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Universidad Rafael Landivar

Facultad de Arquitectura y Diseño

Licenciatura en Diseño Industrial

Materiales y Procesos 1

Lic. DI Harald Jenatz

Corrosión y Protecciones

María del Rosario Gomar Flores 1024315

Karla Paola Goméz Meza

José Miguel Ibarguen Arrivillaga 1328914

Indicé

Introducción: Pagina 3

¿Qué es Corrosión?: Pagina 4

Tipos de Corrosión: Pagina 5

Diferencia entre Corrosión y Oxidación: Pagina 10

¿Cómo evitar la corrosión?: Pagina 11

Protección: Pagina 12

¿Cómo se trata la corrosión?: Pagina 13

Usos: Pagina 16

Conclusiones: Pagina 17

Referencias: Pagina 18

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Introducción

En el presente trabajo se expondrá, describirá y especificara el significado de la

corrosión, sus causas, características y formas de prevención, tratamiento y

erradicación siguiendo el curso de un análisis y comprensión de los metales, como

estos se comportan y sus fallas.

Comprendiendo el comportamiento de los metales, junto a sus puntos débiles,

sus fortalezas, formas de hacerlo más fuerte, sus características, su procedencia,

así como todo lo anteriormente visto, y lo que hace falta discutir, se podrá crear

una competencia y conocimiento intelectual sobre el manejo del mismo,

permitiendo al profesional en formación tener un base en cuanto a un material tan

básico y vital como lo es el metal, para que este puede emplearlo en futuros

diseños y construcciones que faciliten la vida de las personas, sin dejar a un lado

las propiedades características de los materiales, y tomando las mismas como un

factor de ayuda.

I. ¿Qué es Corrosión?

La corrosión muchas veces confundida con la

oxidación, es un proceso natural y espontaneo que

resulta en la gradual destrucción, desintegración o

deterioro de los materiales (no solo el metal) debido

a reacciones electroquímicas, químicas o de

erosión resultantes de la interacción del material

con su entorno. Desde otro punto de vista se dice

también que esto es consecuencia de que los

materiales busquen su estado más estable o de

menor consumo energético interno. La velocidad con que eta avance dependerá

de las propiedades del agente corrosivo en cuestión sobre aquellas del material.

En palabras más simples podemos decir que la corrosión es el resultado de los

materiales a volver a su estado natural o puro, ya que analizando en este caso la

estructura de los metales la mayoría de los mismo, con ciertas excepciones (como

los metales nobles) no existen originalmente como metales en la naturaleza, sino

que se encuentran mezclados con otros elementos químicos formando minerales,

tales como los sulfuros, óxido, carbonatos, entre otros. para obtener los metales

como tal, se debe recurrir a su fragmentación con base en sus minerales, lo cual

supone una gran inversión energética. Por ello en cuanto se logra la obtención del

metal en su estado a puro, es allí cuando comienza n sus esfuerzos por volver a

su estado original o natural.

Analizando lo anterior también se puede decir que la corrosión no es más que la

interacción de un metal o cualquier otro material con su entorno, que de una u otra

manera concluye en el desgaste deterioro y desintegración del mismo en un

intento de volver a su estado inicial.

Así mismo se le atribuye la corrosión a la inestabilidad termodinámica del material

en cuestión.

Corrosión de tubo. Fuente:

http://4.bp.blogspot.com/-

1CSC8S2vLPc/TgIrjHQsttI/AAAAAAAAAA

M/2Vk2fVDSr8c/s320/corrosion.jpg

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I.I. Tipos de Corrosión

Según el área afectada la corrosión se puede dividir en:

General o Uniforme: Es la corrosión producida con el

adelgazamiento uniforme del producto.

Parcial o Localizada: Es aquella corrosión producida con

el adelgazamiento desgaste de un área o punto específico

del material o metal.

