TECNOLOGIA

1. PROTECCION CONTRA LA CORROSIÓN
1. JUSTIFICACION:
En la actualidad se trabaja mucho en los tratamientos o protecciones
contra la corrosión, sobre todo en la industria automovilística.
La protección contra la corrosión en tanques, tuberías y
construcciones mecánicas enterradas, sumergidas, o que contengan
un fluido conductor. Consiste en aislar eléctricamente dichos
elementos para eliminar el paso de las corrientes de corrosión, y en
instalar circuitos de protección catódica como complemento
imprescindible para eliminar la corrosión en toda la superficie en
contacto con este medio.
Básicamente todos los métodos que existen para lograr controlar la
corrosión de los materiales metálicos, son intentos para interferir con
el mecanismo de corrosión, de tal manera que se pueda hacer que
éste sea lo más ineficiente posible. Por ejemplo, disminuyendo el flujo
de electrones entre los componentes metálicos de la celda de
corrosión por el aumento de la resistencia eléctrica del metal, de
alguna manera disminuiría la corriente de corrosión y, por tanto, la
velocidad de corrosión. Esto no es practicable generalmente, pero
disminuir el flujo de corriente en el componente electrolítico de la
celda de corrosión produciría el mismo efecto, y esto sí es practicable.
2. OBJETIVO:
2.1. Conocer que métodos existen para la protección contra la
corrosión.

2. 2.2. Determinar bajo que características se realiza cada
método.
3. MARCO TEÓRICO:
Intervienen tantos factores en el fenómeno de la corrosión, que es
imposible proteger de ella a todos los metales. Para aquellos que es
posible, deberán tenerse en cuenta las siguientes circunstancias para
poder determinar la protección adecuada:
• Clase y estado del metal (composición, estructura, impurezas,
elaboración, tratamientos, etc.).
• Medio en que se encuentra (naturaleza, concentración, pH o
índice de acidez, presión, temperatura, etc.).
• Contacto entre el metal y el medio (forma de la pieza, estado
de la superficie, etc.).
Los procedimientos empleados para proteger contra la corrosión se
pueden clasificar en cinco grupos a saber:
1. Por recubrimientos metálicos (electrolisis, inmersión,
mentalización, cementación y chapado).
2. Por recubrimientos no metálicos
3. Por empleo de inhibidores.
4. Por empleo de pasivadores.
5. Protección catódica.
1. RECUBRIMIENTOS METÁLICOS: Estas protecciones se basan
en el hecho, ya indicado, de que al poner dos metales en
contacto, en presencia de una disolución, se produce la co-
rrosión de uno de ellos. Si se recubre el hierro con un metal
situado debajo de él en la serie electroquímica (Al, Zn, Cd, Mg),

3. será éste el que sufra la corrosión; y lo contrario sucederá con
un metal situado encima (Sn, Cu, Ni), sufriéndola entonces el
hierro. Por ello, es preciso un recubrimiento lo más perfecto
posible, exento de fisuras y poros por los cuales se iniciaría la
corrosión interior.
En todos los casos de recubrimientos metálicos deben prepararse las
superficies de las piezas mediante operaciones previas de desengrase
y decapado.
El desengrase tiene por objeto eliminar las sustancias grasas de que
están recubiertas frecuentemente las piezas. Para lograrlo, se
sumerge a éstas en baños de productos desengrasantes: tri-
cloroetileno, percloro etileno, sosa cáustica, car-bonato de sodio,
fosfato trisódico, bencina, alcoholes, etc.
El decapado se realiza para eliminar la capa superficial de óxido o de
restos de recubrimientos anteriores. Según el proceso seguido, puede
ser: mecánico, químico y electrolítico. Para el decapado mecánico se
utilizan cepillos metálicos y chorros de abrasivos (arena, granalla) o
de perdigones.
El decapado químico consiste en sumergir las piezas a tratar en ácido
sulfúrico diluido al 10% durante 5 minutos, o en ácido clorhídrico di-
luido al 20%.
En el decapado electrolítico se hacen actuar las piezas de acero como
ánodos en un baño de solución de ácido sulfúrico.
Recubrimientos por Electrólisis: Los recubrimientos electrolíticos,
o tratamientos galvánicos, sirven para proteger las piezas mediante

