corresion y desgaste de materiales





INTRODUCCION
Los materiales están expuestos continuamente a los más diversos ambientes de interacción (material-ambiente) y esto provoca, en muchos casos, la pérdida o deterioro de las propiedades físicas del material. La corrosión al igual que el desgaste es una de las formas más importantes de degradación de piezas, elementos mecánicos y equipos industriales.
El desgaste puede serdefinido como el daño superficial sufrido por los materiales después de determinadas condiciones de trabajo a los que son sometidos. Este fenómeno se manifiesta por lo general en las superficies de los materiales, llegando a afectar la sub-superficie. El resultado del desgaste, es la pérdida de material y la subsiguiente disminución de las dimensiones y por tanto la pérdida de tolerancias. Porotro lado la corrosión es una reacción química (oxidorreducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.
A la vez es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.)
Ambas formas sonproblemas industriales importantes pues pueden causar accidentes por ruptura de piezas y representa un costo importante en el mundo por perdidas en materiales.
En la actualidad existen diversas formas para contrarrestar estos tipos de degradación e incluso algunos libros de diseño contienen ideas sencillas de cómo prevenirlo y combatirlo.









CORROSION Y DESGASTE DE MATERIALES1. CORROSION
Lo que provoca la corrosión es un flujo eléctrico masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas. La corrosión es un fenómeno electroquímico. Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro. Cuando desde una especie química se ceden y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie quelos emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación, y aquella que los recibe se comporta como un cátodo y en ella se verifica la reducción.
Para que esto ocurra entre las especies, debe existir un diferencial electroquímico. Si separamos una especie y su semireacción, se le denominará semipar electroquímico; si juntamos ambos semipares, se formará un par electroquímico. Cada semiparestá asociado a un potencial de reducción(antiguamente se manejaba el concepto de potencial de oxidación). Aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción y, viceversa, aquél que exhiba un potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación.
Para que haya corrosión electroquímica, además del ánodo y el cátodo, debe haberun electrólito (por esta razón, también se suele llamar corrosión húmeda, aunque el electrólito también puede ser sólido). La transmisión de cargas eléctricas es por electrones del ánodo al cátodo (por medio del metal) y por iones en el electrólito.
Este par de metales constituye la llamada pila galvánica, en donde la especie que se oxida (ánodo) cede sus electrones y la especie que se reduce(cátodo) acepta electrones. Al formarse la pila galvánica, el cátodo se polariza negativamente, mientras el ánodo se polariza positivamente.
En un medio acuoso, la oxidación del medio se verifica mediante un electrodo especial, llamado electrodo ORP, que mide en milivoltios la conductancia del medio. La corrosión metálica química es por ataque directo del medio agresivo al metal, oxidándolo, y elintercambio de electrones se produce sin necesidad de la formación del par galvánico.

Esquema de oxidación del hierro, ejemplo de corrosión del tipo polarizada.
La manera de corrosión de los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen meteorítico), los metales están...