miércoles, 1 de octubre de 2014

Recubrimientos por electrolisis - I

Los recubrimientos electrolíticos, o tratamientos galvánicos, sirven para proteger las piezas mediante una capa de un metal autoprotector (Ni, Cu, Zn, Cr) depositado utilizando éste como ánodo y las piezas como cátodo. Se obtienen con un baño electrolítico de una solución en forma de sulfatos o cianuros del metal que se ha de depositar (fig. 15). Las piezas se sumergen en el baño suspendidas por bastidores especiales o en tambores. Los recubrimientos electrolíticos más utilizados son: cobrcado, niquelado, cromado, cincado y cadmiado. 

Cobreado 

Los depósitos de cobre se aplican a las piezas con dos fines principales: a) Como recubrimiento previo al niquelado, para preparar una capa uniforme y fina y mejorar la resistencia a la corrosión del recubrimiento posterior: b) Para proteger zonas de las piezas de acero que deben ser sometidas a un tratamiento posterior (cementación, nitruración, etc.). Los baños consisten en soluciones de sulfato de cobre y ácido sulfúrico. Los ánodos son de cobre electrolítico troceado. El espesor de la capa obtenida varía entre 0,01 y 0,02 mm. 

Niquelado 

EU níquel es utilizado en gran escala, tanto para proteger contra la corrosión como para fines decorativos, sobre piezas de hierro, acero, latón, cobre, aluminio, etc. El brillo obtenido con él se mantiene inalterable largo tiempo y resiste mejor que el cromo la corrosión atmosférica. Para mejorar la superficie brillante, se debe depositar siempre una capa intermedia de cobre. El baño consiste fundamentalmente en una solución de sulfato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. Los ánodos son de níquel troceado o barras ovaladas.

martes, 30 de septiembre de 2014

Recubrimientos metálicos

Estas protecciones se basan en el hecho, ya indicado, de que al poner dos metales en contacto, en presencia de una disolución, se produce la corrosión de uno de ellos. Si se recubre el hierro con un metal situado debajo de él en la serie electroquímica (Al, Zn, Cd, Mg), será éste el que sufra la corrosión; y lo contrario sucederá con un metal situado encima (Sn, Cu, Mi), sufriéndola entonces el hierro. Por ello, es preciso un recubrimiento lo más perfecto posible, exento de fisuras y poros por los cuales se iniciaría la corrosión interior. En todos los casos de recubrimientos metálicos deben prepararse las superficies de las piezas mediante operaciones previas de desengrase y decapado.

El desengrase tiene por objeto eliminar las sustancias grasas de que están recubicrtas frecuentemente las piezas. Para lograrlo, se sumerge a éstas en baños de productos desengrasantes: tricloroetileno, percloro etileno, sosa cáustica, carbonato de sodio, fosfato trisódico, bencina, alcoholes, etc. El decapado se realiza para eliminar la capa superficial de óxido o de restos de recubrimientos anteriores. Según el proceso seguido, puede ser: mecánico, químico y electrolítico. Para el decapado mecánico se utilizan cepillos metálicos y chorros de abrasivos (arena, granalla) o de perdigones. El decapado químico consiste en sumergir las piezas a tratar en ácido sulfúrico diluido al 10% durante 5 minutos, o en ácido clorhídrico diluido al 20%. En el decapado electrolítico se hacen actuar las piezas de acero como ánodos en un baño de solución de ácido sulfúrico.

