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Respuestas de Guia 5

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Ciencia de Materiales

Guía de E studio - 5
Temas: Corrosión y Aceros Inoxidables. Aleaciones no ferrosas
(Al, Cu, Ti)

Corrosión y Aceros Inoxidables


1. ¿Qué es la corrosión? ¿Qué tipos de corrosión hay? ¿ Cuál es más peligrosa?

Se llama corrosión al deterioro de los materiales por acción química del medio que los
rodea. Hay Corrosión Generalizada y Localizada (puede ser intergranular, Rendijas, Bajo
tensión, Picado). La mas peligrosa es la intergranular.

2. Explique brevemente el fenómeno de corrosión intergranular. ¿De qué manera se puede


mitigar este fenómeno?

Avanza por el borde de grano, esto puede romper el material, es peligroso.Otra forma de
prevenir este fenómeno es utilizar aceros con bajo contenido de carbono, inferior a 0,02%, ya
que se ha estimado que con contenidos inferiores a este valor no se produce la formación de
los carburos de cromo y por tanto la corrosión intergranular no se producirá.

3. ¿Qué es un ánodo de sacrificio? Indique una estructura ingenieril donde se utiliza


comúnmente ésta estrategia de protección contra la corrosión.

Una técnica de protección catódica consiste en construir un par galvánico: el metal a


proteger se conecta eléctricamente con un metal más activo en un ambiente particular. El
metal más activo del par experimenta corrosión y suministra electrones, que protegen al
otro metal de la corrosión. El m etal oxidado se suele denominar ánodo de sacrificio. El
magnesio y el zinc, situados en el extremo anódico de la serie galvánica, se utilizan
corrientemente como ánodos de sacrificio. Este tipo de protección catódica, aplicado a
estructuras enterradas,
4. Describa las tres estrategias principales que se utilizan para proteger a los materiales de la
corrosión. ¿Qué ventajas tiene la pasivación respecto a los otros dos métodos?

PROTECCION CATODICA: si poseo 2 materiales y los pongo en contacto, aquel material


cuyo voltaje de reacción es mas negativo se oxidara primero y luego se oxidara el que
posea un voltaje de reacción menor.ej: barcos.
RECUBRIMIENTO SUPERFICIAL: Como las pinturas
PASIVADO: Formacion de un oxido superficial muy fino que se adhiere a la superficie y
aisla al material del medio. Este ocurre naturalmento como en el Aluminio o aplicando un
potencial eléctrico.

5. ¿Qué tipos de aceros son los aceros inoxidables? ¿Cuál es el elemento de aleación
fundamental, y cuál es su proporción mínima? ¿Qué efecto consigue este aleante?

Son aceros de alta aleacion porque tienen mucho cromo, estos aceros deben tener mas de
12% de cromo para que en vez de formarse oxido de hierro se forme oxido de cromo
(pelicula super fina, compacta y que se adhiere a la suoerfice y no permite que la corrosion
avance) ni siquiera rayandolo.

6. ¿Cuáles son los tres grupos más comunes de aceros inoxidables? ¿Cuál de ellos es el que
ofrece mayor resistencia a la corrosión?

Austeniticos-Ferriticos-Martensiticos . Los austeniticos son los que mejor resisten a la


corrosión.

7. Mencione algunas ventajas y aplicaciones de los aceros inoxidables austeníticos. ¿Qué


elemento es necesario agregar lograr estos materiales?

Mayor Resistencia a la corrosion y excelente formabilidad. Los Austeníticos se obtienen


adicionando elementos formadores de austenita, tales como níquel, manganeso y
nitrógeno. El contenido de cromo generalmente varía del 16 al 26% y su contenido de
carbono es del rango de 0.03 al 0.08%.

8. ¿Qué propiedad tecnológica (de fabricación) suele ser mala para todos los aceros
inoxidables? ¿Por qué?

Aleaciones no ferrosas (Al, Cu, Ti)


9. Describa brevemente las características principales de las aleaciones base aluminio
El aluminio se encuentra Pasivado naturalmente (osea que posee una capa muy fina,
adherente,compacta y de mucha resistencia mecánica de oxido de aluminio).

Pose una buena conductividad eléctrica (60% de la del cobre) pero es mucho mas liviano,
muy buena ductilidad y reflextivilidad óptica

10. ¿En qué consiste el anodizado? ¿Qué propiedad se logra mejorar este proceso? ¿A qué
otro grupo de aleaciones se les puede aplicar anodizado?

