1. DETERIORO
O
DAÑO
EN
SERVICIO

2. FORMAS DE DETERIORO O FALLAS MÁS
CORROSIÓN
FATIGA CREEP
Deterioro
producido como
consecuencia de la
pérdida de
material por
acción del medio
sin acción
mecánica
Condiciones
necesarias:
Cargas fluctuantes
Tensiones elevadas
Tiempo
Temperaturas
elevadas y
tensiones
relativamente
altas.
Cambios
estructurales y
cambios químicos
FRECUENTES DE LOS METALES EN SERVICIO
FRACTURA
FRAGIL
OTRAS
Shock térmico
Vibraciones
Golpe de ariete
Fallas materiales
Fallas de
fabricación
Fallas de diseño
Cargas externas
Bajas
temperaturas
Cargas dinámicas
Fragilidad por
revenido
DESGASTE
Deterioro
producido por la
combinación de
fuerzas mecánicas
y el medio
circundante.

3. CORROSIÓN
“Se entiende por corrosión al ataque no intencionado del material
por parte del medio circundante”
Este produce un deterioro de sus propiedades mecánicas, físicas o
bien de su aspecto. El grado de daño puede llegar a inutilizar la
pieza o desencadenar su rotura. El mismo tiene lugar o comienza en
la superficie y en los metales tiene naturaleza electroquímica o
química.

4. CORROSIÓN: UN PROCESO NATURAL E IRREVERSIBLE
Es posible definir la corrosión desde un punto de vista más químico como el transito de un
metal de su forma elemental a su forma iónica o combinada con cesión de electrones a un
no metal como el oxígeno, el hidrógeno o el azufre, por ejemplo. Es decir, el metal, a través
de la corrosión, retorna a la forma combinada formando óxidos, sulfuros, hidróxidos, etc.,
que es como los metales se encuentran habitualmente en la naturaleza por tratarse de
formas termodinámicamente más estables.
El proceso de corrosión es natural y espontáneo, y cuanto mayor es la energía gastada
en la obtención del metal a partir del mineral, tanto más fácilmente el metal revierte al
estado combinado, es decir, tanto más favorecida termodinámicamente está la reacción
de corrosión

5. CORROSIÓN: CINÉTICA
Los metales no son atacados con la misma velocidad e incluso algunos presentan
aparente inmunidad frente a ciertos medios. Este comportamiento obedece al hecho que la
cinética del proceso corrosivo muchas veces parece contradecir a la termodinámica. La
velocidad no depende únicamente de la fuerza impulsora (disminución de la energía) sino
que también es afectada por otros factores externos como ser:
Factores que
definen el medio
reactivo
Factores vinculadas
al material
Factores que definen
las condiciones de empleo
•Concentración
del reactivo
•Contenido de
oxígeno
•pH del medio
•Adición de
inhibidores
•Temperatura
•presión
•Tipo de material,
composición de la
aleación
•Proceso de
elaboración
•Impurezas
•Tratamientos
mecánicos
•Adiciones
protectoras
•Estado de la superficie
•Forma de las piezas
•Solicitaciones mecánicas
•Diseño de las uniones
•Envejecimiento (tiempo, temperatura o
radiación UV)
•Modificación de los revestimientos

6. PÉRDIDAS ECONÓMICAS POR CORROSIÓN
Sin menoscabar la importancia que tiene con relación a otros aspectos, la principal
motivación para el estudio de la corrosión es, sin duda, de índole económica.
La corrosión es un fenómeno que puede afectar prácticamente a cualquier material y
cuando ésta no es prevenida o controlada puede reducir significativamente la vida útil
esperada o la eficiencia de componentes, equipos, estructuras e instalaciones e incluso
provocar su rotura.
Las pérdidas económicas derivadas de la falla por
corrosión se pueden dividir en:
Pérdidas directas: se relacionan con los costos
necesarios para la reposición de estructuras, equipos,
maquinaria o componentes que pueden quedar
inservibles por efecto de la corrosión.
Pérdidas indirectas o “daños colaterales”: aquellas surgidas de interrupciones no
programadas, pérdidas de productos, contaminación de productos, pérdidas de
rendimiento, pérdidas por sobrematerial previsto por corrosión, pérdidas por accidentes.

