PROTECCIÓN DEL ACERO Mar‐2012 PROTECCIÓN DEL ACERO PROCEDIMIENTOS PARA EVITAR O DISMINUIR LA CORROSIÓN DEL ACERO RECUBRIMIENTOS PROTECTORES - RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS (PINTURAS) - RECUBRIMIENTOS METÁLICOS: - Recubrimientos de metales catódicos (Ni, Cu, Sn, Pb, etc.) - Recubrimientos de metales anódicos (Mg, Al, Zn, etc.) PROCEDIMIENTOS BASADOS EN LA MODIFICACIÓN DEL MEDIO: - EMBALAJES ESTANCOS - AUMENTO DE LA TEMPERATURA (+ 50ºC) MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS --- PROTECCIÓN CATÓDICA 14/05/2012 2 PROTECCIÓN DEL ACERO PROTECCIÓN MEDIANTE PINTURAS • Las pinturas siempre tienen una cierta porosidad. • No constituyen una barrera impermeable eficaz frente a la humedad y al oxígeno. • Las radiaciones solares envejecen la pintura y aumentan su permeabilidad. • Las diferencias de dilatación entre el acero y las capas de pintura aumentan las microgrietas. • Debajo de las pinturas se forman óxidos de hierro voluminosos que crean tensiones y levantan la pintura. Las pinturas protegen al acero temporalmente 14/05/2012 3 PROTECCIÓN DEL ACERO PROTECCIÓN MEDIANTE RECUBRIMIENTOS METÁLICOS Recubrimientos de metáles más nobles que el Fe (Cu, Sn, Pb, Ni): Cualquier fallo en el recubrimiento origina serios problemas de corrosión. La zona desnuda del acero actúa como ánodo 14/05/2012 4 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC RECUBRIMIENTOS DE ZINC EN ATMÓSFERAS HÚMEDAS Y EN EL AGUA DULCE, EL ZINC FORMA CAPAS DE PASIVACIÓN PROTECTORAS DE CARBONATOS BÁSICOS DE ZINC R. ANÓDICA R. CATÓDICA Zn ---> Zn2+ + 2e½O2 + H2O + 2e- ---> 2OH_________________________ Zn + ½O2 + H2O ---> Zn(OH)2•H2O (1) (2) (3) Zn(OH)2 + H2O + CO2 ---> Zn5(OH)6(CO3)2 ESTAS CAPAS SON MUY INSOLUBLES, COMPACTAS Y ADHERENTES 14/05/2012 5 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC RECUBRIMIENTOS DE ZINC - Los productos de corrosión del zinc constituyen una barrera protectora muy eficaz, por eso: LA VELOCIDAD DE CORROSION DEL ZINC ES ENTRE 15 Y 50 VECES INFERIOR QUE LA DEL ACERO - Además, el Zinc, en contacto con el acero, constituirá el ánodo de la pila de corrosión que pueda formarse y, por lo tanto, se atacará preferentemente al acero, evitando la corrosión de éste. EL ZINC PROPORCIONA AL ACERO PROTECCIÓN CATÓDICA O DE SACRIFICIO 14/05/2012 6 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC RECUBRIMIENTOS DE ZINC 14/05/2012 7 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC • PROTECCIÓN TRIPLE DE LOS RECUBRIMIENTOS DE ZINC 1. Protección por efecto barrera Barrera aislante constituida por la capa de zinc + capa de pasivación del zinc (carbonatos básicos de zinc). 2. Protección catódica En caso de desperfecto o discontinuidad del recubrimiento, efecto de protección catódica del acero base, por ser el zinc un metal anódico con respecto al acero. 3. Restauración de las discontinuidades del Recubrimiento Por los productos de corrosión del zinc, • Poco solubles • Compactos • Adherentes 14/05/2012 8 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC COMPARACIÓN ENTRE DIFERENTES SISTEMAS PROTECTORES DEL ACERO Discontinuidad Recubrimiento de Zinc 14/05/2012 Recubrimiento de Pintura Recubrimiento de un metal más noble 9 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC RECUBRIMIENTOS INDUSTRIALES DE ZINC • Galvanización en Caliente: - Procedimiento discontinuo (Galvanización General) - Procedimientos en continuo (chapa, alambre) - Procedimientos automáticos (tubos) • Depósito electrolítico de Zinc o cincado electrolítico • Proyección Térmica de Zinc (metalización con Zinc) • Pinturas ricas en zinc • Sherardización • Depósito Mecánico de Zinc 14/05/2012 10 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC La DURACION DE LA PROTECCIÓN que proporcionan los recubrimientos de zinc a los elementos de acero es: ¡ DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA MASA DE ZINC DEL RECUBRIMIENTO ¡ 14/05/2012 11 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC RECUBRIMIENTO ELECTROLÍTICO DE ZINC Electrolisis de sales de zinc en disolución acuosa - UNE-EN 12329 Depósito piezas diversas -UNE-EN 10152 Depósito en continuo Recubrimientos normalmente brillantes de 5-15 micras de espesor. Los depósitos mate son mas rugosos Aplicaciones fundamentalmente decorativas. Recubrimientos para ambientes poco agresivos 14/05/2012 12 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC PROYECCIÓN TÉRMICA DE ZINC (UNE-2063) (Metalización con zinc) - Proyección de zinc fundido mediante una pistola atomizadora (50 -200 micras) - Preparación superficial exigente, por chorro de arena o granalla (hasta Sa3) - Recubrimiento poroso con inclusiones de óxido. Necesidad de posterior sellado Recubrimiento de proyección térmica de zinc de 100 micras 14/05/2012 13 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC Protección de un puente mediante proyección térmica de zinc 14/05/2012 14 PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC Pinturas ricas en Zinc - Polvo de zinc en un aglutinante orgánico o inorgánico. - El contenido mínimo de zinc metálico en la película seca PARA QUE TENGAN PROTECCIÓN CATÓDICA es del 90%. - Preparación superficial por chorreo abrasivo - Las propiedades de estas pinturas dependen principalmente de sus aglutinantes (vinílicos, epoxy, etc.) - Se utilizan tanto como pinturas de recubrimiento único como para restauración de otros recubrimientos. 14/05/2012 100 micras sobre acero granallado 15 FUNDAMENTOS DE LA CORROSIÓN METÁLICA PROTECCIÓN DEL ACERO CON ZINC GALVANIZACIÓN EN CALIENTE INMERSIÓN DE LOS OBJETOS A PROTEGER EN UN BAÑO DE ZINC FUNDIDO A 440º-460ºC 14/05/2012 16