definición, efectos y tipos de corrosión

2. CORROSION
• DEFINICION
Corrosión es la destrucción de un cuerpo sólido
causada por un ataque no provocado, de naturaleza
química o electroquímica que se inicia en la
superficie y por consiguiente produciendo el
deterioro en sus propiedades tanto físicas como
químicas.

3. CORROSION
• Las características fundamental de este fenómeno,
es que sólo ocurre en presencia de un electrólito,
ocasionando regiones plenamente identificadas,
llamadas estas anódicas y catódicas:
Región anódico: Me = Me +n + n.e-
Región catódico: Me +n + n.e- = Me
• En la región anódica oxidación (corrosión)
• En la región catódica la inmunidad del metal.

4. CORROSION

5. CORROSION
• La corrosión de los metales también puede ser
considerada como el proceso inverso de la
metalurgia extractiva.
• Los óxidos, sulfatos, carbonatos o silicatos, la
energía son más bajas que en estado metálico más
altas, formando compuestos mas estables.

6. CORROSION - OXIDACION
• La oxidación es la combinación del metal con el
oxígeno del aire (Oxidación seca) Para metales con
valencia 2, la reacción que tiene lugar es:
M + 1/2O2 MO
• Esta reacción se descompone en una de oxidación y
otra de reducción:
Oxidación del metal: M M +2 + 2e
Reducción del oxígeno : 1/2O2 + 2e O2
• El óxido aparece en la superficie y pueden TOMAR
VARIAS FORMAS

7. CORROSION - OXIDACION
M M+n + ne

8. CORROSION - OXIDACION
• El óxido aparece en la superficie y pueden darse
varios casos:
1. Que la capa de óxido ocupe una superficie
menor que el del metal, por lo que la capa de
oxido es porosa y permite que la oxidación siga
avanzado.

9. CORROSION - OXIDACION
2. Que la capa de óxido ocupe toda la superficie del
metal del que se formó (Ejemplo. Al ), con lo que la
capa de óxido es muy adherente e impermeable y
tras formarse la película inicial del metal ya no sigue
oxidándose.

10. CORROSION - OXIDACION
3. Que la capa de óxido ocupe un volumen mayor
que el metal del que se formó, como el Fe, con lo
que la capa es inicialmente protectora, pero al
incrementarse su grosor aparecen tensiones que
hacen que se desquebraje y se de desprenda,
continuando la oxidación

11. CORROSION - EFECTOS
• El efecto de la corrosión es, en el peor de los casos,
la destrucción total de un componente, pero
también da lugar a otros problemas:
– fugas en tanques o conducciones,
– merma de resistencia mecánica en estructuras o en
partes de máquina
– desviaciones del funcionamiento normal de equipos,
• Desde el punto de vista económico se distinguen
dos tipos de pérdidas debidas a la corrosión, las
directas y las indirectas

12. CORROSION - VELOCIDAD
• La corrosión es un fenómeno dinámico. Su
velocidad depende de:
–las características del medio agresivo (acidez,
potencial redox, conductividad, etc.)
–El tipo de productos resultantes de la corrosión
(solubles o insolubles, continuos e impermeables
o discontinuos y permeables)

13. CORROSION - VELOCIDAD
–La velocidad de circulación del medio
agresivo respecto al material agredido (a
mayor velocidad mayor renovación del
medio agresor, mayor eliminación de
productos de la agresión y posibilidad de
acciones mecánicas de erosión con
eliminación de posibles películas
protectoras)

14. CORROSION - VELOCIDAD
–La formación de películas o depósitos
protectores, de la presencia de fenómenos
electrolíticos (circulación, corriente
eléctrica, formación de pilas locales o
generales)
–La temperatura (a mayor temperatura,
mayor corrosión)

15. CORROSION - VELOCIDAD
• En muchos casos, la corrosión se reduce a un
fenómeno electroquímico.
• El espesor x del óxido, en función del tiempo t,
varía:
a) linealmente: x = k’ t + A’
b) parabólicamente: x2 = k t k = A e(-E/RT)
c) logarítmicamente:
x = A” log (Bt + C)

16. TIPOS DE CORROSION
La corrosión galvánica puede ser particularmente
severa cuando las películas protectoras de
corrosión no se forman o son eliminadas por
erosión. ocurre cuando metales diferentes se
encuentran en contacto, ambos metales poseen
potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la
aparición de un metal como ánodo y otro como
cátodo, a mayor diferencia de potencial el material
con más activo será el ánodo.

