CORROSION 1 PI 5152013 - 2

Ing. GENARO RODRÍGUEZ C.

5. Cinética de los procesos de corrosión electroquímicos.

• Efecto del medio en la velocidad de corrosión.• Pasividad. • Mecanismos de la pasividad. • Parámetros críticos de la curva activa-pasiva.• Comportamiento de metales pasivables en distintos medios. • Influencia de algunos factores en la pasivación.

• BIBLIOGRAFIA: “Corrosión y degradación de materiales”. Enrique Otero H. CAPITULIO 6.

Efecto del medio en la velocidad de corrosión

El medio son los factores presentes en la polarización electroquímica, que influencia en la velocidad de corrosión, generando pasivación y otras respuestas, según la agresividad potencial y dinámica considerando los factores inherentes al material Diagrama de Pourbaix

Factores que llevan a la Corrosión

FACTORES INHERENTES AL MEDIO CORROSIVO

•Temperatura•Naturaleza del medio (s-l-g)•Concentración del oxígeno•pH•Humedad•Contaminantes•Acción de microorganismos•Corrientes externasTensiones aplicadas

FACTORES INHERENTES AL MATERIAL

•Naturaleza del metal o aleación•Presencia de Inclusiones en la superficie•Homogeneidad de la estructura•Tratamientos térmicos•Tensiones residuales•Grietas o defectos superficiales•Incrustaciones de óxidos y poros.

PASIVIDADPROPIEDAD QUE PRESENTAN DETERMINADOS METALES YALEACIONES DE PERMANECER PRACTICAMENTE INERTESEN DETERMINADOS MEDIOS.

DEBEN COMPORTARSE CON VELOCIDAD DE CORROSIÓNALTAS, PERO OCURRE QUE SE ENCUENTRA PASIVADO.

EJEMPLO DE PASIVACION :Fe y HNO3

a) Fe +´HNO3 diluidob) Fe + HNO3 concentradoc) Fe + HNO3 diluido + agua

PASIVIDAD

• En las condiciones inherentes del material y el medio se presentan pérdidas de reactividad química que se denomina estado de pasividad, cuando su tendencia es al aumento a la corrosión.

• Se Forman capas de óxidos, por sustancias de alta afinidad (Cr, Ni, Ti y aleaciones), con el material metálico base, que frena la disolución del metal.

• Su estudio se presenta por una curva de polarización anódica

NO PASIVADO

PASIVADO

CURVA POLARIZACION ANODICA SOBRE METAL PASIVABLE

PP

Densidad de corriente

A POTENCIAL MAYORES AL DE NERST SE PRODUCE EL DESPLAZAMIENTO DEL MISMO EN OXIDACION.

EL MATERIAL PASIVABLE A EP , Y ANTES DE QUE LLEGUE AL LIMITE SE PRODUCE UNA CAIDA SIGNIFICATIVA DE LA RESPUESTA EN INTENSIDAD O DENSIDAD DE DE LA CORRIENTE RESIDUAL DE PASIVACION (irp).

POTENCIAL DE FLADE (Ef), ES PROXIMO A EP , LIGADO A LA CAPA PASIVA Y MEDIO ACIDO O BASICO. Ef = EO - 0,056 pH

PotencialZona transpasiva

Zona Pasivación

Zona activa

ETP

Irp

ZONA DE PASIVIDAD EN ACEROS INOX. Superpuesta al Diag. Pourbaix del Fe

La pasividad se amplia en los Aceros inoxidables, por acción de la Cromita Cr2O3, Se extiende hasta pH 1,5 . La capa de Cr2O3 es más estable y protectora que FeO, Fe2O3.

Potencial

PASIVACION EN CONDICIONES REALES DE OPERACIÓN CON MEDIOS DE DE DISTINTO

CARÁCTER OXIDANTECURVA DE POLARIZACION QUE DEPENDE DEL TIPO DE OXIDANTE Y DE SU CONCENTRACION

1, TRABAJA A POTENCIAL MENOR QUE LA PASIVACIÓN2, EL MEDIO ES MAS OXIDANTE Y LA ALEACION SIGUE ACTIVA. 3, AUN SIGUE ACTIVA LA ALEACION4, 5, ES INDONEA PARA OPERAR ESTA ENTRE AL PASIVACION Y EL DE TRANSPASIVACION.6, MAYOR Vc , MEDIO MAS OXIDANTE

Potencial

MODIFICACIONES EN LA CURVA DE PASIVACION AL CAMBAR VARIABLES

• Cambios ante el aumento de la concentración de H+, Cl-, T.

• Aumenta Icr, aumenta Vc en la zona activa.

• Aumenta Ep y disminuye el ETP ( potencial de transpasivación). Disminuye el intervalo de potenciales en que la capa pasiva es estable.

• Aumenta Irp, es decir la Vc aumenta con capa pasiva estable.

Incremento H+, Cl, T

Potencial

DIAGRAMA DE POLARIZACION DE EVANS PARA UN MATERIAL METALICO PASIVABLE

EL MATERIAL METÁLICO PERMANECE PASIVOEN CONTACTO CON UN MEDIO ACIDO, SI PRESENTA BAJA SOBRETENSIÓN DE H2.

La cementita actúa catódicamente respecto a la ferrita.

Mezclas de H2SO4 y HNO3 seTransportan y almacenan en acero con alto contenido de carbono.

Así la capa pasiva de acero es mayor que si se utilizara de bajo carbono.

Potencial

INFLUENCIA DEL Cr EN ALEACION DE Fe-Cr EN LA PASIVACION

• En contacto con el H2SO4 la curva de polarización varia:

• A mayor %Cr, reduce el valor dela Icr (micro ampere/ cm2) y la Vc.

• El Cambio de Cr, no modifica el intercalo de

potenciales entre los que la capa pasiva se mantiene estable.

REPASIVACION

• Es la respuesta del sistema en densidad de corriente (A/cm2) frente a tiempo cuando se produce la destrucción de la película pasiva y su posterior reformación

• Se ajusta a un modelo hiperbólico del tipo:

• i = A tb ; siendo: I : densidad de corriente

t : tiempo en segundos A, b: constantes metal- electrolito