4. una capa de un metal autoprotector (Ni, Cu, Zn, Cr) depositado
utilizando este como ánodo y las piezas como cátodo. Se obtienen
con un baño electrolítico de una solución en forma de sulfatos o
cianuros del metal que se ha de depositar.
Las piezas se sumergen en el baño, suspendidas por bastidores
especiales o en tambores. Los recubrimientos electrolíticos más
utilizados son:
• Cobreado
• Niquelado
• Cromado
• Cincado
• Cadmiado.
Cobreado: Los depósitos de cobre se aplican a las piezas con dos
fines principales:
a) Como recubrimiento previo al niquelado, para preparar una
capa uniforme y fina y mejorar la resistencia a la corrosión del
recubrimiento posterior:
b) Para proteger zonas de las piezas de acero que deben ser
sometidas a un tratamiento posterior (cementación, nitruración,
etc.).
Los baños consisten en soluciones de sulfato de cobre y ácido
sulfúrico. Los ánodos son de cobre electrolítico troceado.
El espesor de la capa obtenida varía entre 0,01 y 0,02 mm.

5. Niquelado: El níquel es utilizado en gran escala, tanto para proteger
contra la corrosión como para fines decorativos, sobre piezas de
hierro, acero, latón, cobre, aluminio, etc. El brillo obtenido con él se
mantiene inalterable largo tiempo y resiste mejor que el cromo la
corrosión atmosférica. Para mejorar la superficie brillante, se debe
depositar siempre una capa intermedia de cobre. El baño consiste
fundamentalmente en una solución de sulfato de níquel, cloruro de
níquel y ácido bórico. Los ánodos son de níquel troceado o barras
ovaladas.
Cromado: El cromo y el níquel son los metales más empleados en los
tratamientos galvánicos. El cromo es más duro que el níquel y resiste
bien la corrosión atmosférica. En la práctica, el cromo se aplica sobre
las piezas previamente niqueladas y es muy utilizado para fines
decorativos en la industria del automóvil (parachoques, embellece-
dores, tapacubos, etc.).
El baño está formado por una solución de ácido crómico, ácido
sulfúrico y agua. El espesor de la capa de cromo es muy pequeño:
aproximadamente, 0,001 mm.
• Cromado duro: Tratamiento galvánico que se realiza sobre los
metales mediante una técnica especial que les confiere, en gran
medida:
• Resistencia al desgaste.
• Resistencia al rayado.
• Dureza de penetración.
• Resistencia a la corrosión.
Se aplica a piezas de nueva fabricación o a piezas desgastadas y se
utiliza para cilindros, camisas, segmentos, cigüeñales, hileras,
matrices, punzones, herramientas, instrumentos de medida, etc.

6. Las principales diferencias entre el cromado duro y el decorativo,
además de las características conseguidas, residen en la densidad de
la corriente y en la temperatura del baño. Además, los espesores de
la capa de cromado duro son mucho mayores: de 0,05 a 0,1 mm.
Cincado: El cinc se emplea como recubrimiento de piezas que deban
ser resistentes a la corrosión. Dado que está por debajo del hierro en
la serie electroquímica, si exponemos una pieza de hierro cincada a
una atmósfera corrosiva, es el cinc el que resulta corroído, sin que
sea afectado el hierro.
Los baños utilizados son soluciones de sulfato de cinc y cloruro
amónico, o soluciones de cianuro sódico y cianuro de cinc electrolítico
en forma de bolas.
Cadmiado: Los recubrimientos electrolíticos de cadmio protegen
eficazmente de las condiciones de exposición corrientes, pero, en
cambio, su resistencia a los ácidos es débil.
Este recubrimiento es más blanco y lustroso que el cincado, pero
también más caro. El baño electrolítico apropiado está formado por
una solución de cianuro de cadmio y cianuro de sodio. Los ánodos son
de forma ovalada o esféricos.
Recubrimientos por Inmersión:
Estos recubrimientos consisten en sumergir las piezas en un baño
fundido de metal protector durante breve tiempo.
Los metales más empleados son: cinc, estaño, aluminio y plomo.

7. Galvanizado: La protección del acero mediante inmersión en cinc
fundido recibe el nombre, impropio, de galvanizado, que tiene su
origen en el concepto de protección electroquímica.
Los productos galvanizados lo son para que puedan estar expuestos a
la acción de la atmósfera y el agua.
Estañado: Es el recubrimiento por inmersión en estaño y
proporciona a las piezas protegidas un aspecto agradable, buena
resistencia a la corrosión y superficies que pueden ser soldadas fá-
cilmente.
Aluminizado: Es el método más moderno de protección por
inmersión. El aluminio se aplica preferentemente sobre el acero y
ofrece una excelente resistencia a la corrosión y al calor y un
atractivo aspecto.
Para evitar que el acero se oxide, se le aplica antes una capa de cinc
o estaño. Es útil para los objetos que exigen una resistencia
simultánea al calor y la corrosión, como calentadores, mamparas,
cortafuegos, etc.
Inmersión en plomo: Debido a que el plomo presenta gran
resistencia a la corrosión atmosférica, se usa, en especial, para piezas
expuestas a la intemperie que no hayan de sufrir fricciones.
Frecuentemente el plomo es aleado con pequeños porcentajes de
estaño y antimonio, para endurecerlo.
Recubrimientos por metalización:

