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Corrosión del Fe y del AceroFe + H2O + 1/2 O2 ➨➨➨➨ FeOOH

Oxidos e hidróxidos

αααα-FeOOH goetitaγγγγ-FeOOH lepidocrocitaββββ-FeOOH akaganeita ⇒⇒⇒⇒ at. marinasδδδδ-FeOOHFe3O4, FeO, Fe2O3

Capa de herrumbre1. Una región interna y densa, más próxima al acero base,

formada principalmente de FeOOH amorfo y Fe3O4cristalino.

2. Una región exterior, poco adherente, formada por αααα-FeOOHy γγγγ-FeOOH.

UNI - FIGMM Ing. Cruz Torres Manuel ME - 521

mcruz3000@yahoo.com 1 of 33 12/06

� Atmósfera no contaminada: óxidos e hidróxidos de hierro (insolubles); parcialmente protectores.

� Atmósferas urbanas o industriales: nidos de sulfato

Tipo de Atmósfera Corrosión (µm / año)

Rural < 20

Urbana 15 - 60

Industrial 15 - 400

Cuzco - 1 año Lima - 1 año

Aceros Patinables (weathering steels)

Aceros de baja aleación con pequeñas adiciones de Cu, Cr, P, Si

Además, de tener una buena resistencia mecánica brindan

una mayor resistencia a la corrosión, en ocasiones 4 o 5

veces mayor con relación a los aceros estructurales.

Efecto del contenido de Cu

Incrementos del contenido de Cu de 0,01 a 0,04 % decrece la velocidad de

corrosión hasta un 70 %. Generalmente, el contenido de Cu es de 0,2 a 0,5 %.

Formación de la pátina protectora

Variables que afectan su resistencia a la

corrosión

• En 3 a 4 años la velocidad de corrosión se

estabiliza.

• Atmósferas contaminadas: pátina marrón oscura a

violeta.

• Condición clave: ciclos de humectación y secado.

• En interiores no se justifica su uso.

• En condiciones de permanente humedad (agua o

suelo): corrosión similar al acero común.

• Atmósferas rurales: baja corrosión y largo tiempo

para la formación de la pátina.

Resistencia en atmósferas urbanas

Corrosión de un acero

patinable (Atmofix 52

A) comparada con una

acero común, expuestos

en una atmósfera

moderadamente

contaminada con SO2

(90 mg/m2.día).

Corrosión de un acero

patinable (Atmofix 52

A) comparada con una

acero común, expuestos

en una atmósfera muy

contaminada con SO2.

No llegaría a formar una

verdadera pátina

(partículas de herrumbre

desprendidas).

Resistencia

en atmósferas

industriales

Escultura de un águila (Del Filardi)

Corrosión del ZincMuy empleado: acero galvanizado

2 Zn + 2H2O + O2 ➨➨➨➨ 2 Zn(OH)2 (pH 8,5)

Zn(OH)2 + 0,5 CO2 →→→→ ZnOH(CO3)0.5 + 0,5 H2O (carbonato básico de zinc)

Zn(OH)2 + 0,25 H2SO4 →→→→ Zn(OH)1.5(SO4)0.25 + 0,5 H2O(sulfato básico de Zn)

Zn(OH)2 + 0,6 Cl- + 0,6 H+ →→→→ Zn(OH)1.4Cl0.6 + 0,6 H2O (cloruro básico de Zn)

�superficie humedecida alcanza un valor bajo de pH, debido a una fuerte contaminación de la atmósfera con SOx

Zn + SO2 + O2 →→→→ ZnSO4 (soluble en agua)Zn(OH)2 + SO2 + 0,5 O2 →→→→ ZnSO4 + H2OZnOH(CO3)0.5 + H2SO4 →→→→ ZnSO4 + 1,5 H2O + 0,5 CO2

�Sulfato de zinc puede ser lavado por la lluvia (no protección)

Corrosión del Zn en función del contenido de SO2 en la atmósfera

Cinética de corrosión del Zinc en diferentes tipos de atmósferas

Transformaciones sobre la superficie del zinc en distintos tipos de atmósferas

Corrosión del Cobre�Aplicaciones arquitectónicas y redes de

conducción eléctrica�Material noble y sumamente estable.

Cu (O2, H2O) ➨➨➨➨ Cu2O, CuO(marrón, marrón rojizo)

�Pátina de composición compleja�Cu2O, CuO (SOx, Cl-, CO2, NOx) ➨➨➨➨

➨➨➨➨ Pátina de cobre (verde, azul, etc.)�En atmósferas moderadamente ácidas: pátina

protectora�Pátina estable a pH > 4�Pátina del Zinc: inestable a pH < 6

Atmósferas “del interior”: baja contaminación por Cl- y SO2 (0,7 - 1,4 µm/año)

Industrial-marino : formación inicial de cloruros y sulfatos básicos de Cu (4,32 µm/año)

Atmósferas Antárticas: ambiente marino, ausencia de lluvias, pureza del aire y formación de hielo sobre la sup. metálica.

Formación exclusiva de cloruros básicos de Cu (pátina azul turquesa)

(≈≈≈≈2 µm/año)

Corrosión del Aluminio�Aplicaciones: construcción, transporte, cables de

conducción eléctrica, techos, etc.�Contacto con el aire: � película de óxido natural (alúmina) de 40 a 100 Å

(0,4 a 1 µm) de espesor total.�Delgada, compacta, tenaz e inerte (pasiva).�Compuesta de dos capas:�Capa barrera (más próxima al metal): 20 - 25 Å.�Capa externa y permeable de bohemita

(Al2O3.H2O) o bayerita (Al2O3.3H2O).�Película estable a pH próximos al neutro, pero se

disuelve a pH ácidos o alcalinos.

�Morfología de corrosión: empañamiento.�Ataque localizado en ambientes marinos

(cloruros) ⇒⇒⇒⇒ formación de picaduras en zonas defectuosas de la película pasiva.

�Partículas de polvo: favorecen condensación capilar de la humedad (reducen HRC).

�Contienen elementos solubles y agresivos.

Atmósferas “del interior” (rurales): ausencia de ataque o moteado y pérdida de brillo

Cuzco: 1 año Lima: 1 año

Atmósferas marinas: S1P1

1año: 1,11 g/m2.año

3-4 años: 0,53 g/m2.año

Valparaíso:

1 año: 3,56 g/m2.año

3-4 años: 1,03 g/m2.año

1 año: 1,57 g/m2.año

3-4 años: 0,69 g/m2.año

Evolución de la profundidad máxima de picadura en función del tiempo de exposición en la atmósfera marina-industrial de Alicante (Otero y col., 1978)

Relación semilogarítmica entre profundidad máxima de picadura (Pmax) y pérdida de peso (W): Pmax = h.logW + K

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