Materiales

1.- ESTUDIO DE LOS DIFERENTES PROCEDIMIENTOS DE PROTECCIÓN ANTICORROSIVA DE LOS MATERIALES METÁLICOS.

a) Diseño adecuado.-
Al proyectar cualquier estructura metálica deberán seleccionarse ante todo los materiales a emplear. Para la selección adecuada del material debemos tener en cuenta el medio en el que va a operar (no es lo mismo una estructura enterrada, una sumergida o una estructura alaire libre en las distintas condiciones atmosféricas). La selección debe estar basada en la experiencia en el uso de los distintos materiales y será necesario recurrir a datos ya recopilados.
No obstante, existen unas normas generales a la hora de seleccionar metales y aleaciones resistentes a la corrosión que son:
- Para condiciones no oxidantes o reductoras tales como ácidos y solucionesacuosas libres de aire, se utilizan frecuentemente aleaciones de níquel y cromo.
- Para condiciones oxidantes se usan aleaciones que contengan cromo.
- Para condiciones altamente oxidantes se aconseja la utilización de titanio y sus aleaciones.
Además de lo anterior hay otros datos a tener en cuenta a la hora de seleccionar el material. Tenemos, por ejemplo, la velocidad de oxidación que determinala vida útil del metal y por lo tanto el tiempo que habrá que esperar para sustituirlo llegado el caso. La carga eléctrica, ya que cuando se unen dos metales distintos o se les conecta eléctricamente, se forma un par galvánico en el que el metal de mayor potencial negativo es anódico con respecto al de menor potencial que actúa de cátodo. Siempre es el metal anódico el que se corroe.
La mayoríade los metales en contacto con el aire u otros gases reaccionan formando una película de óxido en su superficie que dependiendo de sus características puede ser protectora del metal. Para que esta película sea protectora, entre otros factores, debe cumplir lo siguiente:
- La película debe tener buena adherencia.
- El punto de fusión del óxido debe ser alto.
- La película del óxido debe teneruna baja presión de vapor.
- La película debe tener un coeficiente de expansión casi igual al del metal.
- La película debe tener plasticidad a alta temperatura para evitar su ruptura.
- La película deberá tener baja conductividad y bajos coeficientes de difusión para iones metálicos y oxígeno.
- El porcentaje en volumen de óxido respecto al metal después de la oxidación ha de ser ligeramentemayor que 1. Este porcentaje se calcula mediante el porcentaje Pilling-Bedworth (PB) y es el primer paso para saber si el óxido de un metal puede ser protector o no. Para su cálculo se utiliza la siguiente fórmula:






Si la relación PB es menor de 1, el óxido ocupa menos volumen que el metal del que se formó, dando lugar a una película porosa que dejaría parte de las superficies del metalexpuesta a que siga corroyéndose. Si PB es igual o ligeramente superior a 1, el volumen de óxido y de metal son casi iguales dando lugar a una película protectora si cumple con los factores citados anteriormente. Si la PB es mucho mayor que 1 (casi 2 o más) el volumen de óxido es mayor que el de metal y tenderá a desprenderse de la superficie exponiendo al metal a que siga oxidándose.Además de la selección de materiales hemos de tener en cuenta otras consideraciones a la hora de diseñar una estructura pensando en cómo le afectará la corrosión:
- La corrosión tiene una acción penetrante que puede debilitar el material a la hora de absorber esfuerzos mecánicos y por lo tanto hemos de pensar en el espesor adecuado para que la pieza no deje de cumplir estos requerimientosmecánicos.
- Es preferible usar soldaduras que remaches. Los remaches son puntos por los que pueden producirse grietas que pueden provocar corrosión antes de lo pensado. El material de los remaches y en general todas las piezas de las estructuras deben ser galvánicamente similares en previsión de que los de menos potencial eléctrico puedan provocar un par galvánico con los que tienen mayor potencial....