laboratorio N 06: Corriente Alterna

Laboratorio n 5 : OXIDACIN Y CORROSINCIENCIA DE LOS MATERIALES 2

INDICE

OBJETIVO2

DESCRIPCION DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS3

DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO5

DATOS OBTENIDOS6

CALCULOS Y RESULTADOS7

CONCLUSIONES10

BIBLIOGRAFIA 11

ANEXOS12

OBJETIVOS

Observar y medir como la oxidacin y corrosin alteran las propiedades fsicas y mecnicas de un metal o aleacin.

DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS Balanza Analtica AS/X RADWAG

Horno elctrico

Vernier DigitalPrecisin 0,02 mm / .001. Ajuste fino con el pulgar rodillo.

Probetas de acero y cobre

DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO1. Usamos 4 probetas de cobre, 4 probetas de bronce y 4 probetas de acero se exponen a un horno a 800C en diferentes periodos de tiempo, los cuales son: 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas

2. Luego se procede a lijarlas para quitarle la corrosin.3. Despus de esto se toman medidas con un vernier digital y se pesa con una balanza analtica.

DATOS OBTENIDOS DEL LABORATORIOBronceDimetros (mm)Alturas (mm)Masa inicial (g)Masa final (g)Tiempo a 800C (horas)

Probeta 112.6312.6413.1613.0513.65413.62891

Probeta 212.6412.5416.5416.5617.493717.42282

Probeta 312.5912.5918.1318.1418.946618.85053

Probeta 412.5812.5919.919.9320.756620.624

CobreDimetros (mm)Alturas (mm)Masa inicial (g)Masa final (g)Tiempo a 800C (horas)

Probeta 112.6812.714.1114.115.863815.6651

Probeta 212.6712.6620.9120.8923.374922.8642

Probeta 312.6712.6821.6521.6524.267923.57373

Probeta 412.7612.1621.6421.6124.617623.81174

AceroDimetros (mm)Alturas (mm)Masa inicial (g)Masa final (g)Tiempo a 800C (horas)

Probeta 112.6712.3716.1716.1715.67815.63271

Probeta 212.5812.5618.4218.3417.530917.36472

Probeta 312.4512.7320.6120.5819.889219.64093

Probeta 412.5712.5621.5521.3820.632720.3484

CALCULOS Y RESULTADOSBronceDimetro Promedio (mm)Altura Promedio (mm)Volumen inicial (mm3)Masa (g)Densidad (g/mm3)Densidad Promedio (g/mm3)

Probeta 112.6313.11641.224-0.02518.3194x10-38.3979x10-3

Probeta 212.5916.552060.342-0.07098.4906x10-3

Probeta 312.5918.132257.039-0.09618.3944x10-3

Probeta 412.5819.912474.699-0.10668.3875x10-3

CobreDimetro Promedio (mm)Altura Promedio (mm)Volumen inicial (mm3)Masa (g)Densidad (g/mm3)Densidad Promedio (g/mm3)

Probeta 112.6914.11783.332-0.19888.8955x10-39.0022x10-3

Probeta 212.6620.92630.895-0.51098.8847x10-3

Probeta 312.6721.652729.612-0.69428.8906x10-3

Probeta 412.4621.622636.22-0.80599.3382x10-3

AceroDimetro Promedio (mm)Altura Promedio (mm)Volumen inicial (mm3)Masa (g)Densidad (g/mm3)Densidad Promedio (g/mm3)