17. TIPOS DE CORROSION

18. CORROSION UNIFORME
• CORROSIÓN UNIFORME: La corrosión uniforme
puede ser descrita como una reacción de corrosión
que ocurre por igual en toda la superficie del
material, causando un pérdida general del metal.
Toda la superficie del metal / aleación se corroe a
igual velocidad (Por ej.: Zn / HCl ⇒ Electropulido)

19. En la corrosión uniforme se tiene:
• Velocidad uniforme para toda el área expuesta
• No se distingue área anódica de catódica
• Modo de ataque poco frecuente
• Para diseño:
CORROSION UNIFORME

20. • Corrosión en placas: Incluye los casos intermedios
entre corrosión uniforme y corrosión localizada. El
ataque se extiende más en algunas zonas, pero se
presenta aún como un ataque general.
CORROSION LOCALIZADA

21. Corrosión en placas:
No existe velocidad uniforme superficial
Modo de ataque muy difundido
Por ej.: Fe/ H2O
El mayor tonelaje de metal se destruye por
corrosión de este tipo
CORROSION LOCALIZADA

22. • Corrosión por picado: Durante el picado, el ataque
se localiza en puntos aislados de superficies
metálicas pasivas, propagándose hacia el interior
del metal en forma de canales cilíndricos. Este tipo
de ataque, así como el intergranular y el fisurante,
son las formas más peligrosas bajo las cuales se
puede presentar la corrosión.
CORROSION LOCALIZADA

23. • Formas de Corrosión por picado
CORROSION LOCALIZADA

24. • Corrosión intergranular: Como su nombre indica, la
corrosión intergranular ocurre preferentemente a lo
largo de los límites de grano de algunas aleaciones
en ambientes específicos y, como consecuencia, la
muestra se desintegra a lo largo de los límites de
grano. Este tipo de corrosión predomina en algunos
aceros inoxidables
CORROSION LOCALIZADA

25. • Corrosión intergranular: Cuando el aceros
inoxidables se calientan a temperaturas
comprendidas entre los 500 y los 800°C durante
periodos de tiempo suficientemente largos, se
sensibilizan para el ataque intergranular.
CORROSION LOCALIZADA
Se cree que este tratamiento
térmico permite la formación
de pequeñas partículas de
precipitados de carburo de
cromo (Cr23C2) por reacción
entre el cromo y el carbono
en el acero inoxidable

26. CORROSION LOCALIZADA
Corrosión Intergranular
En la soldadura del
acero inoxidable, la
Corrosión Intergranular
se convierte en un
problema grave,
Denominado
sensibilización por
soldadura.

27. • Corrosión fisurante: Se conoce como corrosión
bajo tensiones. Se presenta cuando un metal está
sometido simultáneamente a la acción de un medio
corrosivo y de tensiones mecánicas de tracción. Se
forman fisuras que pueden ser intergranulares y
que se propagan hacia el interior del metal, se
puede llegar hasta la fractura del metal. La
velocidad de propagación oscila en general entre 1
y 10 mm/hora.
CORROSION LOCALIZADA

28. • Corrosión fisurante:
CORROSION LOCALIZADA

29. • Corrosión química: Bajo esta denominación se
estudian aquellos casos en que el metal reacciona
con un medio no-iónico (por ejemplo oxidación en
aire a altas temperaturas). Supongamos que
exponemos una superficie metálica limpia a la
acción del oxígeno, el metal comenzará a reaccionar
con el oxígeno formando óxidos.
CORROSION QUIMICA

