silabo corrosion y proteccion 2015-i

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA METALURGICA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE METALURGIA

SILABO

I. DATOS GENERALES1.1 ASIGNATURA : CORROSION Y PROTECCION DE METALES1.2 CATEGORIA : FTB1.3 CÓDIGO : ML324AMT1.4 CRÉDITOS : 041.5 HORAS TEORICA : 031.6 HORAS PRÁCTICAS : 021.7 REQUISITO : ML224 AMT1.8 HORARIO : Lu: 18 – 19 p.m. (T), Mi: 17 - 19 (T) Ma: 11 – 13 p.m. (P) 1. 9 AULA : MT-104 1.10 SEMESTRE ACADEMICO : 2015-II1. 11 CARRERA PROFESIONAL : INGENIERIA METALURGICA1.12 DURACIÓN DEL SEMESTRE : 17 semanas1.13 DOCENTE RESPONSABLE : Dr. MILNER SEGOVIA SEGOVIA1.14 E-MAIL : [email protected] DELEGADO ALUMNO : Trujillo Meza, Denissa

II. SUMILLA

CARACTER: Asignatura de Formación Tecnológica Básica.

NATURALEZA: Es una asignatura científica y tecnológica que trata sobre el comportamiento de los metales frente a un medio corrosivo, donde se interpreta la interacción entre el metal y el medio así como los diferentes mecanismos de protección.

PROPOSITO: Desarrollar conocimientos científicos y tecnológicos en el estudio de la corrosión de metales y de esta forma seleccionar y predecir el comportamiento a largo plazo de los materiales metálicos basado en ensayos relativamente cortos frente a medios agresivos y hacer una propuesta de los mecanismos de protección.

SINTESIS: Corrosión electroquímica – Corrosión química – Corrosión general y localizada - Formas de Corrosión influenciadas por factores metalúrgicos y mecánicos – Protección contra la corrosión.

III. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVOS GENERALES

Al finalizar el semestre académico los alumnos estarán capacitados para:

Colaborar en la formación del futuro ingeniero metalúrgico mediante el aprendizaje de conceptos fundamentales en corrosión y protección de materiales que le facilitarán, durante el ejercicio de su profesión, la toma de decisiones relacionadas con estos procesos de esta forma valorar la importancia y consecuencias de la corrosión en la industria.

Estudiar la interacción entre los materiales y el medio en la que el conocimiento y la comprensión de ésta relación se debe entender mediante los mecanismos de corrosión y las leyes que los rigen, para lo que se debe emplear métodos instrumentales de medición de la corrosión y así diseñar sistemas de control y protección.

Conocer los principios físicos y químicos que fundamentan el deterioro de los materiales por la acción del medio en que se usan, así como comprender la velocidad con la que se produce el deterioro de los materiales con el fin implementar mecanismos de control de dicha velocidad.

Investigar las posibles causas que originan el deterioro de los materiales en general frente a un medio agresivo y con el fin de prolongar su vida útil, seleccionar estos materiales para el diseño de plantas industriales así como para la manufactura de maquinarias y equipos.

IV. CONTENIDOS POR UNIDADES DIDACTICAS

UNIDAD DIDACTICA 1

IV.1 CORROSION ELECTROQUIMICA

IV.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Comprender la definición de la corrosión como un deterioro y destrucción de los materiales metálicos y no metálicos en medios acuosos, así como clases y tipos de corrosión electroquímica.

Conocer las reacciones y mecanismos de oxidación electroquímica como el tipo de óxido que se presenta bajo el medio circundante en que se encuentran los materiales metálicos.

Estudiar los modelos matemáticos de Nerst y el modelo grafico de Pourbaix para interpretar el fenómeno de la corrosión.

Proponer los métodos de prevención y control de la corrosión metálica en medio acuoso.

Conocer los efectos de la polarización en la regulación de las reacciones electroquímicas de corrosión.

Entender que la corrosión electroquímica ocurre cuando un material reacciona en un medio acuoso y a ciertas condiciones.

