turbina

Efecto de la temperatura sobre la corrosión del hierro en agua que contiene oxígeno disuelto

Cuando la corrosión está controlada por la difusión del oxígeno hacia la superficie del metal, la velocidad de corrosión se duplica, aproximadamente, por cada 30 ºC que aumente la temperatura, para una concentración dada de O2.
En un recipiente abierto que permita escapar al oxígeno disuelto, lavelocidad aumenta con la temperatura hasta unos 80 ºC y entonces desciende, hasta alcanzar para el punto de ebullición un valor muy bajo, según se muestra en la figura anterior.
La disminución de la corrosión por encima de 80 ºC está relacionada con el significativo decrecimiento de la solubilidad del O2 en el agua a medida que aumenta la temperatura, contrarrestando al efecto acelerador propio delaumento de temperatura.
En un recipiente cerrado el oxígeno no puede escapar y la velocidad de corrosión continúa aumentando con la temperatura hasta que se agota el O2.
Cuando la corrosión tiene lugar con desprendimiento de hidrógeno (2H+ + 2e- → H2 ) , el aumento de velocidad es de más del doble por cada 30 ºC que se eleve la temperatura. Por ejemplo, la velocidad de corrosión del hierro enácido clorhídrico se duplica, aproximadamente, por cada 10 ºC de aumento de la temperatura.











Efecto del pH sobre la corrosión del hierro en agua aireada y a temperatura ambiente. Para ajustar el pH en las zonas alcalinas y ácidas se empleó NaOH y HCl respectivamente.


1) ZONA de pH 4 a 10
La velocidad de corrosión es independiente del pH, y sólo depende de la velocidad conque se difunda el oxígeno hacia la superficie del metal (etapa controlante).
En este rango de pH ocurre la mayor parte de los casos de corrosión en los medios naturales (aguas, incluida el agua de mar, y suelos).
En esta región, los hechos más destacados son los siguientes:
a) La superficie de hierro está cubierta por una capa de óxido ferroso hidratado, cuyo pH observado es aproximadamente 9,5.b) La velocidad de corrosión depende sólo de la velocidad de difusión del oxígeno hacia la superficie catódica disponible. La extensión de la superficie catódica no es en apariencia importante.
c) En tanto las reacciones estén controladas por la velocidad de difusión del oxígeno, como ocurre en el caso de pH comprendido entre 4 y 10, la velocidad de corrosión la determinan la concentración deoxígeno, la temperatura y velocidad del agua. Las variaciones de composición de un acero (salvo las excepciones que se mencionarán), el tipo de tratamiento térmico o si está trabajado o deformado en frío, no afectan a la velocidad de corrosión.
Lo anterior implica que si se expone al agua dulce, al agua de mar (o a la mayorías de los suelos) aceros de alto y bajo contenido de carbono, aceros debaja aleación (p. ej., 1 a 2 % de Ni, de Mn o Cr,
etc.), hierro maleable o fundido, o acero suave laminado en frío, para unas mismas condiciones (concentración de oxígeno, temperatura y velocidad relativa metal-agua), la corrosión observada será esencialmente la misma en todos los tipos de aleaciones metálicas anteriormente mencionados. La velocidad de corrosión sólo se reducirá de maneraapreciable cuando el acero se alea en las proporciones de un acero inoxidable (> 12 % Cr), o con altos contenidos de níquel o silicio.
La fundición en aguas naturales o en el suelo se corroe al principio a la misma velocidad que el acero, pero puede dar una vida de servicio mucho mayor. Aparte del considerable espesor de metal que es común en las estructuras obtenidas por colada en moldes, la fundiciónpresenta la ventaja de que al estar compuesta por una mezcla de ferrita (casi hierro puro) y láminas de grafito, los productos de corrosión originados en algunos suelos y aguas cementan las láminas o nódulos de grafito residual.
La estructura que resulta (p. ej., en las tuberías de agua), aunque corroída por completo, puede retener, suficiente resistencia mecánica remanente para continuar...