El documento aborda la corrosión del zinc, sus propiedades y su resistencia en diversas condiciones ambientales, destacando su uso en la protección del acero mediante galvanizado. Se discuten los mecanismos de corrosión atmosférica, influencias de contaminantes, y la vida útil de los recubrimientos de zinc. Además, se analizan factores metalúrgicos y condiciones que afectan la corrosión, enfatizando la importancia de entender estos aspectos para prevenir daños.

1. República Bolivariana de Venezuela.
Universidad José Antonio Páez.
Faculta de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Mecánica
Corrosión en el
ZINC
Participantes:
Armas Arraiz Kevin Eduardo CI.: 24.330.407
Blanco Abreu Martin Jose C.I.: 24.300.071
San Diego, 21 de marzo de 2016

2. ÍNDICE
Contenido…………………………………………………………………………………Pp
INTRODUCCIÓN................................................................................................................4
1. El ZINC .......................................................................................................................5
2. Propiedades generales del ZINC .................................................................................6
2.1. Propiedades físicas del ZINC...............................................................................7
2.2. Propiedades químicas del ZINC...........................................................................7
2.3. Factores metalúrgicos...........................................................................................8
3. Vida de revestimientos de ZINC .................................................................................8
4. Corrosión atmosférica de metales................................................................................9
4.1. Mecanismos de corrosión atmosférica ...............................................................10
4.2. Efecto de los principales contaminantes de la corrosión atmosférica................10
4.3. Influencia de las variables atmosféricas.............................................................10
5. corrosión del ZINC....................................................................................................11
5.1. Corrosión atmosférica del ZINC........................................................................11
5.2. Corrosión ZINC por la contaminación...............................................................13
5.3. Corrosión del ZINC por gases............................................................................13
5.4. Corrosión del ZINC por humedad relativa y lluvia............................................13
5.5. Corrosión del ZINC por contaminantes industriales y marinos.........................14
5.6. Corrosión del ZINC por compuestos orgánicos.................................................14
5.7. La corrosión de ZINC en el agua .......................................................................14
5.8. Corrosión en sales disueltas, ácidos y bases ......................................................15
6. Resistencia a la corrosión del ZINC en suelos ..........................................................16
7. Pruebas de exposición atmosférica sobre ZINC........................................................16
8. Serie galvánica para metales......................................................................................17
9. El zinc contra la corrosión en aceros.........................................................................19
9.1. Recubrimiento de zinc (galvanizado) sobre acero .............................................19
9.2. Protección catódica del acero con ánodos de zinc .............................................20
9.3. Galvanizado en caliente .....................................................................................20
9.4. Galvanizado continúo.........................................................................................21
9.5. Electrocincado....................................................................................................21
10. Efecto de las adiciones de aleación........................................................................21

3. 11. Inhibidores de corrosión ........................................................................................21
12. Recubrimiento 55%AI-Zn sobre acero..................................................................22
12.1. Estructura........................................................................................................23
CONCLUSIÓN...................................................................................................................25

4. INTRODUCCIÓN
Se entiende por corrosión, a la destrucción de los cuerpos metálicos por acción de
agentes externos, la corrosión puede manifestarse de interior a exterior o a viceversa, lo que
significa que puede provenir de orígenes totalmente distintos. La oxidación y corrosión, es
tanto más activa cuanto mayor es el grado higrométrico y más elevado la temperatura, y se
acelera rápidamente por acciones galvánicas que consumen rápidamente el metal.
Tales causas son las principales que se han de procurar evitar o contrarrestar. La
acción galvánica no solamente se produce entre metales distintos, partes distintas de un
mismo trozo de metal pueden estar suficientemente separadas en la serie electro-motriz,
debido a diferencia de densidad etc.
El zinc, instalado en sitio adecuado y de forma óptima no tendría por qué dar
absolutamente ningún problema. Se pueden ver obras realizadas con muchos años al igual
que ornamentos que siguen cumpliendo su cometido, de modo que habrá que analizar el
porqué de algunas alteraciones en cortos periodos de tiempo.
Uno de los fenómenos que más agreden al zinc son los atmosféricos, sin olvidarnos
de otros que pueden resultar más agresivos, una de las principales causas de ruina de la
cubierta de zinc es la corrosión de la chapa, dejando de lado al material, tanto el de acabado
natural como el pre-patinado se presentan en el mercado con las máximas garantías. Por
tanto, si sufre alteraciones son consecuencia de factores externos que han de tenerse en cuenta
previa a la instalación y durante la misma.
La oxidación del zinc es tanto mayor cuanta más grosera es su estructura cristalina.
Como producto secundario se forma peróxido de hidrógeno. El aire en movimiento oxida
más el zinc que el aire en reposo. Según la proporción de gas carbónico que contenga, el aire
húmedo actúa con distinta intensidad, la acción es más enérgica en presencia de gas
sulfuroso.

5. 1. El ZINC
Este metal tiene una excelente resistencia a la corrosión en ambientes naturales, lo
que le proporciona muchas y variadas aplicaciones. De hecho, casi la mitad de la producción
mundial de ZINC se emplea en forma de recubrimientos para prevenir la corrosión de
estructuras de acero expuestas en la atmósfera y en agua.
La corrosión atmosférica del ZINC viene determinada principalmente por el tiempo
de humectación y por la presencia de impurezas en el aire tales como dióxido de carbono,
óxidos de azufre y cloruros. Las posibilidades termodinámicas de reacción entre el ZINC y
la atmósfera con sus distintos componentes pueden estudiarse mediante el diagrama potencial
pH (ver figura) en el que se muestran las regiones de estabilidad de distintas especies de zinc
en el sistema Zn-C0 2-H20 a 25°C.
El diagrama es válido para un contenido total de 10−5
moles por litro de H2C03 en
la capa de humedad; esto es, una solución en equilibrio con el contenido de CO2 (alrededor
del 0,03%) existente en atmósferas al aire libre. Como puede observarse en el diagrama, hay
una región de estabilidad para el ZnCO3 en el intervalo de pH 6-7.
Figura. Diagrama potencial – pH, Zn − CO2 − H2O
En una atmósfera no contaminada, el contacto entre la superficie de ZINC y la
humedad condensada en forma de lluvia, niebla o rocío, determina la disolución del metal
con formación de hidróxido de ZINC y desprendimiento de hidrógeno. Se produce un