Conocer la formación de pilas galvánicas en una corrosión electroquímica desde el punto de vista de la participación de iones metálicos en solución con transporte simultáneo de corriente eléctrica.

Entender que la termodinámica en cualquier reacción de corrosión de un metal en un medio agresivo solo orienta y nos indica si una reacción puede ocurrir o no bajo ciertas condiciones.

Explicar que la cinética es el aspecto más significativo de la corrosión electroquímica debido a que todos los metales pueden ser usados en la industria siempre y cuando su velocidad de corrosión sea aceptablemente baja y las formas en que dicha velocidad puede ser controlada.

Identificar las causas de ataque en corrosión electroquímica para evaluar sus consecuencias y su prevención.

IV.3. CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN

CAPITULO I.- CORROSION ELECTROQUIMICA

SEMANAS TEMAS % AV

I 1.1 Corrosión, factores involucrados en la corrosión y factores que llevan a la corrosión.

1.66

1.2 Importancia del estudio de la corrosión. 3.33

1.3 Clasificación de los procesos de corrosión. 5.00

1.4 Selección de materiales para diseños y criterios de selección de materiales.

6.66

1.5 Corrosión electroquímica - Celdas electroquímicas y tipos de celdas de corrosión.

8.33

1.6 Condiciones para que ocurra una corrosión y Origen de las corrientes eléctricas en la corrosión electroquímica.

10.00

1.7 Reacciones típicas de corrosión electroquímica. 11.66

1.8 Fuerza impulsora de la corrosión. 13.33

II 1.9 Termodinámica de la corrosión electroquímica. 15.00

1.10 Diagramas de Pourbaix. 16.66

1.11 Potenciales de electrodo y potenciales estándar de electrodo: Serie electroquímica y sus limitaciones.

18.33

1.12 Electrodos de referencia 20.00

1.13 Potencial de celda 21.66

III 1.14 Formación de celdas de corrosión electroquímica en metales y aleaciones.

23.33

1.15 Cinética de la corrosión electroquímica. 25.00

1.16 Aplicación de la ley de Faraday en la determinación de la velocidad de corrosión.

26.66

1.17 Cinética en equilibrio: Concepto de densidad de corriente de intercambio.

28.33

1.18 Cinética bajo polarización. 30.00

IV 1.19 La polarización y las reacciones en los electrodos 31.66

1.20 Teoría del potencial mixto 33.33

1.21 Curvas de polarización experimental 35.00

1.22 Mediciones de la velocidad de corrosión electroquímica 36.66

1.23 Factores metalúrgicos de la corrosión electroquímica. 38.33

1.24 Prevención y control de corrosión electroquímica. 40.00

V PRIMERA EVALUACION PARCIAL

IV.4.- ACTIVIDADES

Para complementar el proceso de enseñanza del estudiante se realizará las siguientes actividades:

Invitar a profesionales con experiencia en la especialidad de corrosión y protección de metales a fin de contribuir con los últimos conocimientos en esta área.

Difusión de videos y programación de visitas guiadas a plantas industriales metalúrgicas del País.

IV.5- MATERIAL EDUCATIVO

Cada estudiante recibirá material para el desarrollo de la asignatura de corrosión y protección de metales lo siguiente:

MATERIAL DE TRABAJO

Silabo de la asignatura. Esquema de sumario de trabajo. Tablas termodinámicas. Utilización de la multimedia. Utilización de internet. Ejercicios y problemas propuestos impresos.

MATERIAL DE LECTURA

Bibliografía de la especialidad. Separatas para los temas principales. Publicaciones de eventos: congresos, seminarios y otros.

EJERCICIOS PRACTICOS

Resolución de problemas. Exposiciones grupales.

PRACTICAS DE LABORATORIO

Guía de prácticas de laboratorio.