7. A su vez los costos de la corrosión se dividen en:
Costos derivados de la corrosión: Los que surgen de considerar las perdidas directas e
indirectas antes mencionadas (curva I).
Costos derivados de la prevención de la corrosión: Mantenimiento preventivo,
recubrimientos, mejora de la metalurgia utilizada, etc (curva II)
Costo $$
ANÁLISIS DE COSTOS
Curva III: Costo total ( I + II )
III II
I
Seguridad y Confiabilidad

8. FFOORRMMAASS DDEE CCOORRRROOSSIIÓÓNN
Biológica
Según la
Naturaleza
Húmeda
Seca
Según el
Mecanismo
Química
Electroquímica
Uniforme
Según su
Morfología
Microscópica
localizada
Macroscópica
localizada
Galvánica Intergranular
Picadura
Rendija
Disolución selectiva
Erosión - Corrosión
Cavitación
Exfoliación
SCC

9. CCOORRRROOSSIIÓÓNN EELLEECCTTRROOQQUUÍÍMMIICCAA OO HHÚÚMMEEDDAA
Un metal idealmente puro sumergido en un electrolito
homogéneo produce iones (M+) que pasan a la solución
mientras que aparecen cargas negativas en el metal.
El paso de más iones (M+) a la solución se ve impedido
en el tiempo pues debe vencer la repulsión de los iones
que ya están en solución y la atracción del exceso de
cargas negativas del metal. En consecuencia el metal
POTENCIAL
DE
DISOLUCIÓN
+ -
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
---
- - ----
Fuerza impulsora de la corrosión húmeda
tiende hacia un potencial estacionario respecto al
electrolito.
Este potencial se alcanza casi instantáneamente y la disolución del metal se detiene.
Se trata de un equilibrio dinámico existiendo movimiento de cargas eléctricas pero no
existe un flujo de cargas neto en un sentido. Corriente de corrosión cero.
Es una situación ideal y los sistemas reales generalmente se apartan de ella por cuanto
los metales utilizados como así también los electrolitos no son idealmente puros ni
homogéneos.
+
+ +
+
+
-
-
- - - -

10. CCOORRRROOSSIIÓÓNN EELLEECCTTRROOQQUUÍÍMMIICCAA OO HHÚÚMMEEDDAA
Cada elemento, fase, compuesto, etc. manifiesta un potencial
de disolución diferente frente a un determinado medio.
Este potencial entre el metal y el
electrolito no es mensurable pero si se
puede determinar la diferencia de
potencial entre dos especies metálicas
diferentes sumergidas en el mismo
electrolito si los conectamos
eléctricamente entre si.

11. SERIE GALVÁNICA
Potencial estándar

12. POTENCIALES DE DISOLUCIÓN
ESTÁNDAR (para agua aireada)
Más
catódicos
Más
anódicos

13. ánodo
REACCIÓN
ANÓDICA
Solución
® n + + n - M( s) M (dis) e
MEDIO
Productos
de la
CCOORRRROOSSIIÓÓNN EELLEECCTTRROOQQUUÍÍMMIICCAA OO HHÚÚMMEEDDAA
cátodo
ácida
(ELECTROLITO)
REACCIONES
CATÓDICAS
corrosión
2H+ + 2e- → H2
O2 + 4H+ + 4e-→ 2 H2O
O2 + 2H2O + 4e-→ 4(OH-)

14. RESUMEN
Consiste en dos reacciones químicas. Una reacción de oxidación o anódica donde el
metal pierde electrones de valencia formándose cationes que pasan al electrolito.
En la otra reacción denominada de reducción o catódica donde los electrones
cedidos son transferidos a otra entidad química y donde la dilución del metal se ve
impedida.
En consecuencia una reacción electroquímica debe constar de al menos una de
cada una de estas reacciones. La carga neta es nula por lo que la velocidad de
ambas reacciones debe ser la misma y todos los electrones generados en el ánodo
deben ser consumidos en el cátodo. El resultado de todo esto es la disolución del
ánodo o sitios anódicos.
CUESTIONES SIN RESPONDER ¡¡¡¡¡¡
¿Donde se localizan los sitios anódicos y catódicos en la pieza
metálica?
¿En función de que factores se establece la verdadera densidad
de corriente de corrosión?

15. CORROSIÓN ELECTROQUIMICA POR HETEROGENEIDAD DEL METAL
Cualquier metal o aleación contiene heterogeneidades físicas o químicas cuyo
potencial de disolución es generalmente distinto al de la matriz. En estos casos
nos encontramos ante un electrodo compuesto que contiene microcátodos y
microánodos en corto circuito y cuya posición es desconocida.
Cuando este electrodo es
sumergido en un electrolito se
produce un proceso
electroquímico donde los ánodos
resultan corroídos. Se establecen
infinitas micropilas galvánicas.

