Corrosión y Tratamientos de Materiales

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Questions and Answers

¿Qué se entiende por corrosión?

Interacción de un material con el medio que lo rodea, provocando un cambio físico.

Un proceso que afecta únicamente a materiales plásticos.

Interacción de un material con el medio que lo rodea, produciendo un cambio químico. (correct)

Un fenómeno exclusivo de los metales expuestos a altas temperaturas.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los procesos de corrosión es correcta?

No existen diferencias en la corrosión de metales y plásticos.

La corrosión afecta únicamente a los metales.

Los mecanismos de corrosión dependen del tipo de material. (correct)

Todos los materiales tienen el mismo mecanismo de corrosión.

¿Cuáles son los factores que aceleran la corrosión en un material?

La agresividad de las atmósferas y los avances tecnológicos. (correct)

La humedad y la reducción de la temperatura.

El aumento en la densidad del material.

La eliminación de cualquier exposición al aire.

¿Cuál es la consecuencia del desgaste de materiales por corrosión en el acero?

50% del acero producido se utiliza para reemplazar acero corroído. (B) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de corrosión ocurre en una tubería expuesta a vapor a alta temperatura y presión?

Corrosión por cavitación. (B) Signup and view all the answers

¿Cómo se manifiesta la corrosión invisible en los materiales?

Puede desarrollarse internamente sin ningún signo externo. (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es un ejemplo de corrosión cerámica?

Cemento con exposición a aguas residuales. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es un factor que contribuye a la descomposición de plásticos?

La exposición prolongada a fuentes de luz y productos químicos. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta sobre la corrosión de metales?

Cuanto más fácil es extraer un metal, menos susceptible es a la corrosión. (D) Signup and view all the answers

¿Qué efecto tienen los sulfuros en el hormigón según el contenido proporcionado?

Causan fisuraciones debido a la expansión. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las estrategias para proteger los materiales de la corrosión?

Impedir la formación de celdas galvánicas. (A) Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el pH del hormigón cuando el CO2 reacciona con el Ca(OH)2?

Disminuye, lo que corroe el acero. (D) Signup and view all the answers

Al diseñar materiales para prevenir la corrosión, ¿cuál de las siguientes prácticas es recomendada?

Aumentar el área del metal que se oxida en comparación con el que se reduce. (B) Signup and view all the answers

La penetración de cloruros en el hormigón provoca:

Corrosión acelerada del acero. (B) Signup and view all the answers

¿Qué metal es mencionado como menos susceptible a la corrosión comparado con otros?

Titanio. (C) Signup and view all the answers

Al considerar el diseño de materiales para construcción, ¿qué aspecto no debe ser ignorado?

La elección del material adecuado según su entorno. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la corrosión de materiales es cierta?

Todos los materiales son susceptibles a la corrosión, pero a diferentes grados. (A) Signup and view all the answers

La corrosión acelerada por fluidos suele ocurrir en condiciones específicas. ¿Cuál es una condición que podría provocar esto?

Altas temperaturas, presiones y velocidades del vapor. (D) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de corrosión es causada por la interacción del cobre con agua de mar?

Corrosión metálica. (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la sustancia que se forma cuando el CO2 reacciona con Ca(OH)2 en el hormigón?

CaCO3 (B) Signup and view all the answers

La caída de una farola puede ser causada por corrosión. ¿Qué tipo de corrosión es más difícil de detectar?

Corrosión invisible que se origina en el interior del material. (D) Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la formación de etringita en el hormigón?

Fisuración por aumento de volumen (A) Signup and view all the answers

En el contexto de corrosión, ¿qué material no se mencionó como ejemplo de reacción con la atmósfera?

Acero inoxidable. (B) Signup and view all the answers

Los mecanismos de corrosión varían de acuerdo al material. ¿Cuál de los siguientes combina metal y agua como reacción corrosiva?

Cobre y agua de mar. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es un método adecuado para evitar la formación de celdas galvánicas?

Unir diferentes metales con un racor de polímeros (B) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de corrosión puede ocurrir en plásticos expuestos a condiciones extremas?

Descomposición fotoquímica. (A) Signup and view all the answers

¿Qué aspecto se debe considerar al elegir materiales para construcción según la corrosión?

La función del material y su entorno (B) Signup and view all the answers

La corrosión de ciertos materiales puede ser acelerada por condiciones ambientales. ¿Cuál de las siguientes combinaciones es correcta?

Cemento y atmósfera. (A) Signup and view all the answers

¿Qué metal es más susceptible a la corrosión cuando es difícil de extraer?

Hierro (B) Signup and view all the answers

La producción de acero a nivel mundial enfrenta un problema significativo. ¿Cuál es el motivo más relevante?

Cada 90 segundos se corroe una tonelada de acero. (A) Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la corrosión a los procesos de tratamiento y formado de materiales?

Anula esos procesos (A) Signup and view all the answers

Cuando se habla de corrosión, hay un fenómenos específico que se produce en los metales. ¿Qué tipo se presenta cuando se introduce cobre en un entorno oxidante?

Corrosión por oxidación. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes estrategias no es efectiva para proteger los materiales de la corrosión?

Exponer el material a condiciones extremas (B) Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los materiales corroídos cuando vuelven a su estado natural?

Liberan energía (A) Signup and view all the answers

En la protección frente a la corrosión, ¿cuál es el método más recomendado para el diseño del material?

Hacer que el área de oxidación sea mayor que la de reducción (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la corrosión en el acero cuando se encuentra expuesto a un ambiente hostil?