6. aumento de pH que llega a valores cercanos a 8,5, en los que la corrosión del zinc es muy
baja.
La película de hidróxido de zinc reacciona con el dióxido de carbono presente en la
atmósfera y forma una película insoluble y protectora de carbonato básico de ZINC. En
atmósferas puras, en zonas rurales y en algunas áreas marinas, la película de productos de
corrosión básicos, parcialmente protectora, es relativamente estable y tiende a inhibir la
continuación del proceso de corrosión protegiendo al zinc del contacto directo con la
humedad condensada.
El tiempo requerido para la formación de una película de productos de corrosión
disminuye a medida que aumenta la humedad relativa. Este tiempo varía desde 98 días en
atmósferas relativamente secas, a 14 días en aire con 33% de humedad relativa y 1 a 6 días
en aire con 75% de humedad relativa.
En zonas próximas a la orilla del mar las velocidades de corrosión pueden aumentar
debido a la pulverización del agua conteniendo cloruros solubles; de cualquier manera, las
velocidades de corrosión son inferiores a aquellas obtenidas en atmósferas industriales
altamente contaminadas.
Tabla. Velocidades de corrosión atmosférica del ZINC.
Estos valores demuestran claramente la influencia de la humedad en la velocidad de
corrosión del ZINC, que resulta ser seis veces mayor en zonas rurales que en zonas áridas.
Asimismo queda confirmado el considerable mayor desgaste que este material experimenta
en zonas industriales, lo que corrobora que el factor controlante de la corrosión atmosférica
del zinc es el grado de contaminación por dióxido de azufre.
2. Propiedades generales del ZINC
El zinc es un metal de color plateado que tiene bajos puntos de fusión (420ºC) y de
ebullición (907ºC). Sin alear, su resistencia y dureza son mayores que las del estaño y el
plomo, pero apreciablemente inferiores a las del aluminio y el cobre, con pocas aplicaciones
estructurales.
A temperatura ambiente es frágil pero se torna maleable por encima de 100ºC con lo
que ya se puede laminar y utilizar para el conformado. La solubilidad del aluminio en el
metal, en torno al 4%, así como su resistencia y dureza, hace que se utilice esta aleación en
colada por inyección.

7. Pequeñas adiciones de cobre o titanio mejoran sensiblemente la resistencia a la
fluencia del material laminado. Cuando se alea entre el 20 y el 22% con aluminio, se obtienen
unas aleaciones que desarrollan la propiedad de la súper plasticidad con lo que se pueden
conformar a bajas temperaturas y a vacío.
El ZINC, a pesar de su baja nobleza, tiene muy buena resistencia a la corrosión
atmosférica utilizándose en la protección del acero (galvanizado)
2.1. Propiedades físicas del ZINC
Tabla. Propiedades físicas del ZINC.
2.2. Propiedades químicas del ZINC
El ZINC, el cadmio y el mercurio constituyen el grupo II B de la tabla periódica y
su estructura electrónica es la siguiente:

8. Tabla. Propiedades químicas del ZINC.
El ZINC puede perder fácilmente sus dos electrones de valencia para dar lugar a
compuestos del tipo del ZnCO3. También forma compuestos iónico-covalentes como el
ZnCl2. Finalmente, da lugar a zincatos, como es el caso del Na2ZnO2, demostrando entonces
un carácter anfótero. En presencia de aire húmedo y CO2 produce un carbonato básico
hidratado que se adhiere fuertemente al metal base produciendo su pasivación.
El ZINC se disuelve fácilmente en la mayoría de los ácidos. También se disuelve este
metal en disoluciones acuosas de bases fuertes o en sus sales fundidas, formando zincatos.
El zinc se usa en forma de polvo o gránulos como precipitante (cementante) al ser un metal
reductor de otros más nobles (Cu, Cd). También es un buen agente reductor de iones tales
como el férrico, manganato y cromato.
2.3. Factores metalúrgicos
Los factores metalúrgicos pueden afectar seriamente la resistencia a la corrosión de
un metal o aleación toda vez que crean zonas anódicas y catódicas de dimensiones variables
susceptibles de originar celdas galvánicas.
El ZINC, a pesar de su baja nobleza, tiene muy buena resistencia a la corrosión
atmosférica utilizándose en la protección del acero (galvanizado). Las posiciones relativas
del hierro y el ZINC en la tabla electroquímica de potenciales colocan a éste como un material
menos noble que el primero; esto hace que, en un medio acuoso salino, cuando se establece
una pila, el ZINC actúe de ánodo de sacrificio protegiendo al acero, a quien recubre en el
galvanizado, en aquellos puntos en los que se produzca una fisura de la capa protectora. Por
tanto, su carácter electronegativo hace que el ZINC se utilice como ánodo de sacrificio en
estructuras de acero, usándose también en pilas secas.
3. Vida de revestimientos de ZINC
Hay diferentes conceptos sobre lo que constituye la vida útil de un revestimiento de
zinc. Estos incluyen la primera evidencia visible de óxido, el tiempo hasta la perforación, y
el tiempo de ruptura. Cada concepto tiene su relevancia. En estos dos últimos, el espesor y la
resistencia a la corrosión del metal base son factores en la vida útil de los artículos revestidos
con ZINC. Otro criterio generalmente aceptado de la vida útil de un recubrimiento protector,
especialmente cuando el aspecto es de menor importancia, es el período de tiempo durante
el cual el recubrimiento previene el fallo del metal base.