8. Con este procedimiento, y por medio de una pistola metalizadora, se
proyectan partículas de un metal fundido o en estado pastoso sobre
la superficie de otro, con lo cual se consigue dar a éste,
superficialmente, las características del primero.
Se emplea principalmente para recargar piezas desgastadas, reparar
defectos, proteger contra la corrosión y el desgaste y mejorar el
acabado con fines decorativos.
La película metalizadora se obtiene mediante un soplete que funde el
metal de aportación y un suministro de aire comprimido que proyecta
el metal fundido. Así se puede proyectar cualquier metal o aleación
sobre la pieza a proteger, según las características deseadas.
Recubrimientos por cementación:
Se basan en que la mayor parte de los metales, en estado de polvo
finísimo, son capaces de difundirse en otro metal, o producto
siderúrgico, si ambos se ponen en contacto a elevadas temperaturas.
De este modo se obtiene una capa superficial rica en el elemento que
se difunde y que en realidad es una aleación con el metal básico. El
fin que se persigue es mejorar la resistencia a la corrosión propia del
metal al agregarle auto-protectores tales como cinc, aluminio, cromo,
etc.
Sherardización: Se emplea para proteger el acero mediante difusión
de cinc y se aplica a pequeñas piezas, como cerrojos, tuercas,
tornillos, etc. El proceso tiene lugar colocando las piezas, junto con
polvo de cinc y naftaleno, en un recipiente cerrado y calentado a
360° C. La capa de aleación hierro-cinc obtenida es de unos 0,5 mm.

9. Calorización: También llamada aluminizado, es la cementación de
un producto siderúrgico utilizando aluminio. La capa resultante es
muy resistente a la corrosión por gases sulfurosos y a las sales fun-
didas a altas temperaturas; por tanto, se aplica a hornos, válvulas,
cajas para cementación, equipos para industrias refinadoras de
aceite, cubiertas de pirómetros, etc.
El proceso consiste en someter la pieza a la acción de una mezcla de
polvo de aluminio, alúmica y cloruro amónico, a unos 900 °C y en
cajas cerradas. La capa obtenida tiene de 0,1 a 1 mm de aleación
Fe-Al.
Cromización: Consiste en cementar con cromo, el cual convierte en
inoxidable la superficie del metal tratado. La capa resultante ofrece
gran resistencia a la acción de los agentes químicos y a la oxidación
en caliente.
Este proceso es igual a los anteriores, pero usando cromo en polvo
y alúmina. Se aplica en piezas de motores sometidas a altas
temperaturas por los gases de combustión, como válvulas de
colectores de escape, ejes, etc.
Silización: Es la difusión de silicio en un producto siderúrgico.
Aunque no es un recubrimiento metálico, se menciona aquí porque
las piezas tratadas por silización presentan una elevada resistencia a
la corrosión de los ácidos y al desgaste. Los agentes cementantes son
carburo de silicio y cloro, y la temperatura del proceso oscila entre los
930 y 1.000° C. El espesor de la capa obtenida puede ser de más de
1 mm.
Se aplica a ejes de bomba, camisas, válvulas y demás piezas que
puedan sufrir fricción.

10. Recubrimientos por chapado:
El chapado, o placado, consiste en proteger un metal, por una o las
dos caras, mediante láminas protectoras que se laminan en caliente
junto con el metal.
Se emplea en el acero para darle resistencia a la corrosión mediante
chapas de cobre, latón, níquel, cuproníquel, acero inoxidable, etc., y
también en las aleaciones de aluminio, con láminas de aluminio puro.
2. RECUBRIMIENTOS NO METÁLICOS: Empleados durante
el almacenamiento o transporte de materiales metálicos ya
manufacturados y que proporcionan una protección
temporal. Para conseguir recubrimientos no metálicos
resistentes a la corrosión se utilizan los siguientes
procedimientos:
Fosfatado: Consiste en sumergir el acero en una solución de
ácido fosfórico, nitrato de cinc, fosfato ferroso y otras sales,
con lo que se obtiene una capa formada por un fosfato de
hierro y cinc.
Pavonado: Es la protección del acero mediante una capa de
óxido, calentándolo en un baño de sosa cáustica concentrada,
que contiene clorato sódico, a 143º C. de este modo se forma
una capa de óxido protectora pero suficientemente porosa
para admitir aceite mineral, que aumenta su acción.

