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Trabajo de investigación

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  • 1. TRABAJO DE INVESTIGACION DE TEORIA Y <br />FILOSOFIA DEL CONOCIMIENTO<br />BRIAM STEVENSON PAREJA TONCEL <br />COD: 2009215051<br />ING. ERNESTO JOSE GARCIA PUCHE<br />UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA<br />FACULTAD DE ESTUDIOS GENERALES<br />SANTA MARTA D.T.C.H<br />ABRIL DE 2010 <br />¿Qué es la corrosión en los metales estructurales y que métodos generales podemos utilizar para contrarrestar esté fenómeno? <br />Marco teórico-conceptual.<br />Desde épocas remotas el hombre has buscado la forma más práctica de buscar nuevos materiales que le sirvan para la construcción de estructuras, materiales que cada vez cumplan con mejor características, como los son su durabilidad, costo, adquisición de éste, así como también la resistencia de este frente al entorno; los metales nacen millones de años atrás ya que fueron usadas para la elaboración de instrumentos de cazas, y también fueron usadas para la utilización en casas, joyería y al pasar de los años en la construcción, así es como se introducen algunos materiales como el hierro, cobre y bronce, en este campo, pero fue el primero quien tuvo cierta acogida en ésa época debido a que se necesitaría la utilización de menos concreto, y fue una de las principales causas de que el hombre alcanzara construcciones de mayores envergaduras, pero fue entonces cuando al hierro se le fusionó con el carbón y nace el acero estructural un material de características muy funcionales para la elaboración de obras, debido a su gran resistencia, propiedades elásticas, flexibles, y hasta de mayor tiempo para ser afectado por la corrosión.<br />Si existe un material “característico” que el público en general asocia con la ingeniería es el acero estructural. Este versátil material de construcción posee varias características, o propiedades, consideradas como metálicas: (1) Es resistente y puede ser conformado fácilmente, (2) su gran ductilidad, o capacidad para experimentar una gran cantidad de deformación permanente, es un factor importante que le permite deformarse poco frente a cargas súbitas y elevadas, (3) La superficie recién cortada del acero muestra un brillo metálico característico y (4) una barra de acero comparte una característica fundamental con otros metales: es buena conductora de la corriente eléctrica.<br />Si bien los metales nombrado anteriormente cuentas con importantes características, estos también son afectados por un fenómeno muy conocido en ellos como lo es la corrosión, que es el desgaste parcial o total que disuelve o ablanda cualquier sustancia por reacción química o electroquímica con el medio ambiente. Si se considera únicamente a los metales, se diría que la corrosión es un ataque destructivo de los metales, que puede ser de naturaleza química o electroquímica.<br />El primero (ataque químico directo) considera los tipos de corrosión en los que no se presenta un flujo considerable de corriente a través del metal en distancias apreciables. Independientemente de que los electrones salgan de un metal debido a que se establezcan como cationes metálicos de un compuesto, el flujo de electrones a escala macroscópica, y las zonas a ese nivel de cátodo y ánodo, no se dan visiblemente. Este tipo de ataque causa una reacción uniforme en la superficie involucrada, produciendo una capa áspera o un agregado de espesor también uniforme, que aumenta en razón directa de la raíz cuadrada del tiempo, haciéndola más gruesa debido a la movilidad del metal a través de la película hasta el agente corrosivo, o del agente corrosivo a través de la película, hasta el metal, ello depende tanto de la temperatura como de los agentes y metales. Algunos ejemplos se dan en metales en contacto con ácidos o álcalis concentrados, y la formación de óxido de hierro por disociación del agua recalentada en los tubos de las calderas. No obstante, la corrosión que se presenta en la mayoría de los metales sumergidos en agua o que son contenedores de ella, o que se encuentran en una atmosfera húmeda, presentan un ataque electroquímico.<br />Se puede citar el ataque de las superficies de cobre sometidas a ambientes húmedos, además de la existencia de óxidos de azufre y oxígeno se forman sulfatos de azufre tanto en él como en sus aleaciones (latones, broces), o en presencia de ácidos débiles, como la solución de dióxido de carbono en agua, produciendo carbonato de cobre básico (verde y poroso). Otro ejemplo es el de la plata (donde se forma sulfuro de plata por la combinación de aire, agua y sulfuro de hidrogeno).<br />El segundo (ataque electroquímico) se evidencia por la localización de zonas anódicas (positivas) y catódicas (negativas), separadas una distancia, medible, entre las que se dan un flujo de electrones a través del metal. El ataque es localizado, se presentan celdas galvánicas (se produce electricidad por reacción química) o de concentración (las de iones metálicos y las de oxígeno). Los metales más activos tienden a desplazar a los menos activos de sus soluciones. Para explicar la determinación de la actividad, ello se hace tomando como referencia el potencial de un electrodo estándar de hidrógeno, al cual se le asigna el valor de 0.00 V.<br /> <br />CONCLUSIÓN<br />En síntesis de lo anterior y teniendo en cuenta los conceptos de metales estructurales y su gran utilidad e importancia en las construcciones modernas, además de una breve introducción de la historia de este material, es muy importante saber que existen métodos que ayudan a prevenir el degaste de los metales tenemos por ejemplo:<br />1) mediante aleaciones del hierro que lo convierten en químicamente resistente a la corrosión, es el más satisfactorio pero también el más caro. Un buen ejemplo de ello es el acero inoxidable, una aleación de hierro con cromo o con níquel y cromo. Esta aleación está totalmente a prueba de oxidación e incluso resiste la acción de productos químicos corrosivos como el ácido nítrico concentrado y caliente.<br />2) amalgamándolo con materiales que reaccionen a las sustancias corrosivas más fácilmente que el hierro, quedando éste protegido al consumirse aquéllas. Es igualmente satisfactorio pero también costoso. El ejemplo más frecuente es el hierro galvanizado que consiste en hierro cubierto con cinc. En presencia de soluciones corrosivas se establece un potencial eléctrico entre el hierro y el cinc, que disuelve éste y protege al hierro mientras dure el cinc.<br />3) recubriéndolo electrolíticamente con una capa impermeable que impida el contacto con el aire y el agua, es el más barato y por ello el más común. Este método es válido mientras no aparezcan grietas en la capa exterior, en cuyo caso la oxidación se produce como si no existiera dicha capa. Si la capa protectora es un metal inactivo, como el cromo o el estaño, se establece un potencial eléctrico que protege la capa, pero que provoca la oxidación acelerada del hierro.<br />4) pinturas, los recubrimientos más apreciados son los esmaltes horneados, y los menos costosos son las pinturas de minio de plomo.<br />Aunque también existen otros métodos estos son los más usados.<br /> <br />BIBLIOGRAFIA<br />TECNOLOGIA E INGENIERIA DE MATERIALES. JOSE DE JESUS MAYAGOITIA BARRAGAN MC GRAW HILL<br />INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE MATERIALES PARA INGENIEROS 4a EDICION James F. Shackelford Prentice Hall<br />MECANICA DE MATERIALES F.R. SHANLEY <br />

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