9. Básicamente, el grado de protección frente a la corrosión o la vida útil de un
recubrimiento de cinc puede evaluarse en términos de la velocidad a la que el recubrimiento
pierde peso o espesor en un entorno dado. La forma más práctica de expresar la resistencia a
la corrosión (la respuesta de los revestimientos de ZINC a diferentes condiciones de
exposición) es en términos del área sobre la cual aparece la herrumbre como resultado del
acero expuesto.
El valor protector de los revestimientos de zinc en las pruebas de la Sociedad
Americana de Ensayos y Materiales (ASTM) se expresa en términos del porcentaje de
superficie que muestra óxido. Este método de evaluación es realista por varias razones. La
corrosión tiene lugar inicialmente en los puntos más vulnerables y después se extiende,
debido a influencias tales como espesor de revestimiento no uniforme, la no uniformidad de
humectación y secado de diferentes partes de una muestra, la presencia de metal desnudo
donde el acero ha sido cizallado y la presencia En el recubrimiento de una capa de aleación
que puede corroerse a una velocidad diferente de la de la superficie de ZINC relativamente
pura. Las curvas que representan el progreso de la herrumbre con el tiempo son en forma de
S.
4. Corrosión atmosférica de metales
A temperatura ambiente y en una atmósfera seca la corrosión atmosférica de los
metales progresa a una velocidad tan pequeña que puede ser despreciada a efectos prácticos;
en cambio, tiene gran importancia sobre superficies húmedas, transcurriendo por un
mecanismo electroquímico.
El electrólito está formado por una película de humedad muy delgada o por una
película acuosa, cuando el metal está mojado sensiblemente. Una parte considerable de los
daños que ocasiona la corrosión en estructuras y equipos en la atmósfera es debida a la
condensación de humedad durante el enfriamiento periódico del aire. La formación de rocío
depende de la humedad relativa del aire y del cambio de temperatura. Cuanto más seco está
el ambiente, mayor debe ser el descenso de temperatura que motive la condensación de
humedad; por el contrario, con una alta humedad relativa es suficiente una ligera reducción
de temperatura para llevar a la atmósfera al estado de saturación.
Aun en atmósferas no saturadas, en las que no es posible teóricamente la formación
de rocío, puede producirse la condensación del vapor de agua existente en la atmósfera a
causa de fenómenos de condensación capilar y condensación química. Los factores que
favorecen la condensación capilar, las superficies rugosas, las superficies cubiertas por
productos de corrosión de naturaleza porosa, y las superficies en las que se ha depositado
polvo.
La condensación química se debe a las propiedades higroscópicas de ciertas
sustancias contaminantes depositadas sobre la superficie del metal y, a veces, de los propios
productos de corrosión. Aunque la magnitud de la corrosión metálica depende principalmente
del tiempo durante el que la superficie aparece húmeda, en realidad queda fijada por una
combinación de factores: lluvia, humedad relativa, temperatura, condiciones de exposición,

10. contaminación atmosférica, composición del metal, propiedades del óxido formado, etc.
Entre los factores externos que afectan a la intensidad del fenómeno están:
 la duración de la película de electrólito sobre la superficie del metal,
 la composición química de la atmósfera (contaminación del aire con gases, vapores
ácidos y aerosoles de agua de mar),
 la temperatura ambiente.
4.1. Mecanismos de corrosión atmosférica
Bajo la película de electrólito, la mayoría de los metales expuestos en la atmósfera se
corroen por un proceso red-ox en el que la reacción catódica es la de reducción de oxígeno:
Reacción anódica: 𝑀𝑒 ↔ 𝑀𝑒 𝑛+
+ 𝑛𝑒−
Reacción catódica: 1/202 + 𝐻2 𝑂 + 2𝑒−
↔ 20𝐻
4.2. Efecto de los principales contaminantes de la corrosión atmosférica
El dióxido de azufre y el cloruro sódico son los más comunes y mejor conocidos
agentes contaminantes corrosivos de la atmósfera. El cloruro sódico se incorpora a la
atmósfera desde el mar, siendo sus efectos muy acusados cerca de la orilla, donde el aire
transporta grandes cantidades de sal y se produce una continua pulverización de agua.
Los compuestos que contienen cloruro suelen ser higroscópicos y muy agresivos para
algunos metales. Pueden también producirse en zonas industriales, por lo que una
disminución de su concentración con la distancia al mar quedaría parcialmente enmascarada
cuando se generan artificialmente en zonas del interior.
El dióxido de azufre deriva de dos frentes:
 por la oxidación del sulfuro de hidrógeno producido naturalmente
 al quemar combustibles que contienen azufre.
En países industrializados predomina la segunda frente, pero en una escala global
solamente alrededor de una quinta parte de la contaminación total por azufre procede de la
actividad humana. Estas dos sustancias químicas favorecen la corrosión de las superficies
metálicas humedecidas, ya que aumentan la conductividad de la película acuosa. Por ello, la
corrosión atmosférica en puntos cercanos a la orilla del mar suele exceder considerablemente
a lo previsible en el caso de atmósferas no contaminadas alejadas de la costa.
4.3. Influencia de las variables atmosféricas
La corrosión atmosférica ha sido definida para incluir la corrosión por temperaturas
del aire entre -18 a 70 ° C (0-160 ° F) en espacios abiertos y cerrados de todo tipo. El deterioro
en la atmósfera se denomina a veces desgaste. Esta definición abarca una gran variedad de
entornos de diferentes corrosividades. Los factores que determinan la corrosividad de una
atmósfera son la contaminación industrial, la contaminación marina, la humedad, la
temperatura (especialmente la dispersión entre las altas y bajas diarias que influyen en la

11. condensación y evaporación de la humedad) y las precipitaciones. La atmósfera, en lo que
respecta a la corrosión, no es un entorno invariante simple. La influencia de estos factores en
la corrosión del cinc se relaciona con su efecto sobre la iniciación y el crecimiento de las
películas protectoras.
5. corrosión del ZINC
5.1. Corrosión atmosférica del ZINC
El comportamiento de los revestimientos de zinc durante la exposición atmosférica
ha sido examinado de cerca en ensayos realizados en todo el mundo. El rendimiento del zinc
en un ambiente atmosférico específico puede predecirse dentro de límites razonables.
La comparación precisa del comportamiento de la corrosión en atmósferas es
compleja debido a los muchos factores implicados, tales como la dirección predominante del
viento, el tipo y la intensidad de los vapores corrosivos, la cantidad de rocío marino y los
períodos relativos de humedad o condensación y sequedad. Sin embargo, se acepta
generalmente que la tasa de corrosión del zinc es baja; Varía de 0,13 m / año (0,005 mil /
año) en atmósferas secas rurales a 0,013 mm / año (0,5 mil / año) en atmósferas industriales
más húmedas. El ZINC es más resistente a la corrosión que el acero en la mayoría de las
atmósferas naturales, con excepción de las atmósferas interiores ventiladas donde la
corrosión tanto del acero como del ZINC es extremadamente baja y de determinadas
atmósferas industriales altamente corrosivas. Por ejemplo, en atmósferas de la costa, la tasa
de corrosión del ZINC es aproximadamente la del acero.
El ZINC debe su alto grado de resistencia a la corrosión atmosférica a la formación
de películas carbonatadas básicas insolubles. Las condiciones ambientales que interfieren
con la formación de tales películas pueden atacar al ZINC muy rápidamente. Los factores
más importantes que controlan la velocidad a la que se corroe el zinc en las exposiciones
atmosféricas son:
 La duración y frecuencia del contacto de humedad.
 La velocidad a la que se seca la superficie.
 El grado de contaminación industrial de la atmósfera.
Este último es el más importante porque la formación de películas corrosivas básicas
se evita cuando el zinc es atacado por la humedad ácida. Este efecto de los contaminantes
industriales está bien ilustrado al considerar que en entornos altamente industriales un
recubrimiento de zinc de 2 oz / ft2 (610 g / m2) comenzará a mostrar oxidación después de
4 años y puede ser oxidado al 80% en 10 años. No se esperaría que un revestimiento similar
se mosqueciera después de 30 a 40 años de exposición en ambientes rurales y después de 15
a 25 años en ambientes marinos.
En el aire seco, el zinc es atacado lentamente por el oxígeno atmosférico. En la
superficie del cinc se forma una capa delgada y densa de óxido, y luego se forma una capa
exterior porosa encima de ella. Aunque la capa exterior se rompe de vez en cuando, la fina

