nodos no se gastan o se gastan menos de lo esperado hay tres posibilidades:a) La pintura es muy buena y se mantiene en un muy buen estado, con lo que los nodos tuvieron que entregar menos corriente.b) La masa de nodos instalados es excesiva y cada uno entreg menos corriente.c) Los nodos no protegieron porque se pasivaron total o parcialmente.
Comparacin entre nodos (Zn y Al - In)Resumen de propiedades:ZINCALUMINIO-INDIO
Capacidad de corriente (Amp- Hr/Kg)7802450
Consumo o desgaste (Kg / Amp - Ao)11,23,60
Potencial con respecto a acero protegido (volts)0,200,25
Peso especfico (kg / dm3)7,102,80
El menor tamao del nodo equivalente en al, significa menor roce con el agua. A igual capacidad de corriente o vida til.Un nodo de aluminio tiene una capacidad de corriente de ms de 3 veces la correspondiente a un nodo de zinc de la misma masa.
nodos de sacrificio
a) Aleacin Aluminio - Indio: especialmente recomendada para proteger estructuras fijas en agua de mar. No deben utilizarse en agua dulce.ANODOMASA NETACAPACIDAD DE CORRIENTE
TipoKgAmp / ao
FA 4 41,2
FA 10103,0
FA 20205,9
FA 404011,9
FA 606014,8
b) Aleacin de Zinc: segn normas Militar Standard - 18001 y su similar ASTM B 418 tipo 1, muy utilizado en cascos de barcos.
ANODOMASA NETACAPACIDAD DE CORRIENTE
TipoKgAmp / ao
FA 1 10.08
FA 2 (g)20.16
FA 3 (g)30.24
FA 550.40
FA 10100.80
FA 1110.50.88
FA 28282.24
(g) en forma de gota lagrima
nodos de ZincNormas ASTM B 418-88AluminioCadmioHierroPlomoCobreOtrosZinc
Tipo I0,1 - 0,50,025 - 0,070,005 max0,006 max0,002 max0,1 maxresto
Tipo II0,005 max0,003 max0,0014 max0,003 max0,002 max--------resto
Normas U.S. Militar Standard 18.001AluminioCadmioHierroPlomoCobreOtrosZinc
0,1 - 0,500,025 - 0,150,005 max0,006 max0,005 max0,125resto
nodos de aluminio indioNormas Galvalum IIIZincIndioHierroCobreSilicioAluminio
3,0 - 6,00,01 - 0,030,12 max0,006 max0,09 - 0,21 maxresto
nodos de plomo antimonio plataPlataAntimonioEstaoPlomo
1,0 - 1,15,5 - 6,50,2 - 0,5resto
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