lunes, 29 de septiembre de 2014

Protecciones contra la corrosión

Intervienen tantos factores en el fenómeno de la corrosión, que es imposible proteger de ella a todos los metales y en todos los casos. Para aquellos en que es posible, deberán tenerse en cuenta las siguientes circunstancias para poder determinar la protección adecuada: 
  • Clase y estado del metal (composición, estructura, impurezas, elaboración, tratamientos, etc.). 
  • Medio en que se encuentra (naturaleza, concentración, pH o índice de acidez, presión, temperatura, etc.). © Contacto entre el metal y el medio (forma de la pieza, estado de la superficie, etc.). Los procedimientos empleados para proteger contra la corrosión se pueden clasificar en cinco grupos, a saber: 

a) Por recubrimientos metálicos (electrólisis, inmersión, metalización, cementación y chapado). 
b) Por recubrimientos no metálicos. 
c) Por empleo de inhibidores. 
d) Por empleo de pasivadores. 
e) Protección catódica. En la actualidad se trabaja mucho en los tratamientos o protecciones contra la corrosión, sobre todo en la industria automovilística, donde se han logrado grandes avances en este campo.

viernes, 26 de septiembre de 2014

Causas - II

Corrosión química Es el resultado de la acción de los ácidos y los álcalis. Por io que respecta a los ácidos, hay que distinguir entre oxidantes y no oxidantes. 
Acción de los ácidos no oxidantes Cuando los ácidos no son oxidantes (sulfúrico, clorhídrico, etc.), la corrosión depende de que el metal sea capaz o no de desplazar los iones de hidrógeno de la disolución, lo cual sucede con los metales situados en el lado activo de la serie electroquímica, provocando el desplazamiento de iones de hidrógeno y por tanto la reacción continuará hasta agotarse el metal. El hierro es atacado por los ácidos no oxidantes, lo cual favorece la presencia de azufre.
Acción de los ácidos oxidantes Los ácidos oxidantes favorecen la reacción catódica de modo que ésta, en ausencia de oxígeno disuclto, puede producirse rápidamente. Los metales del lado activo se disuelven en el ácido nítrico; los del lado noble también, y más violentamente si no se agita el líquido. El hierro es atacado por el ácido nítrico, pero aquél puede formar una película protectora en la superficie, cesando así el ataque, aunque esta película será disuelta muy lentamente. Si el ácido está diluido, la corrosión tiene lugar violentamente, pero, si el ácido está concentrado, el hierro queda autoprotegido después de un li gero ataque al principio. Así pues, el hierro puede pasivarse introduciéndolo en ácido nítrico concentrado, lo cual le permitirá resistir la acción del ácido diluido que normalmente lo atacaría. 
Acción de los álcalis Los álcalis actúan como ligeramente corrosivos si están diluidos, pudiendo incluso proteger a los metales. En disoluciones concentradas, los atacan rápidamente. Los metales susceptibles de ser atacados por una solución de hidróxido sódico son: cinc, aluminio, plomo, estaño y cobre. Los más resistentes a los álcalis son: níquel, plata y magnesio.

jueves, 25 de septiembre de 2014

Causas - I

La corrosión no ataca por igual a todos los metales, aun en un mismo ambiente, puesto que están más sujetos a sus efectos los que presentan un carácter más electronegativo que el del hidrógeno. Aun tratándose de dos metales con igual carácter, no sufren la corrosión en la misma forma; y algunos, como el cromo y el níquel, quedan «pasivados», y en tal condición no la experimentan. Actualmente se admite que la corrosión se produce por dos clases de acciones fundamentales: la química y la electroquímica. A su vez, la corrosión electroquímica puede producirse sin una fuerza electromotriz exterior, llamándose entonces corrosión galvánica, o a causa de dicha fuerza, constituyendo entonces la corrosión electroquímica propiamente dicha. 