12. capa inferior permanece y protege al metal restringiendo su interacción con el oxígeno. Bajo
estas condiciones, que ocurren en algunos climas tropicales del interior, el zinc se oxida muy
lentamente.
La corrosión atmosférica se ha definido para incluir a la corrosión por el aire a
temperaturas entre -18 a 70 ° C en campo abierto y en espacios cerrados de todo tipo. El
deterioro de la atmósfera a veces se llama a la intemperie.
Investigaciones recientes tratan de clarificar la interacción entre el zinc y la atmósfera
a través de las interfaces ZINC/líquido y líquido/atmósfera, sugiriendo que es más importante
el papel de la interface ZINC/líquido.
Cuando el ZINC es expuesto a cualquier ambiente se forma, inmediatamente, una
película invisible de óxido (ZnO) por reacción directa con el oxígeno del aire. Sobre ésta
película se produce la adsorción de radicales OH- , que conllevan a la consolidación de una
capa de humedad de suficiente espesor para que ocurran las reacciones electroquímicas
posteriores. En ambientes limpios, las primeras reacciones de naturaleza electroquímica dan
lugar a la formación de una película de hidróxido de zinc.
Zn + H2O + 1/2O2 Zn (OH) 2
Esta reacción, implica una reducción catódica del oxígeno y una oxidación anódica
del zinc. Mediante análisis de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) es posible
observar que en las etapas iniciales del proceso de corrosión, la zona más exterior de la
película de productos de corrosión está compuesta, principalmente, por el hidróxido, mientras
que en el interior predomina el óxido formado al principio.
Una vez el sistema alcanza el equilibrio con el CO2 atmosférico, éste se incorpora a
la capa de humedad y reacciona con el hidróxido formado previamente, produciendo una
delgada película de carbonato de zinc básico.
5 Zn(OH) 2 + 2CO2 Zn 5 (CO3) 2 (OH) 6 + 2 H2O
Esta película, compacta y protectora, tiende a inhibir la ulterior corrosión si no es
eliminada o alterada químicamente. Bajo tales condiciones, la tasa de corrosión subsecuente
se controlaría por difusión a través de la película, siendo inversamente proporcional al
espesor de esta, con un comportamiento parabólico.
La primera capa formada influye en la corrosión posterior, aunque es un proceso
menos importante que la naturaleza de la atmósfera a la cual se expone. Los productos de
corrosión son más voluminosos que el zinc original y, consecuentemente, una pequeña
pérdida de zinc puede generar una gran cantidad de productos.
El pH del electrolito es un factor determinante en el proceso, porque si esta baja hasta
valores muy ácidos se puede producir la disolución de las capas protectoras que
eventualmente se forman.
En atmósferas contaminadas (SOx, Cl–), el hidró- xido de zinc formado inicialmente
reacciona con los contaminantes presentes para formar la correspondiente sal (de carácter

13. básico) en el límite hidróxido/aire, siempre y cuando el pH en la capa de humedad superficial
sea suficientemente elevado.
Zn(OH) 2 + SO 2 + O 2 + H +  Zn4(OH) 6 (SO4) + H2O
5 Zn(OH) 2 + 2 Cl– + 2H +  Zn 5 (OH) 8 Cl2 + 2 H2O
5.2. Corrosión ZINC por la contaminación
El SO2, uno de los principales contaminantes atmosféricos, induce una tasa de
corrosión muy alta en el zinc. En numerosos estudios se señala que la corrosión atmosférica
del zinc es directamente proporcional a la concentración de SO2.
Haynie y Upham propusieron una función lineal sencilla para relacionar la
concentración de SO2 con la velocidad de corrosión del zinc. En investigaciones sucesivas
se han ajustado estas ecuaciones y se ha analizado el aporte de otras variables. La
concentración de SO2 usualmente encontrada en la atmósfera varía desde unas 50 ppt en
regímenes atmosféricos oceánicos hasta abarcar el intervalo de 10 ppb a 1,2 ppm
correspondiente a las atmósferas urbanas.
El valor por encima del cual, usualmente, se corroen los metales se ha determinado
en 19 ppt. La aplicación de regulaciones ambientales más rigurosas ha logrado una reducción
paulatina en cuanto a las emisiones de dióxido de azufre y Algunos estudios han encontrado
tendencias similares en la corrosión atmosférica del zinc.
El cloruro de sodio, además de permitir aumentar el tiempo de humectación
superficial, debido a su carácter higroscópico, también libera el ion cloruro que participa
activamente en las reacciones de corrosión. Para que se produzca el ataque, es necesario que
se supere la HRC, lo cual sólo requiere que se forme alrededor de la partícula de sal una
cantidad microscópica de líquido. Esta es la razón de valores de HRC tan bajos como 40-50
% hallados en atmósferas marinas.
5.3. Corrosión del ZINC por gases
El ZINC puede ser utilizado con seguridad en contacto con la mayoría de los gases
comunes a temperaturas normales si el agua está ausente. El contenido de humedad estimula
ataque. Cloro seco no afecta zinc. El sulfuro de hidrógeno (H 2 S) también es inofensivo
porque se forma sulfuro de zinc insoluble (ZnS). Por otro lado, SO 2 y los cloruros tienen
una acción corrosiva porque se forman sales solubles en agua e higroscópicas.
5.4. Corrosión del ZINC por humedad relativa y lluvia
En aire relativamente seco, la película inicial formada en las superficies de zinc es
ZnO de la reacción del ZINC con el oxígeno atmosférico. Esto se convertirá en un hidróxido
en presencia de humedad. Estas películas tienen un efecto protector relativamente menor. El
Zn (OH) 2 reacciona adicionalmente con CO2 en la atmósfera, que forma un ZnCO3 básico.
Esta película es muy protectora y es principalmente responsable de la excelente resistencia
del zinc a las atmósferas ordinarias.