Según sus agentes causantes o el entorno al que el material está expuesto, la

corrosión se clasifica en:

Atmosférica

La corrosión atmosférica es de todos los tipos una de las mas dañinas, abarcando

una mayor cantidad pues todos los materiales están expuesto a la atmosfera y sus

elementos nocivos, como el agua, oxigeno, entre otros. Su gravedad incrementa

cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos se

encuentran presentes. Al referirnos a este tipo de corrosión, la clasificamos según

ambientes.

Industriales

Los ambientes industriales son unos de los más comunes para encontrar

corrosión, puesto que tienen en su presencia partículas transportadoras de

Corrosión general. Fuente: http://bloquee3.wikispaces.com/file/view/lg_coating-

containing-friendly-bacteria-fight-corrosion.jpg/233808330/lg_coating-containing-

friendly-bacteria-fight-corrosion.jpg

Corrosión Localizada. Fuente:

http://www.merus.es/images/stories/Specific/pitting.jpg

aire y calor así como compuestos sulfurosos, nitrosos, ente otros agentes

ácidos que contribuyen a la corrosión metálica.

Marinos

Este es uno de los ambientes más ricos en corrosión debido a la presencia

de un ión sumamente destructor corrosivamente hablando, conocido como

cloridro.

Rurales

Dentro de todos los ambientes atmosféricos este es el que presenta menor

cantidad de corrosión debido a la poca presencia de sustancias y elementos

ácidos, corrosivos, dañinos y agresivos.

La humedad, temperatura y los contaminantes en el ambiente son algunos

factores que hacen evidente la corrosión atmosférica.

Por otro lado, según sus agentes causantes la corrosión se clasifica en:

Corrosión química

En este tipo de corrosión el material es disuelto en un medio corrosivo líquido, por

lo que el material se continuara disolviendo o desintegrando hasta que el líquido

quede saturado o el material se consuma en su totalidad

En las aleaciones base cobre el proceso ocurre de diferente madera

desarrollando un barniz o capa verde como reacción de la formación de carbonato

e hidróxidos de cobre; razón por la cual la Estatua de la Libertad posee su color

característico.

Ataque por metal líquido

Los metales líquidos acostumbran a tacar a los sólidos en su punto culmen o

primordial energético, produciendo grietas.

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Lixiviación selectiva

Este tipo de corrosión consiste en que cuando el agente corrosivo entra en

contacto con el metal tiende a separar o desprender las partes o componentes

sólidos de la aleación que lo compone. Como ocurre en las tuberías de hierro al

entrar en contacto con el agua, desprendiendo grafito.

Disolución y oxidación de los materiales cerámicos

Los materiales cerámicos utilizados para la contención del metal fundido durante

los procesos de fusión y refinado pueden llegar a ser disueltos o desintegrados a

causa de la escoria surgente de la superficie del metal.

Ataque químico a los polímeros

A pesar de que los plásticos son materiales considerados anticorrosivos, existen

algunos solventes dañinos cuyas moléculas más pequeñas fragmentan las

cadenas de los plásticos causando grietas debido a la hinchazón del material

Tipos de corrosión electroquímica

Celdas de composición

Se dan en el momento en que dos aleaciones o metales, forman una celda

electrolítica o una celda de iones libres y conductores de electricidad, en donde

debido a la polarización de los elementos aleados y las concentraciones los iones

libre, no se podrá reconocer que parte se corroerá y cual permanecerá protegida.

Celdas de esfuerzo

Es un tipo de corrosión manifestada comúnmente por efecto galvánico, pero

también puede ser producto de la filtración de impurezas en alguna grieta. En este

proceso la falla se evidencia como consecuencia de la corrosión y un esfuerzo

aplicado, en donde cuanto más esfuerzo se aplique menor es el tiempo requerido

para la falla

Corrosión por oxígeno

Esta corrosión toma lugar con regularidad cuando el material es expuesto al

oxígeno en sus distintos estados, ya sea en el agua o aire, complementado por

temperaturas altas y presión elevada.