IV.6.- PRIMERA EVALUACION PARCIAL

Se tomará un examen de entrada o diagnostico al inicio de la semana lectiva, con la finalidad de identificar el grado de conocimiento que tiene el estudiante. La nota obtenida no se toma en cuenta para los promedios parciales. La primera evaluación parcial se realizará a través de pruebas escritas i/ó orales, trabajos i/ó informes calificados y prácticas calificadas. Para determinar el promedio parcial 1, se utiliza la siguiente formula:

PROMEDIO PARCIAL 1

PP1 = (EP + PC + TR)/3

Donde:

PP1= Promedio parcial 1.

EP = Examen parcial

PC = Práctica calificada

TR = Resolución de problemas propuestos y trabajos monográficos.

UNIDAD DIDACTICA 2

IV.7 CORROSION QUIMICA - CORROSION GENERAL Y LOCALIZADA IV.8 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer las reacciones y mecanismos de oxidación química como el tipo de óxido que se presenta bajo el medio circundante en que se encuentran los materiales metálicos a alta temperatura.

Entender que la corrosión química ocurre cuando un material reacciona con un medio no iónico.

Entender que la termodinámica en cualquier reacción de corrosión de un metal en un medio agresivo a alta temperatura, solo orienta y nos indica si una reacción puede ocurrir o no bajo estas condiciones.

Explicar que la cinética es el aspecto más significativo de la corrosión química debido a que todos los metales pueden ser usados en la industria siempre y cuando su velocidad de corrosión sea aceptablemente baja y las formas en que dicha velocidad puede ser controlada.

Identificar las causas de ataque en corrosión a altas temperaturas para evaluar sus consecuencias y su prevención.

Observar el fenómeno de la corrosión química cuando se expone una superficie metálica limpia a la acción de un gas a alta temperatura, para analizar sus consecuencias y su prevención.

Proponer los métodos de prevención y control de la corrosión metálica a alta temperatura.

Estudiar los diferentes casos de corrosión uniforme y localizada en función al mecanismo, para su posterior solución y método de protección.

Identificar las causas de ataque en corrosión general y localizada para evaluar sus consecuencias y su prevención.

Proponer metodologías, sustentadas en normas (ASTM, IS0, etc.) de cómo estimar la velocidad de corrosión de especímenes metálicos.

Aplicar a la práctica industrial, los datos obtenidos de velocidad de corrosión de metales en cálculos de tiempo de vida útil de estructuras metálicas.

Proponer y ejecutar técnicas de evaluación de los tipos de corrosión metálica y métodos de medición de las velocidades de corrosión en los metales.

Elaborar un método de control de corrosión metálica y hacer los cálculos técnicos para su ejecución.

IV.9 CONTENIDOS

CAPITULO II.- CORROSION QUIMICA

SEMANAS TEMAS % AV

VI 2.1 Corrosión química 41.66

2.2 Espesores de óxido. 43.33

2.3 Estructura y estequiometria de óxidos. 45.00

2.4 Óxidos tipo-p y Óxidos tipo-n. 46.66

2.5 Termodinámica de oxidación a altas temperaturas 48.33

VII 2.6 Estudio cinético de la oxidación directa. 50.00

2.7 Relación de Pilling y Bedworth. 51.66

2.8 Oxidación de metales puros a temperaturas altas. 53.33

2.9 Aleaciones resistentes a la corrosión a temperaturas elevadas.

55.00

2.10 Aleaciones resistentes a la oxidación. 56.66

2.11 Prevención y control de los procesos de oxidación a altas temperaturas.

58.33

CAPITULO III.- CORROSION GENERAL Y CORROSION LOCALIZADA

SEMANAS TEMAS % AV

VIII 3.1 Corrosión uniforme y corrosión localizada. 60.00

3.2 Corrosión atmosférica. 61.66

3.3 Corrosión Galvánica 63.33

3.4 Corrosión filiforme 65.00

3.5 Corrosión por rendijas. 66.66

IX 3.6 Corrosión por picadura. 68.33

3.7 Corrosión Bacteriana. 70.00

3.8 Corrosión por corrientes vagabundas. 71.66

3.9 Corrosión Subterránea. 73.33

X SEGUNDA EVALUACION PARCIAL

IV.10.- ACTIVIDADES


Invitar a profesionales con experiencia en la especialidad de corrosión y protección de metales a fin de que se pueda contribuir con los últimos conocimientos en esta área.

