Introducción a la Corrosión
La corrosión se define como un proceso electroquímico que degrada un elemento metálico o sus propiedades por una reacción con el ambiente. Verdadero
La corrosión causa una degradación del material y un cambio de peso visible.Verdadero
Las únicas industrias que utilizan Níquel en sus instalaciones son la farmacéutica, alimenticia o nuclear. Falso
Pérdidas por Corrosión
¿Cuál de las siguientes opciones es una pérdida indirecta de la corrosión? Pérdida de producto por fugas
¿Cuál de las siguientes opciones es una pérdida directa de la corrosión? Coste adicional involucrado en la elección de aleaciones resistentes a la corrosión
Casos de Estudio de Corrosión
Silver Bridge, Ohio
En el caso del Silver Bridge de Ohio, para construir el puente utilizaron “High strength steel”, un acero que aguanta altas tensiones. ¿Cuál de los siguientes NO es una causa del accidente? El factor de seguridad era bajo con un valor de 1,5
Accidente Aéreo de Aloha
¿Cuál de los siguientes NO es una causa particular del accidente del avión Aloha? Saltaron los remaches por Crevice
Explosión de Alcantarillado de Guadalajara
El Guadalajara Sewer Explosion se podría haber evitado si… (marca la falsa) Se hubiera erosionado un tubo de un compuesto no inflamable
Guadalajara. La causa principal del accidente fue que unos tubos de agua nuevos de hierro revestido de zinc fueron emplazados cerca de una tubería de acero que transportaba gasolina. La humedad de la tierra hizo que los metales tuvieran una reacción electrolítica en el que la tubería de acero se corroyera y creara un agujero por el cual la gasolina se fugaba al subsuelo y a la tubería principal municipal. Verdadero
El escenario perfecto no existe. Verdadero
Tragedia de Bhopal
Bhopal. Which one is false: If stainless steel would have been used instead of cast iron a lot of the problems would have been avoided
The methyl isocyanate (MIC), the toxic gas released to atmosphere causing the fatality, was stored with phosgene to allow its polymerization. False
Prevención de la Corrosión
El 90% de los problemas se pueden solucionar con un diseño adecuado de los sistemas. Verdadero
La explosión en Guadalajara fue debida a una corrosión generalizada. Falsa
La generación de ácido clorhídrico que fue causante de la corrosión en Bhopal se originó en la reacción entre fosgeno y aminas. Falso
Acero Inoxidable
Para que un acero sea considerado inoxidable el contenido de Cr ha de ser: Mayor o igual al 10%
Electroquímica de la Corrosión
¿La tabla de potenciales posee una escala absoluta? Falso
Siempre elegiremos densidad de corriente sobre intensidad de corriente porque la primera está en función del área. Verdadero
El potencial nos dirá si es o no espontáneo: ΔE debe ser positivo porque ΔG debe ser negativo ya que ΔG=-nFE.Verdadero
El cobre no se considera un metal noble ya que en la naturaleza se encuentra en su forma oxidada.Verdadero
¿Es correcto emplear el término fuerza electromotriz?Verdadero
Celdas Electroquímicas
En la representación de una celda electroquímica la barra discontinua representa un puente salino, se navega desde el ánodo (oxidación) hasta el cátodo (reducción) y cada vez que hay un cambio de fase se representa con una barra vertical sólida.Verdadero
En una celda electroquímica el puente salino es necesario para que, termodinámicamente hablando, los aniones viajen del cátodo al ánodo y la solución se mantenga electroneutra.