Corrosión microbiológica

Es una corrosión provocada por microorganismos con la capacidad de provocar

corrosión en las superficies metálicas sumergida. Algunos de estos

microorganismos son:

Algas

Hongos

Bacterias

Su acción está relacionada al pitting o picadura, que es un proceso de

corrosión en donde las ferrobacterias actúan causando una lenta

desintegración del material mediante un proceso de picado del mismo.

Corrosión por presiones parciales de oxígeno

Este tipo de corrosión se da en superficies con una exposición de presión de

oxígeno irregular. En donde por ejemplo, un área es mas aireada que otra

apegada a ella, formándose una pila, el área con inferior aireación (inferior presión

parcial) actúa como ánodo y la que posee más oxígeno (superior presión) actúa

como cátodo, estableciendo la migración de electrones, creando óxido en una de

las áreas y reduciéndose en la otra. Esto es recurrente en superficies no regulares

con obturaciones de oxígeno.

Corrosión galvánica

La corrosión más recurrente de todas, esta sucede en el momento en que dos

metales distintos toman dos distintos roles, siendo uno ánodo y el otro cátodo. El

que posea la capacidad de reducción más negativa avanzará como una oxidación

y viceversa, y el metal o sustancia química que presente una capacidad de

reducción más positiva continuara como una reducción. Esta pareja o conjunto de

metales forman la conocida pila galvánica. Donde el que se oxida (ánodo) actúa

cediendo sus electrones y el que se reduce (cátodo) actúa como receptor de los

electrones.

Corrosión por heterogeneidad del material

Es encontrada en aleaciones de metal, por la falta de homogeneidad o la

presencia de alteraciones o imperfecciones en la aleación.

Corrosión por aireación superficial

Es producida y encontrada en lugares húmedos y sucios, en donde la presencia

de la suciedad relacionada con la humedad se transforma en un causante de un

ambiente más cargado electronegativamente. Es también conocido como el Efecto

Evans.

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Tipos de Corrosión. Fuente: http://www.monografias.com/trabajos15/corrosion-

gas/Image3125.gif

Tipos de Corrosión. Fuente: http://images.slideplayer.es/2/144737/slides/slide_5.jpg

II. Diferencia entre Corrosión y Oxidación

Oxidación:

La oxidación es un proceso natural al que todo metal

está expuesto, debido a que está expuesto al

oxígeno. Este es un proceso que ocurre únicamente

sobre la superficie del metal. Este puede ser

eliminado de la superficie por medio de un lijado o

pulido, recuperando el área sin daño alguno. Esta es

el proceso que antecede a la corrosión, una vez

erradicada la oxidación no se debe producir la corrosión.

Corrosión:

La corrosión es provocada cuando existe un metal

que ha sufrido un ataque de su entorno y su

superficie comienza a corroerse, deteriorarse o

desintegrarse. Si el metal en estas condiciones es

pulido, lijado o esmerilado, de igual forma no se

podrá recuperar, puesto que su composición ya ha

sido afectada y quedara con agujeros, gritas y/o

deformaciones.

Oxidación. Fuente:

http://materiales3a1.wikispaces.com/file/vie

w/Oxidaci%C3%B3n.jpg/345338388/370x270

/Oxidaci%C3%B3n.jpg

Corrosión. Fuente:

https://www.google.com.gt/search?q=corros

i%C3%B3n&rlz=1C1SNNT_enGT382GT382&e

spv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tb

m=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv

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dEOOxOsfMLYM%3A

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III. ¿Cómo evitar la corrosión?

Através de los estudios y la experiencia adquirida sobre la corrosión el hombre a

adoptado diversas técnicas práscticas, para evitar, alentar o disminuir la corrosión,

dentro de ellas se encuentran:

El control del diseño

La corrosión puede ser evitada desde el primer paso de la construcción, el diseño

de la estructura puede tan expuestas estarán las superficies al medio ambiente y

como esto afectara a la corrosión de las mismas.