14. La importancia de la humedad atmosférica en la corrosión del ZINC se relaciona con
las condiciones que pueden causar la condensación de la humedad en la superficie del metal
y la frecuencia y duración del contacto de la humedad. Si la temperatura del aire desciende
por debajo del punto de rocío, se depositará humedad.
Similarmente, bajar la temperatura de una superficie metálica por debajo de la
temperatura del aire en una atmósfera húmeda hará que la humedad se condense sobre el
metal. Si el agua se evapora rápidamente, la corrosión no suele ser severa y se forma una
película protectora en la superficie. Por otra parte, el agua que permanece en contacto con el
zinc a altas humedades, y particularmente en condiciones mal ventiladas, puede causar
corrosión severa.
5.5. Corrosión del ZINC por contaminantes industriales y marinos
En lugares industriales o marinos, el rocío condensado es probable que se contamine
con impurezas que son corrosivas para el zinc. En tales circunstancias, la corrosividad del
contaminante puede ser más importante que el grado de condensación de humedad. El
dióxido de azufre es uno de los contaminantes más nocivos en la atmósfera y desempeña un
papel importante en la corrosión del acero y del zinc.
Las pruebas de exposición mostraron que la correlación entre la contaminación por
azufre y la corrosión es alta para el acero con cobre y para el zinc, y estos ensayos
demostraron que la concentración de SO2 en el aire es el factor determinante de la intensidad
de la corrosión de estos metales.
Otra serie de pruebas encontró que incluso a menos que los sitios situados lejos de las
ciudades industriales, los productos de corrosión contenían un fuerte componente de sulfato
derivado de los compuestos de azufre atmosféricos. Esto indica que los efectos de este tipo
de contaminación son de gran alcance.
5.6. Corrosión del ZINC por compuestos orgánicos
Muchos de los líquidos orgánicos que son casi neutral en pH y sustancialmente libre
de agua no atacan ZINC. Por lo tanto, el zinc y productos revestidos de zinc se utilizan
comúnmente con la gasolina, glicerina, y tricloroetileno inhibido.
La presencia de agua libre puede causar corrosión local debido a la falta de acceso a
oxígeno. Cuando está presente agua, ZINC puede funcionar como un catalizador en la
descomposición de soluciones tales como tricloroetileno con ataque ácido como el resultado.
Algunos compuestos orgánicos que contienen impurezas ácidas, tales como glicerina
de bajo grado, ataque ZINC. Aunque jabones neutros no atacan zinc, puede haber algo de
formación de jabones de cinc en soluciones de jabón diluidas.
5.7. La corrosión de ZINC en el agua
La corrosión del zinc en el agua es controlada en gran parte por las impurezas
presentes en el agua. Las aguas de origen natural rara vez son puras. Incluso el agua de lluvia,
que es destilada por la naturaleza, contiene nitrógeno, oxígeno, CO2 y otros gases, así como
polvo arrastrado y partículas de humo. El agua que corre sobre el suelo lleva consigo suelo
erosionado, vegetación en descomposición, microorganismos vivos, sales disueltas y materia

15. coloidal y suspendida. El agua que se filtra a través del suelo contiene CO2 disuelto y se
convierte en ácido. Las aguas subterráneas también contienen sales de calcio, magnesio,
hierro y manganeso. El agua de mar contiene muchas de estas sales además de su alto
contenido de NaCl.
Todas estas sustancias extrañas en aguas naturales afectan la estructura y composición
de las películas y productos de corrosión resultantes en la superficie, que a su vez controlan
la corrosión del zinc. Además de estas sustancias, factores tales como pH, tiempo de
exposición, temperatura, movimiento y agitación de fluidos influyen en la corrosión acuosa
del zinc.
Como en la atmósfera, la resistencia a la corrosión de un revestimiento de zinc en
agua depende de su capacidad inicial para formar una capa protectora reaccionando con el
medio ambiente. En el agua destilada, que no puede formar una escala protectora para reducir
el acceso del oxígeno a la superficie del zinc, el ataque es más severo que en la mayoría de
los tipos de agua del río, que contienen algunas sales formadoras de incrustaciones.
La capacidad de formación de escamas del agua depende principalmente de tres
factores: la concentración de iones hidrógeno (valor de pH), el contenido total de calcio y la
alcalinidad total. Si el valor del pH es inferior al que el agua estaría en equilibrio con el
carbonato de calcio (CaCo3), el agua tenderá a disolverse en lugar de a la escala del depósito.
Las aguas con un alto contenido de CO2 libre también tienden a ser agresivas hacia el zinc.
5.8. Corrosión en sales disueltas, ácidos y bases
El zinc no se usa en contacto con soluciones ácidas y alcalinas fuertes, ya que se
corroe rápidamente en tales medios. La sección "Corrosión de zinc en agua" en este artículo
indica el rango seguro en el que puede ser utilizado. Concentraciones muy diluidas de ácidos
aceleran las tasas de corrosión más allá de los límites de utilidad. Las soluciones alcalinas de
resistencia moderada son mucho menos corrosivas que las correspondientes concentraciones
de ácido, pero son todavía lo suficientemente corrosivas como para perjudicar la utilidad del
zinc.
Tabla. Reacciones del zinc
El acero revestido de zinc se utiliza para el manejo de salmueras de refrigeración que
pueden contener cloruro de calcio (CaCl2). En este caso, la velocidad de corrosión se
mantiene bajo control añadiendo suficiente álcali para llevar el pH a un rango ligeramente
alcalino y mediante la adición de inhibidores, tales como cromato de sodio (Na2CrO4).
Ciertas sales, tales como los dicromatos, boratos y silicatos, actúan como inhibidores