11. Anodizado: En el aluminio se puede producir una capa de
óxido protector mediante un tratamiento electrolítico en el
cual el aluminio forma el ánodo en una disolución ácida.
Esmaltado: Se realiza aplicando sobre el metal una capa a
modo de papilla de borosilicato de calcio, potasio y plomo.
Una vez secas las piezas se introducen en un horno, donde se
funde el esmalte formando una capa protectora vidriada.
Pintado: La protección a base de pinturas, barnices, lacas,
resinas sintéticas, etc., actúa principalmente contra el agua.
En realidad, pocas veces ofrece una impermeabilidad
absoluta, pero sí gran resistencia a la penetración, limitando
la cantidad de agua que alcanza la superficie del metal. Toda
aplicación de pintura debe ir precedida de un desengrasado y
un decapado cuidadoso del metal, para hacer desaparecer
toda traza de óxido, orín o cascarilla.
3. PROTECCIÓN POR INHIBIDORES: Los inhibidores son
sustancias que, añadidas al medio corrosivo, aminoran o
detienen la acción de éste al formar un compuesto protector
sobre la superficie del metal, bien sea sobre las partes anódicas
o sobre las catódicas.
Los inhibidores anódicos más empleados son: cromato sódico,
carbonato sódico, fosfato sódico, bicromato potásico, etc. Los
inhibidores catódicos son: sulfato de magnesio, de níquel y de cinc,
sales de calcio, etc.
Hay otros inhibidores, denominados de absorción, como el agar, la
gelatina, el tanino, etc., que son sustancias coloidales que se fijan
sobre el metal impidiendo su corrosión.

12. 4. PROTECCIÓN POR PASIVADORES: Ya se ha indicado
anteriormente que en algunos metales, como el aluminio, se
forma una película en su superficie que detiene la corrosión
apenas iniciada. Se dice que estos metales tienen una pasividad
natural contra la corrosión. También puede conseguirse la
pasividad tratando previamente el metal; por ejemplo:
sumergiendo una pieza de acero en ácido nítrico concentrado,
resulta inatacable por el ácido nítrico diluido, io cual se expresa
diciendo que la pasividad la ha provocado un pasivador.
El metal base protegido por una capa de minio (sobre todo si está a
la intemperie) es más resistente a la oxidación que si se empicara
cualquier otro producto.
Los pasivadores más empleados son el minio (óxido de plomo) y el
cromato de cinc, ambos muy útiles como aplicación previa al pintado
sobre piezas de acero.
La diferencia entre el minio (pasivador) y una pintura antioxidante es
que, si se hace una raya en la pintura que descubra el metal, éste
resultará atacado, lo cual no sucede s¡ la superficie está recubierta
con minio.
5. PROTECCIÓN CATÓDICA: La protección catódica es una
consecuencia del mecanismo electroquímico expuesto en las
causas de corrosión y consiste en incluir la pieza que se desea
proteger en un circuito eléctrico en el cual ésta actúa de
cátodo. Por ejemplo, si se quiere proteger un depósito de chapa
de acero que contenga agua, se añade un ánodo de magnesio

13. en contacto con la chapa, de forma que el hierro resulta
protegido a costa de consumirse en cinc.
Los ánodos más empleados son de cinc, aluminio o magnesio.
Si la resistencia eléctrica del baño o medio en que se encuentra el
metal a proteger es demasiado grande y la corriente que circula entre
los dos metales es demasiado débil, debe suministrarse corriente
continua exterior además de incluir los ánodos, que en este caso son
de hierro.
La corrosión suele ser un fenómeno electroquímico por lo que se
puede intentar combatirlo conectando el metal que se quiere proteger
a otro metal menos noble, según la serie galvánica, que actuará
entonces como ánodo de sacrificio (también llamado galvánico) o
bien conectándolo al polo negativo de una fuente exterior de
corriente continua.
El primer caso constituye la protección catódica con ánodos
galvánicos o de sacrificio y el segundo la protección catódica con
corriente impresa. La protección catódica constituye sin duda, el más
importante de todos los métodos empleados para prevenir la
corrosión de estructuras metálicas enterradas en el suelo o
sumergidas en medios acuosos.
Tanto el acero como el cobre, plomo y bronce son algunos de los
metales que pueden ser protegidos de la corrosión por este método.
Las aplicaciones incluyen barcos, tuberías, tanques de
almacenamiento, puentes, etc. La protección se logra aplicando una
corriente externa a partir de un rectificador que suministra corriente
continua de bajo voltaje. El terminal positivo de la fuente de corriente

