Shrnutí na Metalografia eta Korrosioaren Babesa

Metalografia eta Korrosioaren Babesa: Analisi Gida Osoa

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Introducción

La corrosión y sus ensayos son fundamentales para diseñar, seleccionar materiales y aplicar protecciones adecuadas en componentes y estructuras expuestas a ambientes agresivos. Este material resume técnicas de ensayo (pérdida de peso, cámara de niebla salina, ensayos con potenciostato) y estrategias de protección (diseño, selección de materiales, recubrimientos, inhibidores, protección anódica y catódica), con ejemplos prácticos y criterios para elegir soluciones.

Definición: La corrosión es la degradación de un metal o aleación por reacciones químicas o electroquímicas con su entorno; los ensayos cuantifican la pérdida de material o la velocidad de corrosión y las protecciones buscan reducir o eliminar ese proceso.

1. Ensayos de corrosión

1.1 Ensayo por pérdida de masa

  • Principio: se mide la pérdida de peso de una muestra metálica tras exposición a un medio corrosivo y se expresa por unidad de área y tiempo.
  • Ejemplo práctico: inmersión intermitente en agua salina artificial (solución con 30–35 g NaCl por L) a $30^{\circ}\mathrm{C}$; se compara la masa inicial y final tras limpieza.

Definición: Ensayo por pérdida de masa — método directo para cuantificar cuánto metal se ha disuelto o desprendido por corrosión midiendo la masa perdida.

1.2 Cámara de niebla salina (salt spray)

  • Descripción: Cámara en la que se pulveriza una solución de NaCl para simular atmósferas marinas; concentración típica $[\ce{NaCl}] = 35,\mathrm{g/L}$.
  • Objetivo: evaluar el tiempo hasta la aparición de señales de corrosión sobre el material o recubrimiento; sirve para comparar resistencia relativa.
  • Normas habituales: ASTM B117, UNE 112-17-92, EN-ISO-4540, EN-ISO-1462, UNE-EN-12329.
  • Variantes: cámaras que simulan atmósfera urbana o industrial; en atmósferas urbanas se pueden introducir vapores de \ce{SO2}, en industriales vapores ácidos de nitrógeno, cloro, etc.
💡 Věděli jste?Did you know que la prueba de niebla salina no reproduce exactamente la corrosión en servicio pero sí ofrece resultados reproducibles para comparar materiales y recubrimientos?

1.3 Ensayos electroquímicos con potenciostato

  • Montaje: celda electroquímica de tres electrodos — electrodos: trabajo (muestra), referencia y contraelectrodo; electrólito típico: agua salina.
  • Funciones del potenciostato:
    1. controlar la diferencia de potencial entre electrodo de trabajo y electrodo de referencia y medir la corriente que circula;
    2. controlar la corriente entre electrodo de trabajo y contraelectrodo y medir la diferencia de potencial.
  • Interpretación: la densidad de corriente medida es proporcional a la velocidad de corrosión; curvas como polarización potencial-corriente permiten estimar $i_{corr}$ y potenciales de pasivación o de corrosión.

Definición: Potenciostato — instrumento que impone o controla potenciales/corrientes en un electrodo para estudiar reacciones electroquímicas y la corrosión.

Ejemplo práctico: obtención de la densidad de corriente de corrosión $i_{corr}$ mediante una curva de polarización lineal o extrapolación Tafel, y conversión a velocidad de pérdida de masa si se conoce la valencia electrónica y la densidad del metal.

2. Factores a considerar en estudios de protección

  • Tipo y estado del metal: composición química, microestructura, impurezas, tratamientos térmicos y mecánicos.
  • Características del entorno: naturaleza química, concentración de especies agresivas, %O2 disuelto, pH, presión, temperatura.
  • Tipo de contacto metal-ambiente: geometría de la pieza, acabado superficial, condiciones de inmersión o exposición.
💡 Věděli jste?Did you know que pequeñas impurezas o tratamientos térmicos pueden cambiar drásticamente la resistencia a la corrosión de una aleación?

3. Estrategias de protección contra la corrosión

Se pueden agrupar en varias familias; la selección depende del caso particular.

