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8/17/2019 CORROSIÓN SECA.pdf

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CORROSIÓN


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La corrosión seca u oxidación (Corrosión a elevadas tLa reacción directa de un metal con el oxigeno (oxidación directa),llamado corrosión seca, será posible termodinámicamente por una dismilibre de Gibbs “G” , del metal-agente corrosivo, en la reacción, pardeterminadas.

Es debida fundamentalmente al oxígeno del aire (o con otro gas) y especimportante a elevada temperatura.

Oxidación: 2(M --> Mn+ + ne)Reducción: n(½O2 + 2e --> O2-)

Reac. global: 2 M(s) +n/2 O2(g) --> M2On


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Oxidación de los metales. Los metales pueden reaccionar coxigeno de manera directa sin medios electrolitos producien

óxido en la superficie.

Interesan tres aspectos de esta reacción:

La facilidad con que se oxida el metal.

La naturaleza de la película de óxido que se forma.

La velocidad con que ocurre la oxidación.


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Películas protectoras de óxido.

El grado en el que una película de óxido protege a un metal depende

factores, los más importantes son los siguientes: El porcentaje en volumen de óxido respecto al metal después de la oxid

ser ligeramente mayor que 1.

La película debe tener buena adherencia.

El punto de fusión del óxido debe ser alto.

La película del óxido debe tener una baja presión de vapor.

La película debe tener un coeficiente de expansión casi igual al del meta

La película debe tener plasticidad a alta temperatura para evitar su ruptu La película deberá tener baja conductividad eléctrica del óxido

Bajo coeficiente de difusión del O2 y de iones metálicos en el óxido

Alta plasticidad de la película de óxido


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Determinación del óxido de un metal para ser protector o no (Pilling-Bedw

El cálculo del porcentaje en volumen de óxido respecto al metal trasprimer paso para saber si un óxido de un metal puede ser protector o no.

Esta relación se llama porcentaje Pilling-Bedworth (PB) y se expresa:

Si relación PB < 1, como es el caso de los metales alcalinos hcompresivo y el óxido tenderá a romperse. El óxido ocupa un menometal del que se formó. La película es porosa.

Si la relación 1< PB < 2, el óxido puede ser protector pero debe cumfactores enumerados antes. Los volúmenes de óxido y de metal sonforma una película protectora, no porosa y adherente.

Si la relación PB > 2, el volumen de óxido es mayor que el del metalcompresión en la película) y el óxido puede desprenderse de la supeal metal a que continúe oxidándose.


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Factores que intervienen en la corrosión

Temperatura

Presión o concentración del agente corrosivo

Acción catalítica

Difusión

Temperatura.- Aumenta proceso de corrosión:

a) Proporciona mayor energía cinética a los átomos, debilitando la rigidque facilita los desplazamientos atómicos y por tanto la ruptura de los eformar otros nuevos.

b) Al aumentar la temperatura en el oxigeno molecular aumenta tambcinética esto permite pasar al estado atómico que facilita la reacción

La oxidación a temperatura ambiente es débil en casi todos los metaleelevada inercia química y a la formación de finísimas películas de oxidocontacto entre el metal y el oxigeno.


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Presión.- Este aumento provoca un aumento de concentración del aa la superficie metálica, esto favorece la formación de compuestos edicho agente.

Dada una reacción de oxidación de tipo:

M + n/2 O2 => MOnEsta oxidación se produce por aumento de temperatura lo suficiente code un aumento en la presión es decir la concentración desplaza el equifavoreciendo la formación de oxido.

Acción catalítica.

Influencia de la orientación cristalina

Influencia del laminado en frío Influencia del estado de superficie, así como su grado de exposició

Difusión.

a) Película porosa

b) Película impermeable al agente corrosivo


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Acción catalítica.

Influencia de la orientación cristalina.- La velocidad de agranos que integran un metal depende de su orientación crist

Influencia del laminado en frío.- Debido a las deformaciones dtensiones residuales.

Influencia del estado de superficie, así como su grado de exp

Difusión.

a) Película porosa.- El agente corrosivo toma contacto con lametal a través de los poros, este proceso continua hasta la des

del metalb) Película impermeable al agente corrosivo.- La película pro

frenando el ataque.

c) Película que permite la difusión del agente corrosivo.- La corroa mayor o menor velocidad, dependiendo de la facilidad deagente agresivo a través de la película del oxido.


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Cinética de la oxidación directa

A partir de una superficie limpia de un metal, el proceso de oxidainicialmente producirse por dos etapas

1.- Adsorción del gas por la superficie metálica

2.- Formación de oxido ya sea como película que recubre la supecomo núcleos separados

Factores: orientación de la superficie, defectos reticulares, preparsuperficial, e impurezas del metal y del gas principalmente


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El proceso de corrosión exige vaetapas como son:


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Difusión a través de la capa de oxido, esta relacionatambién con imperfecciones cristalinas.


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Aleaciones resistentes a la oxidaaltas temperaturas


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Ejercicios

Calcular la relación de Pilling – Bedworth (P.B.) que expresa lavolumen óxido/volumen metal en la oxidación de aluminio →

densidad del aluminio es 2,7 g/cm3. La densidad de la alúmi¿Qué consecuencias deduce?.

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