30. • Corrosión química: Por ejemplo una pieza de Fe
(metal que presenta más de una valencia) calentada
al aire seco, por encima de 500ºC se oxida a
apreciable velocidad formando una película con la
siguiente estructura:
• Se han producido reacciones redox sin la
intervención de iones en solución y no ha habido
corrientes eléctricas recorriendo el metal.
CORROSION QUIMICA

31. • Corrosión electroquímica: A temperatura ambiente
la forma de corrosión más frecuente y más seria es
de índole electroquímica, este tipo de corrosión
implica un transporte de electricidad a través de un
electrolito. En los procesos de corrosión
electroquímica circulan, sobre el material expuesto
a corrosión, corrientes eléctricas. Se demostró que
durante la corrosión se cumplen las leyes de
Faraday.
CORROSION ELECTROQUIMICA

32. • Corrosión electroquímica:
Las causas más frecuentes de estas corrientes
eléctricas son:
– El contacto de dos materiales diferentes, tal como ocurre
con el hierro en contacto con el cobre, el aluminio en
contacto con el cobre, el cobre en contacto con el zinc,
etc. La unión de dos partes de un mismo metal
mediante un material de soldadura (Ej: Fe con Sn-Fe).
– Presencia de fases diferentes de una misma aleación. Ej:
aceros inoxidables.
CORROSION ELECTROQUIMICA

33. • Corrosión electroquímica:
- Presencia de óxidos conductores de electrones.
Por ejemplo óxido de laminación en chapas de Fe.
- Diferentes grados de aireación de una pieza
metálica.
- Corrientes inducidas por circuitos eléctricos mal
aislados. Tal es el caso de corrientes vagabundas en
estructuras metálicas enterradas.
- Impurezas, tensiones en el metal, etc.
CORROSION ELECTROQUIMICA

34. • Corrosión electroquímica: Los factores antes
mencionados hacen que en el metal existan zonas
de diferente potencial, es decir aparecen zonas
anódicas y zonas catódicas (micro electrodos) que
convierten al cuerpo metálico junto con el medio
agresivo en un gran conjunto de micro pilas
electroquímicas. El medio agresivo puede ser la
delgada capa de humedad que casi inevitablemente
recubre a todo cuerpo expuesto al aire atmosférico
CORROSION ELECTROQUIMICA

35. • Corrosión electroquímica:
CORROSION ELECTROQUIMICA

36. TIPOS DE CORROSION
Corrosión
galvánica del
magnesio
moldeado
alrededor de un
núcleo de acero.

37. FORMAS DE CORROSION
CORROSÓN POR PICADURA
O “Pitting”
Las picaduras ocurren como
un proceso de disolución
local anódica donde la
pérdida de metal es
aumentada por la
presencia de un ánodo pequeño y un cátodo
grande. Las picaduras suelen ser de pequeño
diámetro (décimas de milímetro).

38. FORMAS DE CORROSION
CORROSÓN POR
PICADURA O
“Pitting”

39. FORMAS DE CORROSION
CORROSÓN
POR
PICADURA
O “Pitting”

40. FORMAS DE CORROSION
• CORROSIÓN POR FISURAS o “Crevice”:
• Alrededor del hueco formado por contacto con
otra pieza de metal igual o diferente a la primera o
con un elemento no metálico.
• El proceso de pitting y el crevice tienen en común
que el agresivo químico está semiestancado,
situación de ánodo localizado.

41. FORMAS DE CORROSION

42. FORMAS DE CORROSION

43. FORMAS DE CORROSION
• CORROSIÓN POR EROSIÓN: Al combinar la acción del
ataque químico y la abrasión mecánica o desgaste, como
consecuencia del movimiento de un fluido, se origina la
corrosión por erosión.

44. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
CORROSIÓN
METAL heterogeneidades químicas
discontinuidades estructurales
tensiones internas
PIEZA estado de la superficie
radio de curvatura
piezas en contacto
esfuerzos a que está sometida (tracción favorece la
corrosión)
MEDIO AMBIENTE naturaleza (ácido, básico, salino ..)
concentración de aniones ( Cl, SO4, NO3) y
cationes
concentración de oxígeno. Efecto evans
temperatura, presión, conductividad,

45. FACTORES DE LA CORROSION
La corrosión ocurre en muchas y muy variadas
formas, pero su clasificación generalmente se basa
en uno de los tres siguientes factores:
1.- Naturaleza de la substancia corrosiva. La
corrosión puede ser clasificada como húmeda o
seca, para la primera se requiere un líquido o
humedad mientras que para la segunda, las
reacciones se desarrollan con gases a alta
temperatura.

46. FACTORES DE LA CORROSION
2.- Mecanismo de corrosión. Este comprende las
reacciones electroquímicas o bien, las reacciones
químicas.
3.- Apariencia del metal corroído. La corrosión
puede ser uniforme y entonces el metal se corroe
a la misma velocidad en toda su superficie, o bien,
puede ser localizada, en cuyo caso solamente
resultan afectadas áreas pequeñas.

47. Factores de la corrosion

48. FACTORES DE LA CORROSION
• Pilling y Bedworth establecieron, en 1923, un
criterio racional para determinar cuándo un óxido
formado resulta protector y cuándo no. Ellos
postularon que “Si el volumen del óxido formado es
menor que aquél del metal que reemplaza se
tendrá un óxido de estructura porosa. Si lo opuesto
es cierto se forma una capa homogénea continua
de oxido”.

49. FACTORES DE LA CORROSION
• Esta aseveración se puede cuantificar introduciendo
el Coeficiente de Pilling y Bedworth (P&B), que
viene dado por:
• M y D: peso molecular y densidad del óxido MeaOb,
respectivamente m y d: peso atómico y densidad
del metal Me, respectivamente n: N° de átomos del
Me por molécula de óxido
nmD
Md
metal
del
Volumen
oxido
de
Volumen
B
&
P.
de
Relación 


50. FACTORES DE LA CORROSION
Visualización del criterio de Pilling
y Bedworth.

51. FACTORES DE LA CORROSION
Mecanismos de oxidación: (función de la razón R)
Aluminio - Al2O3 1,29 Litio - Li2O 0,57
Bario - BaO 0,69 Magnesio - MgO 0,81
Cadmio - CdO 1,21 Manganeso - MnO2 2,27
Calcio - CaO 0,64 Níquel - NiO 1,70
Cesio -Cs2O 0,47 Plomo - PbO 1,28
Circonio - ZrO2 1,49 Potasio - K2O 0,45
Cobalto - CoO 1,75 Silicio - SiO2 1,89
Cobre - Cu2O 1,67 Sodio - Na2O 0,58
Cromo - Cr2O3 2,02 Titanio - TiO2 1,76
Estaño - SnO 1,28 Torio - ThO2 1.35
Estroncio - SrO 0,65 Tungsteno - WO2 1.88
Hierro - Fe3O4 2,10 Zinc - ZnO 1,59

52. FACTORES DE LA CORROSION
• Si: R < 1 Tipo 1, el óxido
producido es poroso, el O2
difunde a través de los poros
reaccionando en la interfase
metal-óxido (metales alcalinos)

53. FACTORES DE LA CORROSION
• R  1 Tipos 2-4, el óxido es
más denso y el mecanismo
de formación puede ser:
Reacción de oxidación
ocurre en interfase aire-
óxido
Reacción de oxidación
ocurre en interfase metal-
óxido
Mecanismo combinado de

54. SERIE GALVÁNICA
• Si ponemos dos metales en contacto, el que tiene
un Ecorr más negativo tiene un exceso de actividad
electrónica, que se cede al metal o aleación más
positiva.
• M metal más activo que N
• M → Mn+ + ne la velocidad aumenta por
pérdida de electrones: Ánodo en la célula galvánica
• N → Mm+ + me la velocidad decrece por
ganancia de electrones: Cátodo en la célula
galvánica

55. SERIE GALVÁNICA

56. SERIE GALVÁNICA
• La serie galvánica es una lista de los potenciales de
corrosión para varias aleaciones útiles y metales
puros (rango de potenciales). Los potenciales
vienen medidos con respecto a un determinado
electrodo de referencia. En ocasiones sólo aparece
listado el orden de potenciales. Se proporcionan
para ambientes de trabajo simulado o real. Sirve
únicamente para dar tendencias.