Difusión de videos y programación de visitas guiadas a plantas industriales metalúrgicas del País.

IV.11.- MATERIAL EDUCATIVO

Cada estudiante recibirá material para el desarrollo de la asignatura de corrosión y protección de metales lo siguiente:

MATERIAL DE TRABAJO


MATERIAL DE LECTURA






IV.12.-SEGUNDA EVALUACION PARCIAL

La segunda evaluación parcial se realizará a través de pruebas escritas i/ó orales, trabajos i/ó informes calificados y prácticas calificadas. Para determinar el promedio parcial 2, se utiliza la siguiente formula:

PROMEDIO PARCIAL 2

PP2 = (EP+ PC + TR)/3

Donde:

PP2= Promedio parcial 2.

EP = Examen parcial



UNIDAD DIDACTICA 3

IV.13 FORMAS DE CORROSION INFLUENCIADAS POR FACTORES

METALURGICOS, MECANICOS Y PROTECCION CONTRA LA

CORROSION.

IV.14 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Estudiar los diferentes casos de corrosión influenciadas por factores metalúrgicos, mecánicos en base al mecanismo de reacción para su posterior tratamiento y método de protección.

Investigar las causas de ataque en la corrosión asistida metalúrgicamente y mecánicamente para evaluar sus consecuencias y su prevención.

Proponer métodos de control, sustentadas en normas técnicas de cómo estimar la velocidad de corrosión de especímenes metálicos para lo cual se emplea los métodos instrumentales de medición de velocidad de corrosión y así diseñar sistemas de control y protección.

Aplicar los datos obtenidos de velocidad de corrosión de metales en cálculos de tiempo de vida útil de estructuras metálicas.

Impartir los principios y mecanismos de lucha contra la corrosión de metales, mediante la aplicación de los diferentes métodos de protección.

Calcular y diseñar los métodos de protección contra la corrosión bajo diferentes situaciones de ataque.

Prevenir la corrosión mediante protección catódica y anódica, pasivación, uso de inhibidores, recubrimientos químicos, electrolíticos, protección por inmersión en caliente y recubrimientos orgánicos.

Seleccionar el método más apropiado al tipo de corrosión presentado, el respectivo método de protección.

IV.15 CONTENIDOS

CAPITULO IV.- FORMAS DE CORROSION INFLUENCIADAS POR FACTORES

METALURGICOS Y MECANICOS.

SEMANAS TEMAS % AV

XI 4.1 Corrosión intergranular. 75.00

4.2 Disolución selectiva. 76.66

4.3 Erosión-corrosión. 78.33

4.4 Daño por cavitación. 80.00

XII 4.5 Fretting corrosión. 81.66

4.6 Corrosión por fatiga. 83.33

4.7 Corrosión por deslizamiento. 85.00

4.8 Corrosión bajo tensión. 86.66

4.9 Daño por hidrogeno. 88.33

CAPITULO V.- PROTECCION CONTRA LA CORROSION

SEMANAS TEMAS % AV

XIII 5.1 Protección catódica. 90.00

5.2 Protección anódica. 91.66

5.3 Pasivación en metales y aleaciones. 93.33

5.4 Uso de inhibidores. 95.00

XIV 5.5 Recubrimientos Metálicos. 96.66

XV 5.6 Galvanizado por inmersión en caliente. 98.33

XVI 5.7 Recubrimientos orgánicos. 100.00

XVII TERCERA EVALUACION PARCIAL Y SUSTITUTORIOS

CONTENIDO PRACTICO

1. Instalación de celdas de corrosión electroquímica.2. Efecto de los ácidos, bases y sales en la corrosión de metales.3. Oxidación del acero a altas temperaturas.4. Velocidad de corrosión del acero en medio acido.5. Problemas sobre índices de Pilling Bedword y Velocidad de corrosión.6. Efecto del tamaño de los electrodos en la corrosión.7. Pares galvánicos.8. Ejercicios sobre termodinámica de pilas electroquímicas.9. Termodinámica de la corrosión.10. Formas de corrosión.11. Prevención de la corrosión.12. Problemas sobre casos de corrosión.13. Niquelado electrolítico.14. Cincado electrolítico.15. Galvanizado por inmersión en caliente16. Problemas sobre recubrimiento de metales