16. CORROSIÓN ELECTROQUIMICA POR HETEROGENEIDAD DEL
REACTIVO DE ATAQUE
Solución no aireada o estanca: En la superficie se
forma la doble capa. Al estar la solución en
contacto con el aire, el oxígeno difundirá de
arriba hacia abajo. El oxígeno será absorbido en
la superficie del metal donde captará los
electrones de la capa para formar iones (HO)-.
Hierro
O2 O2
cátodos
O2 + 2H2O + 4e-→ 4(OH-)
(HO)-
Herrumbre
ánodos
Solución de cloruro de sodio
La región superior del metal tomará pues una
carga menos negativa que la región inferior
donde el oxígeno no llega. En virtud de lo
anterior se establece una circulación de
electrones de abajo hacia arriba a través del
metal. La llegada de electrones se opone a la
formación de iones Fe++ y a la vez favorece a
la ionización del oxígeno.
Será pues la región superior la que se
constituye como cátodo y la inferior más
negativa como ánodo.
HO)
Fe++
e- e-
Fe(HO)3
Fe+++

17. CORROSIÓN ELECTROQUIMICA POR HETEROGENEIDAD DEL
REACTIVO DE ATAQUE
Solución aireada uniformemente: En este caso
los cátodos aparecen donde el oxígeno alcanza
la superficie metálica. La posición de estos
puntos varía con el tiempo, por lo que no es
posible individualizar ánodos y cátodos, los
cuales se desplazan constantemente por la
superficie del metal. La corrosión se
manifiesta de una manera uniforme en toda la
extensión de la probeta.

18. Para que el proceso electroquímico prosiga con cierta velocidad es necesario como
vemos que los productos de la corrosión generados en el ánodo o en el cátodo sean
continuamente eliminados del lugar.
Productos
de la
corrosión
Disolverse
Desprenderse
como un gas
Formar un
film
insoluble
Formar un adherente
compuesto
insoluble no
adherente
La disposición de los productos de la reacción (tanto los anódicos como los
catódicos) es frecuentemente decisiva para controlar la velocidad con la cual se
corroe un metal.

19. Una gota de cloruro de Sodio en una superficie de acero o hierro
E1 – E3
ic =
R2 + R4
R4
e- E3
E1
R2

20. PASIVACIÓN
Muchos metales y aleaciones bajo determinadas condiciones (tipo de ambiente,
temperatura, concentración de reactivo, etc.) aumentan su resistencia química e
incluso se convierten en inertes. Este fenómeno se conoce con el nombre de
pasivación.
El fenómeno de la pasivación resulta de la formación de una capa o film muy delgado
de óxido altamente adherente, compacto e impermeable que se forma sobre la
superficie del metal el cual sirve de barrera protectora.
Medio
Metal
MO(óxido metálico adherente) Algunos de los metales que muestran este comportamiento son el aluminio, cobre,
cromo, hierro, níquel, titanio y muchas de sus aleaciones.

21. MATERIAL
+
OXÍGENO
+
CORROSIÓN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA
Materiales inestables frente al oxígeno
ENERGÍA
=
ÓXIDO DEL
MATERIAL
Materiales estables

22. CORROSIÓN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA
Cuando un metal esta expuesto a un gas oxidante a elevada temperatura, el proceso corrosivo
puede darse por medio de una reacción directa con el gas, sin necesidad de la presencia de un
electrolito. Este tipo de corrosión se conoce como corrosión seca, gaseosa u oxidación a alta
temperatura.
Capa de
óxido
El espesor de la capa de óxido crece como resultado de la reacciones que tienen lugar en las
interfases óxido/gas y metal/óxido debido al movimiento de iones a través de la capa de
óxido comportándose como un electrolito sólido.