Elección y utilización del material

Sería idóneo escoger un material que no se corroa en el ambiente al que estará

expuesto. Para ello se pueden considerar los aceros inoxidables, aluminios,

cerámicas, polímeros o plásticos, FRP, entre otros. Dicha selección deberá

analizar las restricciones de aplicación.

Dominio del Ambiente

Esto se trata de conocer bien el ambiente en odnde se dispondrá la esctructura,

para saber que materiales utilizar y que alternativas existentes hay para evitar la

corrosión o proteger al material de la corrosión

Inhibidores de la corrosión

Este es un método que hace uso de pequeñas cantidades de material orgánico o

inorgánico capaces de formar una capa delgada o barrera adherente en la

superficie del material, ya sea por medio de una reacción o atracción eléctrica,

formando un protección que erradicara el acceso se agentes corrosivos. Dichos

materiales utilizados son reconocidos por tener una carga erétrica elevada en los

extremos de sus moléculas, brindándoles la capacidad de adherirse a la superficie

deseada, sin embargo el vínculo no es permanente, creando la necesidad de una

aplicación de material constantemente.

IV. Protección

Para proteger el material de la corrosión se han desarrollado distintos métodos,

que se adaptan a distintos entornos, materiales, y presupuestos, dentro de estos

se incluyen los siguientes:

Recubrimiento metálico: Es un tipo de recubrimiento que evita el contacto del

material con los agentes que pudiesen atacarlo. Algunos de estos son:

Baño Metálico: refuerza los metales de baja

conductividad eléctrica y débil constitución.

Protección galvánica: Es una protección

específicamente para proteger los metales de la

corrosión

Niquela y cromado: Endurece los materiales

dándoles además una mejor presentación y

refinada estética.

Metalizado: Brinda protección contra la suciedad

y le permite ser lavado.

Recubrimiento No Metálico: Dentro de este encontramos:

Pintado: Una simple capa de pintura puede

proteger al metal de entrar en directo

contacto con agentes noosivos.

Esmaltado: Este proceso le provee al metal

una barrera resistente que evita que los

agentes dañinos se encuentren en contacto

directo con el metal.

Pintado. Fuente:

http://www.cosmos.com.mx/blog/wp-

content/uploads/foto4-

480x291.jpg=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoA

WoVChMIvs65o_TwyAIVCouQCh2zcwUO#im

grc=E-dEOOxOsfMLYM%3A

Protección gálvanica. Fuente:

http://i.anunciosya.com.mx/i-a/EdC9-13.jpg

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Laqueado y engrasado: Provee una capa protectora al metal, para que los

elementos agresivos no entren en contacto directo, dando además una

vista con un brillo permanente.

Recubrimiento Químico: En este grupo encontramos:

Pavonado: Técnica que consta de la aplicación de una capa reducida

superficialmente de oxido abrillantado, con el fin de brindar un mejor

acabado, aislando la corrosión.

Fosfatado: Método empleado específicamente para brindar al metal la

facilidad de adherirse a otras piezas metálicas y que estás sean capaces de

resistir ante la corrosión.

Electrolítico: Es un proceso puramente químico basado en iones, cuyo fin

es la protección y buen acabado del metal.

Anonizado: Trata de crear un revestimiento

sobre la superficie del metal para aislar la

corrosión y el oxido.

Protección Catódica: Provee resistencia a los

materiales que serán utilizados en superficies

debajo del agua o tierra con el fin de brindarles

la mayor protección contra la corrosión.

IV.I ¿Cómo se trata la corrosión?