16. de la corrosión acuosa del ZINC. Fosfato de zinc Los fosfatos de zinc (Cuadro 4) se basan
en la formación de fosfatos terciarios cristalinos con la fórmula general Zn2M (PO4) 2 •
4H2O, donde M puede ser ZINC, hierro, níquel, calcio o manganeso.
La inclusión de níquel, calcio o manganeso viene de la adición de estos elementos a
los baños de fosfatación, y la inclusión de hierro proviene de la inclusión del hierro en acero
en el recubrimiento de fosfato. Estas adiciones delinean algunos de los diferentes tipos de
fosfatos de zinc. Además, se pueden hacer varias de estas modificaciones al mismo baño. Un
ejemplo sería un fosfato de zinc de zinc bajo en níquel modificado.
6. Resistencia a la corrosión del ZINC en suelos
La tubería galvanizada se utiliza con frecuencia para proporcionar el servicio de agua
subterránea para las granjas, las casas calientes, y así sucesivamente. La inspección de la
tubería simple galvanizada utilizada en las alcantarillas y en los desagües pluviales mostrará
una larga vida útil y durabilidad que a menudo sorprende al ingeniero que no está
familiarizado con tales estructuras.
El tubo con sólo un revestimiento galvanizado a menudo se puede usar para manejar
escorrentías de tormentas durante más años de lo que se usará la instalación por encima de la
tubería. Más de 200 series de suelos han sido categorizadas en los Estados Unidos según la
textura, el color y el drenaje natural. Las propiedades físicas de importancia en la corrosión
son las que determinan la permeabilidad del suelo al aire y al agua. Los suelos con textura
gruesa, como arenas y gravas, permiten la libre circulación del aire. La corrosión bajo tales
condiciones se aproxima a la que se produce en la atmósfera.
Los suelos de arcilla y limo se caracterizan generalmente por una textura fina y una
alta capacidad de retención de agua, lo que resulta en una mala aireación y drenaje. Las
características de aireación de un suelo dependen del tamaño y distribución de las partículas
y de la gravedad específica aparente. Este último es una medida de la compacidad del suelo.
Numerosos elementos químicos están presentes en los suelos, pero los de interés en los
estudios de corrosión son los que son solubles en agua. Los análisis se hacen generalmente
para elementos formadores de bases, tales como sodio, potasio, calcio y magnesio, y para los
grupos formadores de ácido, tales como carbonato, bicarbonato, cloruro, nitrato y sulfato.
7. Pruebas de exposición atmosférica sobre ZINC
Se han realizado varios programas de exposición a la atmósfera en todo el mundo
para obtener datos sobre la tasa de corrosión del ZINC expuesto a atmósferas naturales
representativas. Estos programas han proporcionado pruebas cuantitativas de la excelente
resistencia del zinc en una amplia gama de condiciones atmosféricas. Aunque existe una
considerable dispersión en términos de porcentaje en las tasas de corrosión observadas, la
tasa de corrosión real rara vez superó los 8 m / año (0,3 mil / año) en la pérdida media de
metal, incluso en las condiciones más severas. Esto está dentro de todos los estándares de
rendimiento de corrosión aceptable.
Una evaluación cuantitativa de la corrosividad relativa de diferentes atmósferas puede
verse a partir de los resultados de las pruebas de exposición reportadas por ASTM. Los

17. resultados calculados a partir de los datos de ASTM proporcionan una comparación de la
corrosión del acero y del zinc sobre la base de 45 ubicaciones en todo el mundo (ver tabla).
A partir de una sección transversal de estos sitios de exposición, se puede observar que las
tasas de corrosión de acero y zinc varían significativamente con diferentes lugares y climas.
Tabla. Pruebas de exposición atmosféricas del ZINC.
8. Serie galvánica para metales
Cuando un metal cerca del final anódico (tendencia a perder electrones) está
conectado eléctricamente a un metal debajo de él y cuando ambos están sumergidos en un
electrolito, se establece una célula galvánica, y la corriente eléctrica fluye desde el metal más

18. anódico y a través del electrólito hasta el otro metal más catódico (tendencia a ganar
electrones); Esto desplaza el potencial del último metal en una dirección más electronegativa.
La corriente fluye debido a la diferencia de potencial natural que existe entre los
diferentes metales. Cuando dos metales de una celda galvánica están ampliamente separados
en la serie galvánica, hay un mayor flujo de corriente debido a la diferencia de potencial más
grande que existe entre ellos que cuando los metales más próximos entre sí están
involucrados.
La figura 1 ilustra un ánodo galvánico o de sacrificio típico, célula de corrosión que
contiene los cuatro elementos necesarios para que la corrosión continúe: un ánodo, un cátodo,
un electrolito y un trayecto de electrones. Los iones de zinc que están cargados positivamente
entran en solución, y los electrones migran al cátodo a través de la trayectoria del electrón.
Cuando el electrolito es agua, la reducción del oxígeno disuelto ocurre primero en la
superficie:
Una vez que el oxígeno disuelto se ha agotado o limitado la corriente (esto es, la
insuficiente difusión de oxígeno para soportar un límite superior de corriente) en el
electrolito, los iones hidrógeno reaccionan con electrones para formar gas hidrógeno:
La evolución del gas hidrógeno en el cátodo es evidencia generalmente evidente de
que se ha producido una reacción (reducción) en el cátodo. La evolución del hidrógeno en el
cátodo aumenta la resistencia celular debido a las burbujas de gas hidrógeno en el cátodo,
con una disminución resultante en el flujo de corriente desde el ánodo. Sin embargo, el
oxígeno disuelto puede reaccionar con el exceso de iones de hidrógeno (para formar agua)
en el cátodo y aumentar la velocidad de reacción. Bajo estas condiciones, una mayor corriente
fluirá desde el ánodo. De este modo, cuando los iones de cinc metal del ánodo entran en la
solución, se produce una corrosión sacrificial del ánodo y el cátodo de acero está protegido.
Las áreas de corrosión sobre una superficie metálica están en el ánodo, donde una
corriente eléctrica fluye fuera del metal, y las áreas protegidas están en el cátodo, donde la
corriente fluye en el metal. Esto es lo que ocurre en un sistema de protección catódico
(galvánico). Este tipo de protección sacrificial o catódica también se produce cuando los
revestimientos de zinc sobre superficies de acero están sometidos a un daño mecánico en el
que se rompe la continuidad del revestimiento de zinc y se expone la superficie de acero.