IV.16.- ACTIVIDADES


Invitar a profesionales con experiencia en la especialidad de corrosión y protección de metales a fin de

contribuir con los últimos conocimientos en esta área. Difusión de videos y programación de visitas guiadas a plantas

industriales metalúrgicas del País.

IV.17.- MATERIAL EDUCATIVO

Cada estudiante recibirá material para el desarrollo de la asignatura de procesos extractivos lo siguiente:

MATERIAL DE TRABAJO


MATERIAL DE LECTURA






IV.18.- TERCERA EVALUACION PARCIAL

La tercera evaluación parcial se realizará a través de pruebas escritas i/ó orales, trabajos i/ó informes calificados y prácticas calificadas. Para determinar el promedio parcial 3, se utiliza la siguiente formula:

PROMEDIO PARCIAL 3

PP3 = (EP + PC + TR)/3

Donde:

PP3=Promedio parcial 3.

EP = Examen parcial



V.- METODOLOGIA

Se hará uso intensivo del método de EXPOSICION – DIALOGO, OBSERVACION – EXPERIMENTACION – INTERACCION, combinando con seminarios, talleres de trabajo y el desarrollo de la asignatura con 03 horas teóricas semanales, en la que se da participación individual y dinámica grupal a los estudiantes, complementándose con las prácticas de pizarra y laboratorio que tiene una duración de 02 horas.

VI.- REGLAMENTO DE EVALUACION

La calificación se hará de acuerdo al reglamento emitido por la OCEA-UNSAAC donde la evaluación es integral, objetiva y permanente.

VI.1 PROMEDIO DE EVALUACION FINAL

Para obtener el promedio de evaluación final se utiliza la siguiente formula:

PEF = (PP1 + PP2 + PP3)/3 Donde:

PEF = Promedio de evaluación Final

PP1= Promedio Parcial 1



VI.2 EVALUACION SUSTITUTORIA

Examen de sustitución es el que sustituye a la nota más baja y/o aumenta, solo es una nota, no sustituye el promedio parcial.

VII. BIBLIOGRAFÍA

VII.1 BIBLIOGRAFIA BASICA

GALVELE, R. J.: Corrosión y Protección de Metales. Vol. I, Consejo Superior de Investigaciones científicas, Madrid, 1991.MATAMALA, G.: Corrosión. Escuela de Ingeniería Universidad de Concepción, Chile, 1978.OTERO HUERTA ENRIQUE.: Corrosión y Degradación de Materiales. Editorial Síntesis, S.A.; I Edición; Madrid, 2001.FONTANA, M. G.: Corrosión. Editorial, Mc Graw- Hill, 3ra Edición, Nueva York, 1986. VII.2 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