3.1 Diseño y selección de materiales

  • Usar materiales intrínsecamente poco reactivos cuando sea viable (por ejemplo, metales noble
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Corrosión: Ensayos y Protección

Klíčové pojmy: Ensayo por pérdida de masa mide pérdida de metal por unidad de área y tiempo, Cámara de niebla salina usa [\ce{NaCl}]=35\,g/L para simular atmósfera marina; normas: ASTM B117, UNE, EN-ISO, Potenciostato en celda de tres electrodos permite obtener $i_{corr}$ y potenciales de pasivación, La preparación de superficies (desengrase, decapado, granallado) es crítica para la adherencia del recubrimiento, Inhibidores (p. ej. fosfatos, sales de Cr, etanolamina) forman capas que reducen velocidad de corrosión, Protección anódica: formación de capa pasiva al superar $E_o$ y $i_{crit}$; cloruros pueden impedirla, Protección catódica: uso de ánodos sacrificatorios como Zn, Al, Mg para proteger estructuras, Recubrimientos metálicos comunes: galvanizado (Zn), electrodeposición (Ni, Cr), metalización (Zn, Al), Selección de material debe balancear resistencia a corrosión y coste-vida útil, Diseño evita huecos, contactos de metales dispares y acabados rugosos para minimizar corrosión, Ensayos acelerados comparan alternativas pero no reproducen exactamente condiciones de servicio real, Combinación de buena preparación + recubrimiento incrementa significativamente la vida útil

## Introducción La corrosión y sus ensayos son fundamentales para diseñar, seleccionar materiales y aplicar protecciones adecuadas en componentes y estructuras expuestas a ambientes agresivos. Este material resume técnicas de ensayo (pérdida de peso, cámara de niebla salina, ensayos con potenciostato) y estrategias de protección (diseño, selección de materiales, recubrimientos, inhibidores, protección anódica y catódica), con ejemplos prácticos y criterios para elegir soluciones. > Definición: La *corrosión* es la degradación de un metal o aleación por reacciones químicas o electroquímicas con su entorno; los ensayos cuantifican la pérdida de material o la velocidad de corrosión y las protecciones buscan reducir o eliminar ese proceso. ## 1. Ensayos de corrosión ### 1.1 Ensayo por pérdida de masa - Principio: se mide la pérdida de peso de una muestra metálica tras exposición a un medio corrosivo y se expresa por unidad de área y tiempo. - Ejemplo práctico: inmersión intermitente en agua salina artificial (solución con 30–35 g NaCl por L) a $30^{\circ}\mathrm{C}$; se compara la masa inicial y final tras limpieza. > Definición: Ensayo por pérdida de masa — método directo para cuantificar cuánto metal se ha disuelto o desprendido por corrosión midiendo la masa perdida. ### 1.2 Cámara de niebla salina (salt spray) - Descripción: Cámara en la que se pulveriza una solución de NaCl para simular atmósferas marinas; concentración típica $[\ce{NaCl}] = 35\,\mathrm{g/L}$. - Objetivo: evaluar el tiempo hasta la aparición de señales de corrosión sobre el material o recubrimiento; sirve para comparar resistencia relativa. - Normas habituales: ASTM B117, UNE 112-17-92, EN-ISO-4540, EN-ISO-1462, UNE-EN-12329. - Variantes: cámaras que simulan atmósfera urbana o industrial; en atmósferas urbanas se pueden introducir vapores de \ce{SO2}, en industriales vapores ácidos de nitrógeno, cloro, etc. Did you know que la prueba de niebla salina no reproduce exactamente la corrosión en servicio pero sí ofrece resultados reproducibles para comparar materiales y recubrimientos? ### 1.3 Ensayos electroquímicos con potenciostato - Montaje: celda electroquímica de tres electrodos — electrodos: trabajo (muestra), referencia y contraelectrodo; electrólito típico: agua salina. - Funciones del potenciostato: 1. controlar la diferencia de potencial entre electrodo de trabajo y electrodo de referencia y medir la corriente que circula; 2. controlar la corriente entre electrodo de trabajo y contraelectrodo y medir la diferencia de potencial. - Interpretación: la densidad de corriente medida es proporcional a la velocidad de corrosión; curvas como polarización potencial-corriente permiten estimar $i_{corr}$ y potenciales de pasivación o de corrosión. > Definición: Potenciostato — instrumento que impone o controla potenciales/corrientes en un electrodo para estudiar reacciones electroquímicas y la corrosión. Ejemplo práctico: obtención de la densidad de corriente de corrosión $i_{corr}$ mediante una curva de polarización lineal o extrapolación Tafel, y conversión a velocidad de pérdida de masa si se conoce la valencia electrónica y la densidad del metal. ## 2. Factores a considerar en estudios de protección - Tipo y estado del metal: composición química, microestructura, impurezas, tratamientos térmicos y mecánicos. - Características del entorno: naturaleza química, concentración de especies agresivas, %O2 disuelto, pH, presión, temperatura. - Tipo de contacto metal-ambiente: geometría de la pieza, acabado superficial, condiciones de inmersión o exposición. Did you know que pequeñas impurezas o tratamientos térmicos pueden cambiar drásticamente la resistencia a la corrosión de una aleación? ## 3. Estrategias de protección contra la corrosión Se pueden agrupar en varias familias; la selección depende del caso particular. ### 3.1 Diseño y selección de materiales - Usar materiales intrínsecamente poco reactivos cuando sea viable (por ejemplo, metales noble