57. SERIE GALVÁNICA

58. SERIE GALVÁNICA
• Cuanto más negativo sea el potencial de una
aleación más fácilmente es atacada por corrosión
galvánica.
• Cuanto menor sea la diferencia de potencial de los
metales que se acoplan, menor es la velocidad de
corrosión.

62. SERIE GALVÁNICA
• El empleo de distintos metales en una solución
corrosiva no significa que la corrosión galvánica sea
inevitable. Los factores que influencian la corrosión
galvánica incluyen:
a) Conductividad del circuito: Tiene que existir el
contacto entre metales diferentes en una solución
de alta conductividad para que se produzca el
ataque galvánico.

63. SERIE GALVÁNICA
• b) Potencial entre ánodo y cátodo: la posición que
ocupa cada metal en la serie galvánica determina el
potencial y la dirección del flujo de corriente
cuando se compone una celda. El metal que ocupa
la posición más alta en la serie constituye el cátodo.
El otro metal es el ánodo y, debido a ello, es el que
resulta atacado por la acción de la celda. El
potencial se incrementa cuanto más apartadas unas
de otras son las posiciones ocupadas por cada
metal en la serie.

64. SERIE GALVÁNICA
• c) Polarización: Este efecto
es el que se produce sobre
los electrodos de una celda
galvánica por el depósito
sobre los mismos de los
gases liberados por la
corriente. La evolución de
los iones de hidrógeno
puede cambiar de pasiva
en activa la superficie del
acero inoxidable,
acelerando así la corrosión
del ánodo.
SOLUCIÓN
METAL
G
E<Eeq  ΔG > 0
 DEPOSICIÓN
E>Eeq  ΔG < 0
 DISOLUCIÓN
E=Eeq  ΔG = 0
 EQUILIBRIO
+
+
+
+

65. SERIE GALVÁNICA
• d) Areas relativas del cátodo y ánodo: el área
relativa de las superficies ejerce un efecto
pronunciado sobre el daño producido por la acción
galvánica. Un pequeño ánodo con un cátodo grande
produce una corriente de elevada densidad y
acelera la corrosión en el ánodo. Deberán evitarse
las pequeñas áreas del metal menos noble. No se
utilizarán piezas de sujeción de aluminio para el
acero inoxidable. En cambio, el empleo de piezas de
sujeción de acero inoxidable para aluminio da
resultados satisfactorios.

66. SERIE GALVÁNICA
• e) Relación geométrica entre superficies de
distintos metales: Un borde o una esquina del
metal menos noble no deberá estar en contacto con
el centro de un área de gran superficie del metal
que ha de constituir el cátodo si llega a formarse
una celda galvánica

67. Control de la corrosión
–Diseño
evitar estancamiento líquido, uniones , pares
galvánicos, ángulos vivos, ángulos de tuberías
–Modificación del medio
bajar temperatura, inhibidores (cromato sódico,
nitrato sódico, tanino, sales de Ca y Mg)
–Protección catódica
Incorporar ánodos que suministren mas e- que
zona anódica, ánodos de sacrificio

68. Control de la corrosión
– Modificación del proceso.
elegir material para que su forma o ambiente no
favorezcan la corrosión
– Recubrimientos
metálicos. Electrolíticamente, inmersión, difusión, etc
fosfatado sobre chapa de acero
anodizado del aluminio
tratamiento superficial (pavonado con baño de sosa a
143ºC)
orgánicos, como pinturas, barnices, lacas, asfaltos,
resinas, platicos, etc

69. Control de la corrosión
–Protección anódica
formación de películas pasivas protectoras
alimentadas con débiles corrientes
–Modificación del metal
aumentar pureza (Zn), alearlo (acero inox.,
bronce, latón), tratamientos térmicos,