23. CORROSIÓN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA

24. CCOORRRROOSSIIÓÓNN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA
• Inicialmente el film IIInnniiiccciiiaaalllmmmeeennnttteee eeelll fffiiilllmmm ddddeeee óóóóxxxxiiiiddddoooo ccccrrrreeeecccceeee
rrrrááááppppiiiiddddaaaammmmeeeennnntttteeee.... SSSSiiii eeeessss uuuunnnn ssssóóóólllliiiiddddoooo ppppoooorrrroooossssoooo
qqqquuuueeee ccccuuuubbbbrrrreeee ttttooooddddaaaa llllaaaa ssssuuuuppppeeeerrrrffffiiiicccciiiieeee llllaaaa
vvvveeeelllloooocccciiiiddddaaaadddd iiiinnnniiiicccciiiiaaaallll ddddeeee llllaaaa rrrreeeeaaaacccccccciiiióóóónnnn
ddddiiiissssmmmmiiiinnnnuuuuyyyyeeee aaaa mmmmeeeeddddiiiiddddaaaa qqqquuuueeee eeeellll eeeessssppppeeeessssoooorrrr
ccccrrrreeeecccceeee yyyy llllaaaa cccciiiinnnnééééttttiiiiccccaaaa ddddeeee llllaaaa rrrreeeeaaaacccccccciiiióóóónnnn
ccccoooommmmiiiieeeennnnzzzzaaaa aaaa sssseeeerrrr ccccoooonnnnttttrrrroooollllaaaaddddaaaa ppppoooorrrr eeeellll
mmmmoooovvvviiiimmmmiiiieeeennnnttttoooo ddddeeee llllaaaassss eeeessssppppeeeecccciiiieeeessss rrrreeeeaaaaccccttttiiiivvvvaaaassss aaaa
ttttrrrraaaavvvvééééssss ddddeeeellll ffffiiiillllmmmm.... AAAA ppppaaaarrrrttttiiiirrrr ddddeeee eeeesssseeee
mmmmoooommmmeeeennnnttttoooo eeeellll ttttrrrraaaannnnssssppppoooorrrrtttteeee ddddeeee iiiioooonnnneeeessss eeeessss
ffffuuuunnnncccciiiióóóónnnn ddddeeee vvvvaaaarrrriiiioooossss ffffaaaaccccttttoooorrrreeeessss ccccoooommmmoooo sssseeeerrrr
ddddiiiiffffeeeerrrreeeennnncccciiiiaaaassss ddddeeee ppppooootttteeeennnncccciiiiaaaallll,,,, ggggrrrraaaaddddiiiieeeennnntttteeeessss ddddeeee
ccccoooonnnncccceeeennnnttttrrrraaaacccciiiióóóónnnn,,,, mmmmiiiiggggrrrraaaacccciiiióóóónnnn aaaa ttttrrrraaaavvvvééééssss ddddeeee
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llllaaaa vvvveeeelllloooocccciiiiddddaaaadddd ddddeeee ccccoooorrrrrrrroooossssiiiióóóónnnn vvvvaaaarrrriiiiaaaa....

25. CORROSIÓN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA
Estas son las características deseadas en la capa de óxido para que actúe como
capa protectora:
• Estabilidad termodinámica alta. Su formación debe prevalecer frente a otros
productos de corrosión.
• Baja presión de vapor de forma que el film sea sólido y no se evapore a la
atmósfera.
•• La relación Pilling-Bedworth debe ser mayor a 1 pero menor a 2 para que el
óxido cubra completamente la superficie y a su vez no de lugar a altas tensiones
de compresión que lo quiebren y desprendan.
• Un bajo coeficiente de difusión de las especies reactivas (cationes de metal o
aniones corrosivos O-), de esta forma la tasa de crecimiento de la capa es baja.
• Alta punto de fusión.
• Buena adherencia con el metal, esto generalmente se logra con un coeficiente
de expansión térmica semejante al del metal y cierta plasticidad a alta
temperatura con lo que se evita la fractura debido a las tensiones originadas por
los ciclos térmicos.

26. Film no protector: poroso
W = A * t

27. W2 = B * t
Film protector: compacto

28. CORROSIÓN SSEECCAA OO GGAASSEEOOSSAA
La velocidad de ataque
aumenta sustancialmente con la
temperatura en la mayoría de
los aceros e inoxidables.

29. CONCLUSIONES
Los materiales son inestables frente al oxígeno. En virtud de
ello se oxidan en ambientes secos. La velocidad de
corrosión esta controlada por la difusión de IONES y o la
conducción de ELECTRONES a través de la capa de óxido
que se forma en la superficie del material. Debido a que la
difusión es un proceso activado térmicamente la corrosión
seca recrudece a medida que la temperatura aumenta. A
bajas temperatura una finísima capa de óxido alcanza a
formarse en las superficies inestable pero la cinética es tan
lenta que la pérdida de material resulta despreciable.

30. CCOORRRROOSSIIÓÓNN HHÚÚMMEEDDAA VVSS SSEECCAA
El mecanismo electroquímico tiene muchas similitudes a la
corrosión seca, no obstante se destacan 3 diferencias:
1. Los iones M+ como O-2 se mueven mejor en estado
líquido que en estado sólido.
2. Los electrones viajan con facilidad en el materiales
conductores (metales).
3. Generalmente los depósitos o residuos que se forman
no se depositan sobre la superficie o si lo hacen no
resultan tan eficaces para proteger el material (caso del
hierro por ejemplo).