El anodizado es utilizado para incrementar el espesor de la capa natural de óxido en la


superficie de piezas metálicas. Esta técnica suele emplearse sobre el aluminio para generar una
capa de protección artificial mediante el óxido protector del aluminio. Este proceso proporciona
una mayor resistencia y durabilidad del aluminio. La protección dependerá en gran medida del
espesor de esta capa.

La anodización es usada frecuentemente para proteger el aluminio y el titanio de la abrasión y


la corrosión, y permite su tinte en una amplia variedad de colores.

11. ¿Qué son las aleaciones de aluminio para colado? ¿Qué elemento poseen
necesariamente, además de aluminio?

12. ¿Qué diferencia hay entre las aleaciones de aluminio tipo “T” y las tipo “H”? ¿Cuáles logran
los valores más elevados de resistencia mecánica? ¿Cuáles de ellas son soldables? ¿Por
qué?
H: Acritud (Generalmente estirado/laminado). Aplicado a semi-productos cuya resistencia
ha aumentado mediante deformación en frío, con o sin tratamiento térmico intermedio para
conseguir alguna reducción de las características mecánicas.
T: Tratamiento térmico de endurecimiento estructural A semi-productos en los que se
aumenta su resistencia mecánica mediante tratamiento térmico con o sin acritud
suplementaria, para obtener estados estables.
Los tipo T tienen mayor resistencia mecánica.
Los aluminios tipo T son menos soldables ya que poseen una resistencia mecánica mayor .

13. Describa brevemente las características principales de las aleaciones base cobre

➔Estructura FCC y alta densidad (8.92 g/cm3 ), es muy pesado, muy ductil y formable y
baja resistencia mecánica.
➔ Pasivado en diversas condiciones naturales (buena resistencia a la corrosión)
➔ Excelente conductividad térmica y eléctrica (Concepto de IACS- international Annealed
Copper Standard- medida internacional de conductividad eléctrica del cobre recocido con
pureza 99%aprox→valor 100 IACS)
➔ Excelente formabilidad (dúctil y maleable)

La mayoría de las aleaciones de cobre no endurecen por tratamiento térmico y, por este
motivo, esta propiedad mecánica se mejoran mediante acritud y formación de disoluciones
sólidas.

14. ¿Cuáles son los elementos de aleación principales de los latones y los bronces? ¿Cuál de
ambos grupos de aleaciones posee, como regla general, mejor resistencia a la corrosión y
mejor resistencia mecánica?

BRONCES: Aleaciones Cu-Sn. Excelente resistencia a la corrosión y propiedades


mecánicas
LATONES: Aleaciones Cu-Zn. Aplicaciones muy diversas en función de la composición

Cuproaluminios y Cuproníqueles → mayor Resistencia a la corrosion.

15. ¿Qué mide el coeficiente IACS de una aleación? ¿Cuánto vale para el Cu de alta pureza en
estado recocido?
IACS- international Annealed Copper Standard - medida internacional de conductividad
eléctrica del cobre recocido con pureza 99%aprox→valor 100 IACS.

16. ¿Por qué se utiliza aluminio en los tendidos eléctricos de alta tensión, aún cuando su
conductividad eléctrica es tan solo un ~60% de la conductividad eléctrica del cobre?

Se utiliza el aluminio en tendidos eléctricos de alta tensión anque la conductividad sea un


40% menor a la del cobre, ya que es un metal mucho mas liviano, menos denso. Para las
altas lngitudes de los cableados, si se realizaran de cobre, deberían instalarse columnas o
torres mas grandes y cada menor distancia, lo que implica mayor costo. Se prefiere perder
conductividad y elevarla con un transformador, que gastar en infraestructura de tendido.

17. Describa brevemente las características y principales aplicaciones de las aleaciones base
Titanio. ¿Cuál es la aleación de Titanio más común?

Se utilizan extensamente en estructuras aeroespaciales y en industrias petrolíferas y


químicas. Muy caro respecto al acero.
➔ Estructuras HCP y BCC (T°>883°C) – posee tranrformacion alotropica
➔ Baja densidad (4.5 g/cm3 )
➔ Alta T°fusión (1683°C)
➔ Propiedades específicas mejores que la mayoría de las aleciones de Al
➔ Gran resistencia a la corrosión por pasivado (Ti2O3 ) y a altas temperaturas
➔ Ti6Al4V aleación más común (aeroespacial)
➔ Biocompatible (implantes)
➔ Susceptible de anodizado (aspecto estético y mejor resistencia al desgaste)

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