La corrosión es tratada como una especie de tratamiento de aguas que ayude a

prevenir la corrosión en los sistemas de conducción de numerosos materiales, asi

como el acero inoxidable, acero de carbón, cobre y aluminio. En numerosas

ocasiones, en algunos edificios o en los hogares se ha podido observar las fallas

de los sistemas de conducción de materiales debido a los problemas derivados de

la corrosión de los mismos, esto se puede presenciar en diversas tuberías, en

sistemas de calefacción y refrigeración, entre otros; como producto del uso de

Protección catódica. Fuente:

http://contenidos.educarex.es/mci/2008/01/preparaci

on/tratamiento_anticorrosivo_antisonoro/procedimie

ntos_contra_corrosion/imagenes/04.jpg_TwyAIVCouQ

Ch2zcwUO#imgrc=E-dEOOxOsfMLYM%3A

diversos metales. Dentro del tratamiento anteriormente mencionado, encontramos

las técnicas de:

Corrosión Galvánica: Esta técnica consiste en evitar el suceso de la corrosión

galvánica la cual es producida al entrar en contacto dos metales en el área

próxima al electrolito o ión conductor de electricidad, corriendo así al metal noble

durante tal reacción.

Sistemas de Tuberías Abierta: Este método hace referencia a evitar la

construcción o disposición de un sistema o tuberías abiertas por las cuales circule

agua o liquídos dejando que estos entren en contacto con el oxígeno, aumentando

la población bacteriana presente en el sitema, pudiendo llegar a cuasar la

formación de ferrobacteria u otros microorganismos que sean dañinos al metal. La

corrosión en estos sistemas también se puede evitar, manteniéndolos en una

constante limpieza o mantenimiento.

Equipo y medidas de muestreo

Para llegar a conocer el estado en el que se encuentra el sistema ya existente y

las posibles soluciones que este podría tener se toman en cuenta distintos

parámetros tales como el ph, la conductividad, la dureza, la contaminación

microbiana y concentraciones de algún inhibidor existente.

IV.II. Coberturas

Coberturas Metálicas: Dentro de estas se encuentran:

- Fusión: Tipo de cobertura en el que el metal es sumergido en un baño que

contiene el metal que se utilizara como capa protectora en estado de fusión.

- Cementado: Proceso consistente en calentar el metal a utilizar con el metal

en polvo que se utilizara para recubrir, a una temperatura menor al punto de

fusión del metal menos fusible.

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- Recubrimiento Electrolítico: Este procedimiento cubre al metal en

cuestión con un baño del material que se utilizara como protector por medio

de un proceso electrolítico.

- Enchapado: Proceso mediante el cual metales no nobles, son recubiertos

con láminas de metales nobles.

- Aspersión Catódica: Técnica que hace uso de una cámara de vacío, que

consta de un ánodo (el metal a proteger) y un cátodo (el metal protector),

luego se produce una descarga de 1000 a 2000 voltios, volatizando el

cátodo depositando su vapor metálico, sobre el material al que se quiere

proteger.

Coberturas Inorgánicas: En este grupo encontramos:

- Vidriado: Procedimiento que hace uso de un esmalte vidriado en el que se

sumergen o con el que soplan las piezas, para posteriormente someterlas a

un horno que las deje esmaltadas, con el fin de lograr un recubrimiento y

mejor apariencia.

- Fosfatizado: Deposita una capa de fosfato con el fin de lograr una mejor

adherencia de pinturas y recubrimientos, lograr mejor lubricación para

deformaciones en frío, y crear una capa antifricción y anticorrosión.

- Sulfinizado: Este proceso se realiza por medio de la inmersión del metal

en solfocianuro de sodio a 500°C, formando un revestimiento de menos de

medio milímetro de espesor.

Coberturas orgánicas: Este grupo de coberturas incluye pinturas, barnices, lacas

que al secar forman un revestimiento, que cubre el material superficialmente sin

reaccionar con el material al que se está cubriendo.

Protección Catódica: Este es un proceso en de recubrimiento complejo en donde

el metal a ser protegido es un ánodo y el metal protector es un cátodo, en este el

cátodo es emisor de electrones y el ánodo receptor de los mismos, creando un

reforzamiento o revestimiento del metal.