•ASKELAND DONAL R.: Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Ed. Iberoamericana, 1987•ANDRADE, M.C.: Manual de inspección de obras dañadas por corrosión de armaduras. Instituto Eduardo Torrojo de la construcción y del cemento. Madrid, 1988.•BLUM, W. y HOGABOON, G.: "Galvanotecnia i galvanoplastia"; Ediciones SECSA; México; 1982.•BOSKRIS,J y REDDY,A..: Electroquímica Moderna, Vol. II. Reverte S.A., Barcelona, 1980.•CALLISTERS W.: Introducción a la Ciencia e Ingeniería de materiales, Ed. Reverte, S.A. 2001.•CAMERO HERMOZA, PEDRO.: Corrosión y Protección de Metales, apuntes de Clases Dictadas- Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco- 2000.•CHAMPION F. A.: Ensayos de Corrosión, Ed. Urno; Bilbao, España, 1976.• F, SHACKELFORD, J.: Introducción a la Ciencia de los materiales para Ingenieros, Ed.Tril Pearson Prentice Hall.; Sexta edición; Madrid, 2005.•GALVELE, R. JOSE. : Corrosión. Departamento de Materiales Comisión Nacional de Energía Atómica; Buenos Aires, Argentina, 1979.•GABE, D.E.: "Fundamentos del tratamiento y protección de superficies metálicas ", Edición Alhambra; España; 1975.•GONZALES, J.: Teoría y Practica Lucha Contra la Corrosión; Consejo Superior de Investigación; Madrid ,1984.•GONZALES, J. A.: Control de la Corrosión. CSIC. Madrid, 1989.•GONZALES, J. A.: Inspección y Diagnostico de las Estructuras de Hormigón Armado: Revista Metalurgia, 30- Madrid, 1994.

•JONES, D. A.: Principles and Preventions of Corrosión. Macmillan Publishing Company Nueva York, 1992.•JIMENEO, E.: El Problema de la Corrosión Metálica. Ministerio de Marina. Instituto Español de Oceanografía. Madrid, 1974.•ORTEGA MAIQUEZ,J.A,: Corrosión Industrial, Ed .Marcombo,S.A., Barcelona,España,1990.•OTERO, E.: Guía de Practica de la Corrosión en la Industria, Rio de Janeiro, 1993.•PAZ ZEGARRA, M.: procesos de Corrosión y Técnicas de protección, Escuela de Post Grado universidad Católica Santa María, Arequipa, 1993.• POURBAIX, M.: Lecciones de Corrosión Electroquímica, versión castellana del Instituto Español de la Corrosión, Madrid, 1987.•POSADA DIONI.: Introducción a la Electroquímica, Programa de Desarrollo Científico, OEA, 1980.•J.A.RISCALVO: La Corrosión y su prevención .Servicio Editorial de la Universidad de País Vasco San Sebastián, 1984.•REED HILL.: Principios de la Metalurgia Física. Editorial Continental S.A., México, 1987.•SCULLI, J.C.: Fundamentos de la Corrosión, Editorial Alhambra, S.A., Madrid, 1968.•SANZ ELORZ A, P.: Ciencia e Ingeniería de Materiales-2006.•VIDELA, H. A.: Corrosión y Protecciones Metálicas, Vol. I CSIC, Madrid1991.•SEGOVIA SEGOVIA Milner.: Corrosión y Protección de Metales, apuntes de Clases Dictadas- Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco- 2014.•WRANGLEN, G.: An Introduction to Corrosión and Protection of metals. Champman an hall, Nueva York, 1985.•WEST, J. M.: Corrosión y Oxidación, Editorial Limusa, S.A., México, 1986.•UHLIG H. H.: Corrosión y Control de la Corrosión. Ed. Urmo, Bilbao, 1970.

VII.2 BIBLIOGRAFIA VIRTUALhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosiónhttp://www.pucp.edu.pe/icp/http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion.http: //www.monografias.com/trabajos-pdf2/corrosion-metales/corrosion-metales.pdf,Paitan Quispe Álvaro, Corrosión de Metaleshttp://www.monografias.com/trabajos-ppt2/corrosion-de-metales/corrosion-demetales.Shtml, García R. Camilo, Corrosiónhttp://www.sabelotodo.org/metalurgia/corrosion.htm lhttp: //www.mailxmail.com/curso-metal-velocidad-corrosion/metales-corrosion-medioambiente,Corrosión y medio ambientehttp://www.fisicanet.com.ar/quimica/corrosion/ap03_corrosion.php, Estudio de la corrosión.Videos sobre corrosión.

Cusco, Agosto de 2015

Ing. Dr. MILNER SEGOVIA SEGOVIA

http://www.pucp.edu.pe/icp/

silabo corrosion y proteccion 2015-i

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