Reduce su resistencia y durabilidad (A) Signup and view all the answers

Study Notes

Corrosión - Tratamientos

Los materiales se degradan por fatiga (uso y aplicación de fuerzas) y corrosión (o una combinación de ambos).
La corrosión es la interacción de un material con su entorno, provocando un cambio químico y deterioro en sus propiedades.
Un ejemplo es la reacción del hierro con el oxígeno, formando óxido de hierro (Fe + O₂ → óxido de hierro).
Cada 90 segundos se corroe una tonelada de acero a nivel mundial.
Alrededor del 50% de la producción de acero mundial se utiliza para reemplazar el acero corroído.
La agresividad de las atmósferas y los avances tecnológicos exacerban las pérdidas por corrosión.

Corrosión acelerada por un fluido

La corrosión se acelera en presencia de fluidos, como se observa en la ruptura de tuberías en centrales térmicas.
La corrosión por vapor a altas temperaturas, presiones y velocidades puede reducir significativamente el espesor de metales como el acero.
Un ejemplo citado redujo el espesor de una tubería de acero de 10 mm a 1,5 mm.

Corrosión - Cavitación

La corrosión por cavitación afecta materiales como el hierro, especialmente en partes móviles como los rotores de bombas.
El efecto se visualiza en un rotor de hierro dañado en una bomba.

Corrosión visible y corrosión invisible

La corrosión no siempre es visible en la superficie, pudiendo ocurrir a nivel interno en un material.
Se da como ejemplo la corrosión de una farola de acero causada por el viento y la corrosión visible de una tubería de cobre.

Algunas cuestiones sobre corrosión

Todos los materiales se corroen, aunque algunos lo hacen más rápido que otros.
Los mecanismos de corrosión varían dependiendo del tipo de material.

Corrosión metálica

Se presentan ejemplos concretos, como plata en el aire, cobre en el aire, cobre en agua de mar, bronce en el aire, plomo en aceite, y plomo en agua.

Corrosión cerámicas

Se presentan ejemplos concretos, como cemento en la atmósfera, granito en presencia de bacterias, arenisca en la atmósfera, y caliza en agua.

Corrosión plásticos

Se da como ejemplo el polietileno biodegradable que sufre corrosión por la atmósfera.
También se menciona el decolorado e hinchamiento de plásticos por los ciclos de calor y frio, y la exposición a la luz solar y líquidos de frenos.

Descomposición fotoquímica de un plato de plástico

Se muestra la descomposición fotoquímica de un plato de plástico a lo largo del tiempo.
Las fotografías muestran la progresiva degradación por exposición a la luz solar.
Se marca la diferencia entre platos degradados y no degradados a distintas duraciones bajo luz de sol.

¿Por qué se corroen los materiales?

Los materiales naturales, al combinarse con otros componentes, deben requerir energía para alcanzar la pureza.
La corrosión libera energía a medida que los metales regresan a su estado natural.
La corrosión lleva a la degradación de un material.

Cloruros, CO2 y oxígeno en hormigón armado

Cloruros, dióxido de carbono (CO₂) y oxígeno penetran en el hormigón armado a través de los poros.
El dióxido de carbono reacciona con un componente del hormigón formando carbonato de calcio (CaCO₃) y disminuyendo el pH.
Esta reacción disminuye el pH y corroe el acero, alterando las propiedades del cemento.

Sulfatos (SO₄²⁻) en hormigón

La acción de los sulfatos, como el MgSO₄, causa sustitución en el hormigón, formando etringita (cristales en forma de agujas).
Se forman cristales y aumentan el volumen del material, resultando en fisuras.

Corrosión de metales

La corrosión degrada los metales, como se muestra en una imagen de la Torre Eiffel con estructuras oxidadas.

Degradación de polímeros

La degradación de polímeros también es un problema, como se observa en los faros de un coche o una estructura de protección de bicicletas.

Protección frente a la corrosión

Hay tres formas de proteger: seleccionar el material adecuado, diseñar el material de forma adecuada, y usar métodos de protección.

Elegir el material adecuado

La selección del material adecuado depende de su función y del entorno en el que se usará.
Los ejemplos son el hierro y el titanio.

Diseñar el material de modo adecuado

Evitar la formación de celdas galvánicas al usar dos metales con comportamientos de corrosión distintos.
Optimizar la superficie expuesta al óxido.
Evitar las hendiduras en estructuras ensambladas utilizando técnicas como la soldadura o adhesivos.

Métodos de protección (Recubrimientos)

Las pinturas, los recubrimientos metálicos y los recubrimientos de óxidos metálicos son métodos de protección.
Técnicas como el niquelado y el anodizado mejoran la resistencia a la corrosión.

Protección catódica

La conexión de un material a otro que se corroe más fácilmente (ánodo de sacrificio, como el Mg o el Zn) protege el material principal.
Este método se utiliza comúnmente para proteger tuberías enterradas.
Un ejemplo cita la protección de una tubería de acero de 3 mm de espesor, que dura 250 años con protección.

Protección de una estructura en agua de mar

Las estructuras en agua de mar requieren protección adicional frente a la corrosión.

Inhibidores

Los inhibidores son sustancias que reducen la velocidad de corrosión.
Forman películas finas sobre las superficies del material.
La protección es temporal.

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Description

Este cuestionario aborda la corrosión y sus efectos en materiales, así como los tratamientos disponibles para mitigar este problema. Se discuten ejemplos de reacciones químicas y la aceleración de la corrosión en presencia de fluidos. Ideal para estudiantes de ingeniería y ciencias de materiales.