14. se conecta a un ánodo auxiliar (grafito por ejemplo) localizado a una
determinada distancia de la estructura a proteger y el terminal
negativo se conecta a la estructura metálica.
En la práctica, la corriente necesaria para proteger una estructura
desnuda suele ser demasiado grande como para ser rentable
económicamente. La estructura entonces, se recubre con algún
revestimiento para proporcionarle protección frente al medio
agresivo, reservándose la protección catódica para proteger la
estructura sólo en aquellos puntos en que no pueda lograrlo el
revestimiento.
Una estructura también puede protegerse contra la corrosión
mediante un ánodo galvánico o de sacrificio. Si el electrodo auxiliar
es de un metal más activo que el metal que se quiere proteger,
actuará de ánodo en la celda de corrosión. En este caso, la estructura
actuará como cátodo y quedará protegida por el "sacrificio" del ánodo
que se corroerá.
Este otro método de proteger catódicamente una estructura se utiliza
cuando resulta inconveniente una fuente externa de corriente.
Esencialmente, el ánodo de sacrificio (de magnesio, aleaciones base
de magnesio, cinc y aluminio) suministra la energía eléctrica
necesaria para la protección de la estructura.
En un montaje de protección catódica conviene comprobar
periódicamente la buena marcha del sistema de protección, lo cual se
realiza con ayuda de un electrodo de referencia y un milivoltímetro.
Los electrodos de referencia más empleados son el de plata/cloruro
de plata (Ag/AgCl) y el de cobre/sulfato de cobre (Cu/CuSO4)

15. Los esquemas de la figura muestran como hacerlo en el caso de
control del casco de un barco o de una cisterna de un petrolero.
a) Mediante corriente impresa,
b) mediante ánodos de sacrificio.
Aplicaciones prácticas de la protección catódica
Protección catódica de depósitos de agua dulce. Los depósitos de
agua potable, tanto industriales como domésticos, también se pueden
proteger de la corrosión mediante protección catódica. En este caso
se prefiere el sistema de ánodos galvánicos o de sacrificio.
Protección catódica de tuberías enterradas. Quizá uno de los casos
donde es más empleada la protección catódica es en las tuberías
enterradas. Los miles y miles de kilómetros de tuberías enterradas
que se utilizan para transportar agua o petróleo están protegidos por
lo general mediante tratamiento catódico, además de determinados
revestimientos, cuando el caso lo requiere. Básicamente, se
determina la resistencia del suelo para identificar aquellos lugares en
los cuales, cuando tal resistencia es baja es indicio de posibilidad de
corrosión.
4. HIPOTESIS:
Al conocer los métodos que se pueden emplear para la protección
contra la corrosión, podemos determinar cuales son los adecuados
para ser empleados en cada una de las circunstancias en las que se
presente y tendremos amplio conocimiento para evitar o tratar la
corrosión.

16. 5. CONCLUSIONES:
Mediante la investigación se han determinado 5 métodos para la
protección contra la corrosión.
Además muchos métodos se emplean industrialmente para evitar la
corrosión, mediante la selección de la aleación y estructura propias o
por la superficie de un material dado: utilización de metales de alto
grado de pureza, empleo de adiciones de aleación, utilización de
tratamientos térmicos especiales, diseño adecuado, protección
catódica, empleo de inhibidores, revestimientos superficiales.
6. ANEXOS:

19. Protección catódica del casco de un barco.
a) Mediante corriente impresa, b) mediante ánodos de
sacrificio.
Esquema de protección catódica con ánodo de sacrificio de
un tanque de agua.

20. Protección de una tubería enterrada con ánodo de
sacrificio.
Diseños "geométricos" que pueden contribuir a evitar la
corrosión.

21. 1. Alimentación eléctrica
220 v. 50 hz.
2. Unidad central y de
control de potencia.
3. Puesta a tierra.
4. Cable apantallado.
5. Lecho de ánodos.
6. Tanques y tuberías a
proteger.
7. Sonda de referencia.
Protección Catódica Mediante
Corriente Impresa
GRUPO 3
CESAR PACHECO HERRERA
DIEGO PONCE
FELIX BONILLA
CARLOS CASTRO