19. Figura. Serie galvánica para metales
9. El zinc contra la corrosión en aceros
9.1. Recubrimiento de zinc (galvanizado) sobre acero
El acero galvanizado está reconocido universalmente por las ventajas técnicas y
económicas que ofrece como medio de proteger al acero contra la corrosión. En el proceso
de galvanización se produce una reacción entre la superficie del acero y el zinc fundido, en
un baño a 445 − 465°𝐶, obteniéndose un recubrimiento fuertemente unido al sustrato de
acero, constituido por una serie de capas de aleación ZINC/hierro en la cual, la capa más
externa tiene una composición prácticamente igual a la del zinc fundido presente en el baño
de galvanización.
Es posible obtener un recubrimiento formado en su totalidad por capas de aleación
ZINC/hierro; tal recubrimiento proporciona una superficie muy adherente para las pinturas.
Para aplicaciones en las que el acero galvanizado no esté protegido mediante pinturas,
habitualmente se suprime el crecimiento de la capa frágil de aleación.
El proceso continuo Sendzimir de inmersión en caliente es especialmente apropiado
para minimizar el crecimiento de la capa de aleación, con el fin de producir un recubrimiento
muy adherente capaz de resistir operaciones de conformación severas sin resultar dañado.
Con la adición de elementos aleantes al baño de zinc fundido, se puede obtener un
recubrimiento en el que la capa de aleación corresponda sólo a un uno por ciento del espesor
total del recubrimiento.
Este proceso emplea técnicas de oxidación/reducción aunque, con frecuencia, la
oxidación inicial se ha sustituido por un calentamiento intenso en una atmósfera ligeramente
reductora, con el fin de que sea necesaria una menor cantidad de hidrógeno en la etapa de
reducción.
La pureza del ZINC empleado en el baño de galvanización no es crítica;
habitualmente se añade al baño alrededor de un 1 % de plomo. El plomo es soluble en el
ZINC fundido hasta este valor de concentración; sin embargo, es útil añadir mayores
cantidades, ya que el exceso de plomo se separa e impide que la escoria se adhiera al fondo
del recipiente. Mediante la galvanización en caliente pueden obtenerse recubrimientos
gruesos que cubran completamente las piezas; el tamaño de la pieza viene limitado por el

20. tamaño del tanque de galvanización, aunque este inconveniente puede evitarse parcialmente
cambiando de posición la pieza para realizar una segunda inmersión y así recubrir el resto de
su superficie.
La resistencia del ZINC a la corrosión atmosférica depende, como para la mayoría de
los metales, de la formación de películas protectoras. Barton divide la acción protectora de
un recubrimiento de ZINC sobre acero en tres etapas:
 Etapa inicial durante la cual se forma una capa protectora de productos de corrosión
del zinc.
 En esta etapa, mucho más larga, los productos de corrosión formados en la etapa
anterior pueden interaccionar con el ambiente afectando, este hecho, a la posterior
velocidad de corrosión del zinc.
 Etapa final, en la que el acero subyacente va quedando expuesto a la atmósfera
progresivamente.
La duración esperada de un recubrimiento de ZINC sobre acero expuesto a una
atmósfera dada dependerá, por tanto, de la naturaleza de la película de productos de corrosión
que se forma, de la tendencia de la película a interaccionar con el ambiente y del grado de
protección suministrado por los productos de corrosión a medida que se van desarrollando.
Cuando el recubrimiento va a exponerse en ambientes fuertemente corrosivos pueden
aplicarse pinturas sobre la superficie de ZINC. Las películas de pintura que se emplean
conjuntamente con el ZINC proporcionan al sistema una mayor duración que la suma de la
duración de los dos tipos de recubrimiento utilizados independientemente.
9.2. Protección catódica del acero con ánodos de zinc
Los ánodos de zinc se utilizan para prolongar más aún la vida útil de estructuras de
acero sumergidas en agua del mar como, por ejemplo, pilones de acero, pontones, flotadores
metálicos, etc.
Están hechos de una aleación metálica con mayor tendencia a la oxidación que
el metal de la estructura a proteger, es decir, con un potencial de reducción más negativo.
La diferencia de potencial entre los dos metales implica que el ánodo galvánico se corroe
preservando la estructura a conservar, ya que el material del ánodo se consumirá con
preferencia al metal de la estructura.
9.3. Galvanizado en caliente
En el galvanizado por inmersión en caliente, el acero o hierro para ser recubiertos de
ZINC es generalmente completamente sumergido en un baño de zinc fundido. Es de lejos el
más utilizado de los procesos de recubrimiento con zinc y se ha practicado comercialmente
durante casi dos siglos.
El proceso de galvanizado por inmersión en caliente moderna se lleva a cabo en las
plantas cuidadosamente controladas mediante la aplicación de los resultados de la

21. investigación científica, y que está muy alejada de la de años atrás, aunque sigue siendo
dependiente de los mismos principios básicos.
9.4. Galvanizado continúo
Este proceso, se utiliza una pequeña cantidad de aluminio en el baño de zinc y produce
un revestimiento esencialmente sin aleación de hierro-zinc y con suficiente ductilidad para
permitir la embutición profunda y el plegado sin dañar el revestimiento.
9.5. Electrocincado
El desarrollo adicional de líneas Electrocincado continuas añade otra dimensión al
acero recubierto de ZINC, que es muy delgada, recubrimientos confortables ideal para la
embutición profunda o la pintura de zinc se electro depositada en una variedad de productos
elaborado, de la industria del acero: chapa, alambre, y en algunos casos, la
pipa. Electrocincado en el molino produce una capa fina y uniforme de zinc puro con
excelente adherencia.
10. Efecto de las adiciones de aleación
Los revestimientos de zinc galvanizado por inmersión en caliente rara vez consisten
en cinc de alta pureza. A menudo se añade plomo al baño de chapado para producir un
acabado más suave, y se incluye aluminio para reducir el espesor de la zona de difusión de
hierro-cinc.
Numerosos otros elementos pueden estar presentes en el baño como adiciones o
impurezas. Se ha mejorado el comportamiento del recubrimiento sobre los recubrimientos
galvanizados normales de zinc con composiciones de Zn-55Al-1.5Si. También Zn-5Al
contiene 0,05% mischmetal ha demostrado ser eficaz. Los revestimientos electrodepositados
también pueden contener impurezas, que se originan en la solución de revestimiento. Las
aleaciones fundidas a menudo incluyen varios por ciento cada uno de aluminio y cobre como
reforzadores.
Estos elementos de aleación, añadidos deliberadamente o no, pueden tener un efecto
considerable sobre la corrosión de las aleaciones de base de cinc resultantes.
11. Inhibidores de corrosión
Cuando se usa ZINC en contacto con agua en un sistema cerrado, se emplean
frecuentemente inhibidores para minimizar la corrosión. Varios inhibidores inorgánicos están
disponibles para su uso con ZINC, tal como dicromato sódico, silicato sódico, bórax y
hexametafosfato. Las pelıculas de exclusión mecánica proporcionadas por compuestos
orgánicos de tipo adsortivo, tales como lanolina, son también útiles para la inhibición de la
corrosión del cinc. Para la mayoría de los propósitos, se prefiere el ajuste del pH a la gama
ligeramente alcalina y la adición de dicromato de sodio.