Probeta 112.5216.171990.712-0.04537.8755x10-37.7701x10-3

Probeta 212.5718.382280.898-0.16627.6859x10-3

Probeta 312.5920.592563.289-0.24837.7592x10-3

Probeta 412.5621.462658.88-0.28477.7599x10-3

Calculando en el espesor (e) de la masa perdida

Broncee

Probeta 10.0238

Probeta 20.0678

Probeta 30.0919

Probeta 40.1021

Cobree

Probeta 10.1746

Probeta 20.4508

Probeta 30.6116

Probeta 40.7341

Aceroe

Probeta 10.0473

Probeta 20.1723

Probeta 30.2566

Probeta 40.2957

CONCLUSIONES Al finalizar el laboratorio hemos comprobado que los procesos de oxidacin y corrosin ocurren en todo momento, pero se hacen ms evidentes en un periodo de tiempo largo. Los procesos de corrosin y oxidacin no son buenos para la vida til de los metales ya que afectan mucho a sus propiedades mecnicas y fsicas. La oxidacin se produce porque el oxgeno delairereacciona con el metal, y en presencia de la humedad, la corrosin ocurre ms rpido. Se puede concluir que la velocidad de corrosin del cobre es mayor que la del acero y bronce, ya que la curva de e vs t de esta tiene mayor pendiente. Las velocidades de corrosin del acero y bronce son similares.

BIBLIOGRAFIA

CIENCIA E INGENIERA DE LOS MATERIALES. Donald R. Askeland. Publicacin Mxico: International Thompson Editores.1998. FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERA DE MATERIALES.William F. Smith.2 edicin. 1996.

ANEXOSCUESTIONARIO1) En qu casos la oxidacin presenta un comportamiento de tipo lineal?

Se presenta un comportamiento lineal cuando se dan las condiciones isotrmicas y una presin de oxigeno constante, se da generalmente en los metales alcalinos, alcalinotrreos y tierras raras. El oxgeno puede atravesar la capa de xido (discontinua), y atacar directamente el metal

2) El hierro por encima de los 500C presenta un oxido complejo, debido a sus varias valencias. Sabiendo que se forman los xidos: FeO, Fe2O3 y Fe3O4, indicar esquemticamente sus ubicaciones en una capa de xido.

En el hierro la oxidacin compleja se da debido a la perdida de los electrones por lo que en el FeO el hierro pierde +2 electrones, en el Fe3O4 es de +8/3 y en el Fe2O3 es de +3,por lo cual las ubicaciones en una capa de xido es de la siguiente manera:

3) Un cilindro metlico slido con un dimetro inicial de 12.65 mm, una altura de 18.58 mm y una masa inicial de 20.5798 gramos es introducido en un horno a 850 C durante tres horas. Su masa final es de 19.6932 gramos. Determinar el espesor del material perdido por oxidacin.

DATOS:=12.65 mm=18.58 mm=20.5798 g=19.6932 g Hallando el volumen de la masa inicial y el rea superficial:=.= = Hallando la y la variacin de masa:= = =g Finalmente calculamos el espesor 4) Un depsito abierto de acero que contiene un electrolito corrosivo sufre una prdida de material de 2 gramos/metro cuadrado por da. Calcule la perdida expresada en mdd. 1 mdd = 1 miligramo/decmetro cuadrado por da. Calcule el sobre espesor de las paredes y fondo de dicho depsito para que dure sin perforarse al menos 10 aos. Considerar la densidad del acero 7,87 gr/cm3.

SOLUCION

Datos:Prdida=2 gramos/metro cuadrado por da. (1) (2) Calculando la prdida en mdd ordenando (1) (3)Reemplazamos (2) en (3) obtenemos:

Calculando el espesor en 10 aos. e ==

5) Se quiere utilizar un determinado tipo de acero para la fabricacin de tanques que almacenaran un lquido corrosivo. Para ello se expusieron probetas de este acero a la accin de este lquido corrosivo y se observ una prdida media de 30 miligramos/decmetro cuadrado por da. Determinar si el acero seleccionado es el adecuado. Un material se considera bastante resistente y puede utilizarse si su velocidad de corrosin es menor o igual a 1 mm/ao.

Convirtiendo:

Sabemos:

Calculando la velocidad de corrosin:

Ya que la velocidad de corrosin hallado es menor que , entonces el tipo de acero seleccionado es el adecuado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA Facultad de Ingeniera Mecnica1