Inhibidores: Los inhibidores son cualquier sustancia ya sea orgánica o inorgánica

agregada en cantidades mínimas para aislar la corrosión o disminuir la velocidad

de avance la misma.

Pasivadores: Se reconocen como sustancias que proveen al metal un

recubrimiento insoluble y no poroso que aísla la corrosión.

V. Usos

Algunos ejemplos de los usos de coberturas y recubrimientos son:

Producción de Acero

Sustitución de Calentadores de Agua

Pila Seca

Lavadoras

Automóviles

Entre otros.

Producción de Acero. Fuente:

http://mm.servidornoticias.com/photos/t_610_370/e86/

1072/45e05_Worldsteel_asegura_que_producci_n_de_ac

ero_en_Venezuela_aument_26_7_en_un_a_o.jpg

Pila seca. Fuente: http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-

oin/quimica-de-los-materiales/Material-de-

clase/imagenes/redox/redox77.gif Sustitución de Calentadores de Agua. Fuente:

http://91.229.239.12/fg/1502/20/calentadores-de-

agua/Cambio-sustitucion-calentador-calderas-

150220985_6.jpg

Uso en Lavadoras. Fuente:

http://www.tiendeo.mx/galeria/producto/lavadoras/lava

doras.jpg

Uso en Automóviles. Fuente:

https://i.ytimg.com/vi/ldSwg0HGSm4/maxresdefault.jpg

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Conclusiones

Habiendo investigado, estudiado y analizado todo el contenido anteriormente

descrito debemos concretar que la comprensión de la corrosión como proceso

destructivo del metal, sus causas, características, tipos, formas de prevención,

tratamiento y erradicación, sumadas al anterior conocimiento del metal como

material tal, van estructurando en el estudiante una fuente de conocimiento

enriquecedor e importante para el desarrollo de competencias en su carrera,

formando un conocimiento básico y explorativo de los materiales primarios

requeridos y utilizados en numerosas construcciones de objetos.

Link presentación en PREZI:

https://prezi.com/ezapdoo-cudf/c-o-r-r-o-s-i-o-n-p-r-o-t-e-c-c-i-o-n-e-s/

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Referencias

Electrónicas:

Wikipedia (2015) Corrosión. En línea [Accesado noviembre 1 de 2015] Disponible en:

https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n#Definiciones_b.C3.A1sicas

Textos Científicos (2005) Tipos de Corrosión. En línea [Accesado noviembre 1 de 2015]

Disponible en: http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tipos

Nervion (2007) Corrosión. En línea [Accesado noviembre 1 de 2015] Disponible en:

http://www.nervion.com.mx/web/conocimientos/anticorrosivos.php

Soldadura360 (2011) Causas de la Corrosión y Oxidación en los Metales. En línea

[Accesado noviembre 1 de 2015] Disponible en:

http://soldadura360.blogspot.com/2011/06/causas-de-la-corrosion-y-oxidacion-en.html

Lic. Claudio Dominighi (2001) Protección contra la Corrosión. En línea [Accesado

noviembre 1 de 2015] Disponible en:

https://educarenergetico.files.wordpress.com/2007/08/proteccion-contra-la-corrosion.pdf

Biblioteca Digital (2009) ¿Se puede luchar contra la corrosión? El Control de la Corrosión

En línea [Accesado noviembre 1 de 2015] Disponible en:

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_10.html

Yahoo Respuestas (2006) ¿Cuál es la diferencia entre corrosión y oxidación? En línea

[Accesado noviembre 1 de 2015] Disponible en:

https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080124125632AAagg79

Lenntech (2010) Tratamiento de la Corrosión. En línea [Accesado noviembre 1 de 2015]

Disponible en: http://www.lenntech.es/tratamiento-corrosion.htm