22. Existe cierto peligro de picaduras intensificadas cuando se agrega muy poco de este
tipo de inhibidor. Si las piezas revestidas de zinc se almacenan durante períodos de tiempo
significativos en condiciones en las que la humedad puede quedar atrapada entre superficies
estrechamente adyacentes, la parte puede quedar dañada por la aparición de un polvo de
producto de reacción blanquecino sobre la superficie. Esto se conoce como mancha de
almacenamiento en húmedo. Aunque afecta el aspecto, este producto generalmente no es
dañino para el revestimiento de ZINC. La tinción de almacenamiento en húmedo no
controlada puede acortar la vida útil antes de que el metal ferroso subyacente se oxide.
Para evitar la presencia de manchas de almacenamiento en húmedo, es esencial
almacenar material revestido de ZINC bajo condiciones de libre circulación de aire y evitar
el cambio periódico de temperatura que causa la condensación de la humedad sobre el metal.
La reacción que provoca esta tinción blanca no se produce en el uso normal de productos
revestidos de ZINC una vez que han envejecido en la superficie, pero las nuevas partes deben
almacenarse cuidadosamente para evitar este problema.
12. Recubrimiento 55%AI-Zn sobre acero
Las principales desventajas de los recubrimientos de ZINC sobre acero son su
inadecuada resistencia a altas temperaturas y su limitada duración en atmósferas corrosivas
severas. Los recubrimientos de aluminio sobre acero parecen resolver estas desventajas
debido a la formación sobre su superficie de películas protectoras de óxido que les confieren
velocidades de corrosión y oxidación más bajas.
Sin embargo, los recubrimientos de aluminio tienen el inconveniente de no proteger
galvánicamente al acero en la mayoría de las atmósferas. Por estos motivos la compañía
Bethlehem Steel de Estados Unidos inició en la década de los sesenta un programa de
investigación para desarrollar un recubrimiento que, combinando estos dos metales, pudiera
ofrecer conjuntamente las mejores propiedades de resistencia a la corrosión atmosférica y
una adecuada protección galvánica. Como consecuencia de esta investigación se concluyó
que la composición 55%AI-Zn era la que presentaba mejores propiedades.
En la figura se muestra la durabilidad de recubrimientos con distinta composición de
aluminio y ZINC, en una atmósfera marina severa, en términos del tiempo de exposición
transcurrido hasta la primera aparición significativa de herrumbre.

23. Figura. Duración de recubrimientos con distinto porcentaje de Al-Zn en una
atmosfera marina
El recubrimiento 55%AI-Zn sobre chapa de acero se obtiene, al igual que el
recubrimiento de zinc, por inmersión en caliente de la chapa de acero en un baño que contiene
al revestimiento en estado de fusión. Este método tiene la ventaja de que permite obtener un
espesor de recubrimiento superior al que pueden suministrar otras técnicas siendo, por tanto,
apropiado para largas exposiciones en atmósferas agresivas. Este recubrimiento contiene
también una pequeña cantidad de silicio (alrededor de un 1,5%) que se adiciona al baño para
controlar el espesor de la capa intermetálica.
12.1. Estructura
Según el diagrama de fases Al-Zn representado en la figura, cuando el recubrimiento
55% Al-Zn empieza a enfriar desde 6000C (temperatura del baño fundido) la primera fase
sólida que aparece es la fase de aluminio a, que inicia su separación a unos 5900C y contiene
alrededor de un 80% de aluminio. La separación de esta fase continúa al enfriarse el
recubrimiento, resultando la formación de una estructura dendrítica que comprende alrededor
del 80% del volumen del recubrimiento.
Después del posterior enfriamiento a través de las temperaturas de transformación
peritéctica y eutectoide, la última fase en formarse es la fase rica en zinc, que se encuentra
entre las dendritas ricas en aluminio.
Figura. Diagrama de fases del sistema aluminio-zinc
En la figura siguiente se muestra una micrografía obtenida por microscopia
electrónica de barrido para un corte transversal del recubrimiento 55%AI-Zn. Las zonas

24. claras tienen un número atómico medio más bajo (zonas ricas en aluminio y partículas de
silicio) que las zonas oscuras (zonas ricas en zinc~43>. Mediante análisis con microsonda
electrónica se obtuvo entre el 48% y el 67% de aluminio en la fase a y un 95% de zinc en la
fase rica en zinc. Entre el recubrimiento y el acero base se forma una capa intermetálica
compuesta por hierro, aluminio, zinc y silicio.
Figura. Estructura del recubrimiento 55%Al-Zn observada por microscopia
electrónica de barrido (SEM)

25. CONCLUSIÓN
La corrosión es un fenómeno estocástico y probabilístico que requiere de varios conceptos
como metalurgia, termodinámica, mecánica, hidromecánica y química así como otros. No
tener un conocimiento de los efectos de corrosión en los diversos factores tanto de la
naturaleza como ácidos u otras sales puede generar problemas a corto o largo plazo
dependiendo del estado en que se encuentre.
Al entender los principios de corrosión del zinc y que actúa como ánodo de sacrificio frente
a aceros, esto puede ser aprovechado en distintos campos de la mecánica para evitar la
corrosión en lugares donde no queremos o donde queramos proteger a un acero.
Por lo general, al menos un proceso de recubrimiento con zinc es aplicable a cualquier
propósito específico. Debido a que los procesos son complementarios, rara vez hay más de
dos procesos a ser seriamente considerados como la mejor opción para una aplicación
particular.