Taller Materiales 2 Soluci N

Taller materiales 2 solución
6. En una finca se instalan canales de acero para dar de beber a un rebaño de ganado. Es muy frecuente que la vida útil de los canales sea breve porque se oxidan. Diseñeun sistema para evitar o retardar el proceso de oxidación. Explique el procedimiento y justifique su propuesta. Puede consultar el capítulo 23 del texto “Ciencia e Ingeniería de Materiales”, DonaldR. Askeland et al. 6a edición.
Solución:
Para poder comprender esta pregunta primero tenemos que entender el concepto de oxidación, es la reacción de los metales con el oxígeno que produce un oxido enla superficie (Askeland 2012). Para evitar que los canales se oxiden de manera muy rápida se podrían utilizar otros metales, para reforzarlo y así la vida útil sea más extensa. Interesan tresaspectos de esta reacción para ver que metal podría ser utilizado para reforzar estos canales que son: la facilidad con la que se oxida el metal, la naturaleza de la película de óxido que se forma y larapidez con la que ocurre la oxidación
1. La facilidad con la que se oxida el metal, está dada por la energía libre estándar de formación para el óxido (Askeland 2012), el aluminio y el magnesio se oxidancon facilidad por tener una energía libre negativa grande, en comparación con el níquel y el cromo que no presentan una fuerza grande de activación para la oxidación.
2. El tipo de película de óxido,influye en la rapidez a la que ocurre la oxidación (Askeland 2012). Relación de Pilling-Bedworth:
Donde M es la masa atómica o molecular, ρ es la densidad y n el número de átomos de metal. Si larelación es menor a uno el oxido ocupa un volumen menor que el metal del cual se forma, recubrimiento poroso y la oxidación continua rápidamente, ejemplo el magnesio. Si la relación es de uno a dos, losvolúmenes de oxido y metal son iguales, se forma una película protectora no porosa, ejemplo el aluminio, el titanio y el zinc . Si la relación es mayor a dos, el oxido ocupa un valor mas grande que...