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PRÁCTICAS DE CIENCIA E
INGENIERÍA DE MATERIALES
2014/15

Grado en Ingeniería Química
Doble Grado en Ingeniería Química + Ingeniería en Energía
Doble Grado en Ingeniería Química + Ingeniería en Organización Industrial

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INDICE
1. Corrosión de Materiales Metálicos

5

2. Propiedades Mecánicas

17

3. Caracterización Microestructural de Materiales

29

4. TratamientoTérmico de Aceros

39

5. Determinación del Índice de Fluidez en Polímeros
Termoplásticos
5. Selección de Materiales en la Industria Química
6. Selección de Materiales en la Industria Química

53

61

3

4

Práctica 1

CORROSIÓN DE MATERIALES METÁLICOS

5

FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA CORROSIÓN
La corrosión se define como la reacción química o electroquímica de una aleación o
unmetal con su medio circundante, con el consiguiente deterioro de sus
propiedades. En el caso de materiales no metálicos se habla de degradación.
Por tanto también puede definirse la corrosión como el paso de un metal de su
forma elemental a su forma iónica o combinada con cesión de electrones a un no
metal como el oxígeno, azufre, etc. El metal a través de la corrosión regresa a la
formacombinada formando óxidos, sulfuros, hidróxidos, que es como los metales
se encuentran habitualmente en la naturaleza por tratarse de formas
termodinámicas más estables.
Para su extracción hay que cambiar las condiciones termodinámicas utilizando
reductores, altas temperaturas, etc., pero el metal tiene una gran tendencia a estar
combinado (la reacción de corrosión está favorecida).
Hay muchosejemplos de corrosión a nuestro alrededor: hierro oxidado,
empañadura de la plata, película verde sobre el cobre y el latón, etc. La corrosión
causa enormes daños a los edificios, puentes, barcos, coches e instalaciones
industriales.
Dependiendo del mecanismo por el cual tiene lugar el proceso la corrosión se
divide en dos tipos:
1. Corrosión electroquímica
Se debe a la formación de pilasgalvánicas locales microscópicas, debido a
heterogeneidades del material. Con aire seco no se oxidan y con medio acuoso y
sin oxígeno tampoco.
La reacción anódica es siempre la de disolución del metal: Me ⇆ Men++ neLa zona del metal con mayor tendencia a la disolución (zona anódica) es corroída
en un proceso en que los átomos metálicos ceden sus electrones y el metal pasa a
la disolución comoion positivo. Por otro lado, la superficie del metal con menor
tendencia termodinámica a la disolución (zona catódica) permanece inmune al
ataque. Ésta recibe los electrones liberados en el ánodo, que son captados por un
oxidante que haya en electrolito mediante una reacción catódica.
En la mayoría de los casos el oxígeno disuelto actúa como captador de electrones
en medios neutros yalcalinos, y el hidrógeno en medio ácido, aunque puede haber
otras especies oxidantes en el medio como Fe3+, NO-3.
Reacciones catódicas:
O2 + 2H2O + 4e- ⇆ 4OH- (medios neutros o alcalinos)
2H3O+ + 2e- ⇆ 2 H2O + H2 (medios ácidos)

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También cuando ponemos en contacto dos metales distintos (cinc y cobre), se
genera una corriente eléctrica debido a la diferencia entre los potencialeselectroquímicos de ambos metales. El más noble actuará como cátodo y el más
activo como ánodo.
2. Corrosión directa
Se da cuando el metal trabaja a elevada temperatura y por tanto no hay humedad
sobre la superficie del metal.
El mecanismo consiste en la reacción química heterogénea directa entre la
superficie metálica y un gas agresivo, que generalmente es el oxígeno, con
formación de películas deóxido:
2M(s) + O2(g) ⇆ 2MO(s)
La reacción tiene las mismas posibilidades de ocurrir sobre cualquier punto de la
superficie, por lo que el ataque es homogéneo o generalizado. A veces los óxidos
que se forman tienen carácter protector, porque actúan de barrera entre el metal y
el gas agresivo.
También se puede hacer una segunda clasificación de la corrosión, según la
morfología o tipo de...