Corrosión galvánica 

Si se sumergen dos metales en una disolución acuosa o se exponen a la atmósfera húmeda, se produce una corrosión del metal de menor potencial electroquímico, que actúa como ánodo, y permanece inactivo el de mayor potencial electroquímico. 
A continuación se expone la denominada serie de potenciales electroquímicos, que ordena los metales según su tendencia a corroerse, es decir, a disolverse en una solución normal, asignando el valor cero al hidrógeno. 
En esta serie hay elementos con mayor potencial que el del hidrógeno (positivos), y el lado de la escala en que están situados se llama lado noble o protegido. En el extremo contrario están los elementos con menor potencial (negativos), situados en el llamado lado activo o corroído. Cuando dos metales están sumergidos en una disolución, dado que sus potenciales son distintos, se produce un desplazamiento de partículas metálicas cargadas eléctricamente, llamadas iones, que van del metal de menor potencial al de mayor, ocasionándose así una corrosión del primero, que actúa como ánodo y está más cerca del lado activo o corroído de la serie. 
Por ejemplo, si en una plancha de hierro recubierta de cinc se produce un poro, como, de los dos metales, el que está más próximo al lado activo (el de menor potencial) es el cinc, éste se corroerá actuando como ánodo, quedando así protegido el hierro, que ejercerá de cátodo. En cambio, si la plancha de hierro está estañada y se produce un poro, siendo el hierro de menor potencial que el estaño, actuará de ánodo y resultará corroído. 
El fenómeno de la corrosión galvánica no se produce solamente cuando hay dos metales en contacto, puesto que, cuando sólo hay un metal sumergido en una disolución acuosa o en atmósfera húmeda, entre metal y disolución se establece una diferencia de potencial que produce un desplazamiento de iones del metal a la disolución o al revés. Existen también otras causas de corrosión aun cuando no haya una solución salina, pues tambien se produce en un metal enterrado si en las proximidades hay otro catódico con respecto a él. 
Y puede suceder, sin que exista otro metal, por heterogeneidad en el mismo metal o por el medio circundante: un trozo de tubería nueva insertado en otra vieja puede corroerse porque actuará de ánodo, y la vieja, de cátodo; una impureza en la superficie de un metal puede iniciar una corrosión electroquímica actuando la impureza de cátodo, y el hierro, de ánodo. Las tensiones internas o externas de un metal, el estado de su superficie, etc., son causas de corrosión, así como las diferencias de temperatura, de concentración y de contenido de oxígeno.

miércoles, 24 de septiembre de 2014

Tipos de corrosión

La corrosión se presenta bajo distintas formas y depende de la cantidad del metal y de los factores que intervienen. Esencialmente, se pueden distinguir tres formas o tipos de corrosión: 

Corrosión general Es la que se produce uniforme y homogéneamente en toda la superficie, y su efecto se traduce en una reducción del espesor y, por tanto, del peso del metal. 

Corrosión localizada Se manifiesta en las zonas de la superficie donde se localiza el efecto destructivo, quedando el metal «picado» o con grandes rugosidades. 

  Corrosión intergranular Se produce en la unión de los granos o cristales de la estructura de los metales, por impurezas en sus contornos, debilitando su resistencia y pudiendo originar la desintegración de la pieza sin que apenas sea visible al exterior.

martes, 23 de septiembre de 2014

Oxidación

Es la reacción fundamental derivada de la corrosión de los metales y se define como el efecto producido por el oxígeno en la superficie de un metal como consecuencia de factores externos que facilitan su desarrollo. 
La oxidación directa por el oxígeno es muy débil, pues la finísima película de óxido que se forma en la superficie del metal impide el contacto del resto de la pieza con el oxígeno de la atmósfera, por lo cual no progresa la oxidación. 
Pero, al variar algún factor exterior (elevada temperatura, vapores acuosos, presencia de ácidos o álcalis, carácter electroquímico, etc.), la oxidación puede progresar a través de la capa de óxido. A medida que aumenta el espesor de la película, es más difícil que progrese, hasta que, al llegar a determinado espesor, cesa la oxidación. 
A la vista de lo expuesto, parece que la oxidación tendría que detenerse siempre al alcanzar la capa de óxido determinado espesor, pero no sucede así, ya que la capa acaba por agrietarse e incluso desprenderse en forma de cascarilla, quedando así el metal nuevamente expuesto a la oxidación. No obstante, hay metales, como el aluminio y el cobre, que no presentan este fenómeno de agrietamiento y tienen un espesor crítico de la capa oxidada que los protege de la oxidación progresiva.