Ensayos de Corrosión
En un ensayo gravimétrico la velocidad de corrosión siempre saldrá mayor que en un ensayo Tafel, por eso se añade el factor corrector.Verdadero
Diagramas de Pourbaix
En un diagrama de Pourbaix una línea vertical representa:Un equilibrio ácido-base
Un régimen turbulento favorece más la corrosión que un régimen laminar.Verdadero
Un acero al carbono en dinámico no se podría pasivar nunca de forma espontánea.Verdadero
El diagrama de Pourbaix no solo representa fases metaestables sino también fases termodinámicamente estables.Verdadero
El aluminato pasiva el material y hace que el metal se ataque de manera muy eficiente por agua.Verdadero
En la zona de pasivación la cinética se condiciona debido a los óxidos adheridos a la superficie del metal.Verdadero
El cloruro favorece la pasivación de los metales.Falso
En pH básico el cloruro compite por el oxígeno en la capa de pasivación.Verdadero
Aunque se forme la capa de pasivación el metal se sigue oxidando.Verdadero
En un diagrama de Pourbaix del hierro, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?:En pH alcalino a t=0 el metal no se ataca ya que la capa de pasivación ya está formada
En el caso del hierro a pH alcalino la velocidad de corrosión se estabiliza debido a los hidróxidos férricos que quedan depositados estáticamente en el material.Verdadero
A pH alcalinos la velocidad de corrosión es mayor que en pH ácidos.Falso
Cuanto más ácido sea el pH, más protón hay disponible, más se favorece la disolución del metal y mayor será la velocidad de corrosión.Verdadero
En un diagrama de Pourbaix una línea inclinada quiere decir que:El potencial electroquímico depende del pH
¿La disolución en la Pila Daniell debe ser electroneutra?Verdadero
En la zona de inmunidad del diagrama de Pourbaix del hierro, creada mediante protección por corrientes impresas, hay un límite de concentración de protones al que ya no va a aguantar el material y se va a corroer.Verdadero
Los diagramas de Pourbaix nos permiten sacar información sobre la cinética de corrosión.Falso
¿Por qué nos interesa trabajar en sistemas diluidos?El cociente de la ecuación de Nernst se puede redondear a 1 de tal forma que el ln(Q) da 0
En una disolución aireada a pH relativamente ácido el O2 ataca con más potencial y por lo tanto su ataque es más severo que el ataque por protón.Verdadero
A pH muy básicos la velocidad de corrosión del Fe aumenta por la formación del anión ferrato.Verdadero
El diagrama de Pourbaix evalúa aleaciones.Falso
En pH alcalino el metal se ataca precipitando como hidróxido en la superficie de este.Verdadero
El diagrama de Pourbaix supone que las especies en disolución tienen una concentración fijada de:10-6 M
El diagrama de Pourbaix supone que las especies en disolución tienen una concentración fijada de 10-6 M ya que es la concentración aproximada que dejan los metales en disolución cuando se corroen.Verdadero
Los sistemas galvánicos son aquellos que no son espontáneos.Falso
Las especies que se generan en el pavonado (magnetita) aparecen en el diagrama de Pourbaix.Verdadero
Ánodos de Sacrificio
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa referente a los ánodos de sacrificio?No necesitan inspección
¿Cuál es el rango de trabajo de pH para un acero al carbono para evitar entrar en la zona de corrosión?Entre 9 y 12
Tipos de Corrosión y Técnicas de Prevención
What is the “best” type of corrosion?General
Which does not belong to the answers? Uniform attack can be prevented or reduced by:Good maintenance and cleaning
How will you do the final cut of a sample?saw with a cooling fluid
For a normal material which is the correct value of weight loss?
¿Qué ensayo da unos mejores resultados?Tafel
¿Un ensayo por ultrasonido sirve para todos los aceros y sus coatings?No, ya que debe de estar calibrado para cada coating
En el ensayo de ultrasonido el emisor envía una onda acústica que se propaga a través del material, que rebota y vuelve hasta el receptor. El tiempo que tarda en ir y volver nos va a dar el espesor efectivo que queda en el material.Verdadero
Para eliminar los productos superficiales en el ensayo de inmersión hay que:Pulir
Las unidades de la velocidad de corrosión son:Milipulgadas / año
Aunque la velocidad de corrosión es difícil de predecir, un aumento de 10ºC de la temperatura dobla la velocidad de corrosión.Verdadero
Una ventaja del ataque uniforme es que el material se corroe de forma homogénea y más o menos constante.Verdadero
Al realizar un ensayo electroquímico (tafel-butler volmer):Se realiza un barrido de potenciales conociendo la intensidad del sistema y se obtiene la densidad de corriente
Un equipo de ultrasonidos:Es portátil
Corrosión Galvánica
En la corrosión galvánica:El ataque es localizado
En la corrosión galvánica necesitas que se cumplan siempre que dos metales se encuentren en contacto eléctrico y que estén en el mismo fluido/medio conductor.Verdadero
Las tablas de potencial estándar son:Una lista de materiales puros clasificados según su nobleza
Las series galvánicas son:Una lista de materiales y aleaciones clasificados según su nobleza en agua de mar
La porosidad es una cualidad crítica de los recubrimientos (coatings):Verdadero
El efecto secado-mojado es un enorme problema que se da:En ambientes marinos por acumulación de sales cloradas cuando los recubrimientos no son compactos
Which of these questions is not one of the main questions asked when facing a corrosion problem:Who is the responsible and therefore going to pay for the mistake?
Elige la opción correcta:En la corrosión galvánica cuanto mayor es el área del ánodo mejor.
Utilizar una unión cobre-acero inoxidable no es deseable porque el cobre es más noble que el acero inoxidable.Verdadero
En la corrosión galvánica el metal más noble actúa de cátodo y esto provoca una reducción del oxígeno que forma OH, generando un medio alcalino que todavía protege más al metal.Verdadero
El Al es un metal muy poco noble y por eso no se usa nunca como material estructural.Falso
¿Cuál de estas estrategias no se usa para minimizar o prevenir la corrosión galvánica?Dar tolerancia al material más activo
En el ataque uniforme el proceso anódico y catódico se distribuyen de manera homogénea en toda la superficie expuesta.Verdadero
Indicar cuál de las siguientes respuestas es cierta:Todas las respuestas anteriores son ciertas
El titanio es un material muy noble que tiene buenas propiedades mecánicas.Verdadero
¿Qué es mejor?Unir una plancha de acero (cátodo grande) y poner los remaches de aluminio (ánodo pequeño)
¿Cuál de estos materiales es el más usado?Acero al carbono
¿Cuál de los siguientes factores NO afecta en la corrosión galvánica?Imperfecciones en la superficie del material
En el ensayo de inmersión, ¿cuál de los siguientes datos NO es necesario conocer para calcular la velocidad de corrosión del material?Potencial electroquímico
Bacterias Sulfato Reductoras
Corrosión en Soldaduras de Acero Inoxidable
En uniones por soldadura de SS austeníticos 304 y 316 (Fe, C, Cr y
Ni) se observa mucho este tipo de corrosión. Cuando calientes entre 400 y 800 ºC, lo que sucede es un proceso
de sensibilización. El cromo difunde del grano hacia el límite de grano. Cuando el límite de grano se enriquece con Cr, precipita el
carburo de cromo (Cr23C6) en forma de nódulos. Esto implica que hay una zona cerca del límite de grano (vecinity) que se empobrece
en Cr, baja su nobleza. En el límite de grano, por culpa del tratamiento térmico se va a tener un tipo de corrosión galvánica
inducida. La zona colindante se transforma en un ánodo, disolviendo el metal, mientras que los nódulos (carburo de cromo)
se transforman en cátodos donde solo puede haber reducción de óxido.
Comparación de Materiales
1. Hierro y Acero al Carbono
IRON –> CAST IRON, CARBON STEEL
Both Will behave more or less in the same way. If we are considering the Pourbaix diagram the immunity line is below line A and B so both will be corroded by mater and oxygen. Both material are prommed to suffer general corrosion. Will suffer from GENERAL CORROSION.
If we want to bust the corrosion performance with Iron (Fe) + Cr (> 10,5%) ⇒ STAINLESS STEEL. . Will suffer from PITTING AND CREVICE.
– 4XX- 3XX (more expensive than 4XX)
Usually with only chromium (4XX) we are trying to find a hard and strong stainless steel (mechanical properties) and has a really good corrosion behavior.
The metal with Ni we are stabilizing AUSTENITIC STEELS, and we are busting the corrosion performance. The key is the Ni. 304 and 316 IMPORTANT.
o 316 is an outstanding material able to work in see water, is recommended in this situations. !! It has molibdenium!!
CPT -> critical pitting temperature, is a standard procedure to determine the critical pitting temperature. Below that there is no pitting, above that is pitting
If it is not enough we should upgrade the material with Ni and Ni alloys.
There is another family called DUPLEX SS -> is a SUPER MATERIAL. Is able to combine at room T the good properties of the ferritic steels and the austenitic steels. Is really expensive (much more than 316). Used in nuclear installations, and food and pharma industry.
2. Cobre
COPPER
Have an outstanding anodic behavior and an outstanding corrosion performance. The immunity line is above line A, so copper is not going to be corroded by protons or water. It can be oxidized by oxygen but formed a really stable compact non porous passivation layers. Even corroded it is self protected.
It is not commonly used, (better plastic pipelines).
Used in rail trains.
It is going to be considered as a SOFT material. You can bend it with our hands. However, there is an exception. EL LATÓN DEL ALMIRANTE.
3. Níquel y Aleaciones de Níquel
NICKEL AND NICKEL ALLOYS:
Really expensive material. It is not really abundant. Ni is used to produce stainless steel, but lithium-iron batteries uses a lot of Ni. LiNiCoMnO (MNC – manganese nickel cobalt). – En portátiles y móviles tenemos la batería de LiCoO2.
4. Aluminio
ALUMINUM
Is a NON NOBLE material, and should be corroded by water, high reactivity towards water and oxygen.
It is really used, formed a really stable, compact non porous material called ALUMINA. Usually is a anodized aluminum, submerged in an electronic forced to grow the alumina layer. In general terms, the thicker the better.
Aluminum can be sharply corroded by PITTING, in the presence of chloride.