La corrosión en el cobre y sus aleaciones - Universidad de ...

LA CORROSIÓN EN EL COBRE Y SUS
ALEACIONES
RAUL HENRIQUEZ TOLEDO

RAUL HENRIQUEZ TOLEDO
Prof. Asociado Depto. De Ingeniería Mecánica
UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA
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INDICE
1 INTRODUCCION 5
2 EFECTOS DE LA COMPOSICION DE LAS ALEACIONES 7
2.1 El Cobre y las Aleaciones de alto Cobre 7
2.2 Los Latones 7
2.3 Latones al Estaño 8
2.4 Latones al Aluminio 9
2.5 Aleaciones Inhibidas 9
2.6 Bronces Fosfóricos 9
2.7 Aleaciones Cobre - Níquel. 9
2.8 Aleaciones con Níquel (plata) 9
2.9 Aleaciones de Cobre – Silicio 10
2.10 Bronces al Aluminio 10
3 TIPOS DE ATAQUE 12
3.1 Corrosión Uniforme 12
3.2 Corrosión Galvánica 12
3.3 Picado. 13
3.3.1 Picado localizado 13
3.3.2 Corrosión en hendiduras 16
3.3.3 Ataque a la linea de aguas 16
3.4 Impacto 17
3.4.1 Erosión – Corrosión 17
3.4.2 Cavitación 17
3.5 Fretting 18
3.6 Corrosión intergranular 18
3.7 Corrosión selectiva 19
3.8 Corrosión - fatiga 20
3.9 Agrietamiento por corrosión bajo tensiones (cbt) 20
3.9.1 Mecanismo 21
3.9.2 Condiciones que conducen a la cbt 23
3.9.3 Fuentes de tensiones 23
3.9.4 Composición de la aleación 24
3.9.5 Medidas de control 24
4 CORROSIÓN DE ALEACIONES DE COBRE EN AMBIENTES ESPECIFICOS 26
4.1 Exposición atmosférica 27
4.2 Suelos y aguas subterráneas 31
4.3 Agua 35
4.3.1 Agua dulce 35
4.3.2 Vapor 36
4.3.3 Vapor condensado 36
4.3.4 Agua salada 38
4.3.5 Intercambiadores de calor y condensadores 48
4.4 Corrosión en ácidos 49
4.5 Corrosión en álcalis 56

4.6 Corrosión en sales 57
4.7 Corrosión en compuestos orgánicos 58
4.8 Corrosión en gases 59
5 TENSOCORROSION DE ALEACIONES DE COBRE EN AMBIENTES
ESPECÍFICOS 62
5.1 Solución de Acetato
5.2 Aminas 63
5.3 Amoniaco 63
5.4 Atmósfera 63
5.5 Soluciones de clorato 63
5.6 Soluciones de Cloruro 63
5.7 Soluciones de citrato 65
5.8 Soluciones de formiato 65
5.9 Soluciones de Hidróxido 65
5.10 Soluciones de mercurio y sales de mercurio 65
5.11 Soluciones de nitrato 65
5.12 Soluciones de nitrito 65
5.13 Soldadura 65
5.14 Dióxido de súlfuro 65
5.15 Soluciones de sulfato 65
5.16 Soluciones de sulfuro 65
5.17 Soluciones de Tungsteno 65
5.18 Agua 65
6 RECUBRIMIENTOS PROTECTORES 67
6.1 Estaño 67
6.2 Electrochapeado con Cromo 67
6.3 Otros recubrimientos orgánicos 67
7 ENSAYOS DE CORROSIÓN Y TENSO-CORROSIÓN 68
7.1 Ensayo de corrosión acuosa 69
7.2 Pruebas atmosféricas 71
7.3 Pruebas de Tensión – corrosión 71
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1. INTRODUCCION
El cobre y sus aleaciones son ampliamente usados en una gran variedad de ambientes
y aplicaciones debido a su excelente resistencia a la corrosión, la cual va acompañada con
combinaciones de otras propiedades deseables, tales como la gran conductividad eléctrica y
térmica, fácil fabricación y unión, la amplia gama de propiedades mecánicas obtenibles, y la
resistencia a la biocontaminación. El cobre se corroe a velocidades casi imperceptibles en aire no
contaminado, agua, y ácidos no oxidantes desaireados. Se han encontrado artefactos de
aleaciones de cobre en las condiciones originales, después de haber estado en la tierra por miles
de años; también se conoce que las techumbres de cobre en ambientes rurales se corroen a
velocidades inferiores a 0.4mm en 200 años. Las aleaciones de cobre resisten muchas soluciones
salinas, alcalinas y químicos orgánicos. Sin embargo, el cobre es susceptible a un ataque más
rápido en ácidos oxidantes, sales metálicas fuertemente oxidantes, azufre, amoniaco (NH 3 ), y
algunos compuestos de azufre y del amoniaco. La resistencia a las soluciones ácidas depende
principalmente de la severidad de las condiciones de oxidantes de la solución. La reacción del
cobre con azufre y sulfatos para formar sulfuros de cobre (CuS ó Cu 2 S), usualmente impide el
uso de cobre y sus aleaciones en medios ambientes conocidos por contener ciertas especies
sulfuradas.
El cobre y las aleaciones de cobre proveen un servicio superior en la mayoría de las aplicaciones
incluidas en la siguiente clasificación general:
Aplicaciones que requieren resistencia a la exposición atmosférica, tales como las techumbres
y otros usos arquitectónicos, accesorios de computador, edificios, trabajos de enrejados,
barandas, cerraduras, perillas y placas.
Cañerías para agua dulce y accesorios para instalaciones sanitarias, para las cuales es
importante la gran resistencia a la corrosión en diferentes tipos de aguas y suelos.
Aplicaciones marinas, a menudo líneas de suministro en agua dulce y en agua de mar,
intercambiadores de calor, condensadores, ejes, válvulas para vapor y accesorios marítimos,
en los cuales es importante la resistencia al agua de mar, a los depósitos de sal hidratada y a la
biocontaminación de los organismos marinos.
Los intercambiadores de calor y los condensadores en servicios marítimos, plantas de vapor,
y aplicaciones a procesos químicos, así también los intercambiadores de calor de liquido -
gases o gas – gas, en los que en cualquiera de los procesos el flujo puede contener
contaminantes corrosivos.
Plantas de procesos industriales y químicos. con equipamientos que involucran una
exposición a una amplia variedad de agentes químicos orgánicos e inorgánicos.
Los tendidos eléctricos, accesorios computacionales y conectores; circuitos impresos;
aplicaciones eléctricas que requieren combinaciones de propiedades eléctricas, térmicas y
mecánicas, tales como cubiertas de semiconductores, bastidores de plomo y conectores.
El cobre y sus aleaciones son únicos entre las aleaciones resistentes a la corrosión en
el hecho de que ellas no forman una película de productos de corrosión realmente pasiva. En
ambientes acuosos a temperatura ambiente, el producto de corrosión predominantemente

esponsable de la protección es oxido cúprico (Cu 2 O) . Esta película de Cu 2 O es adherente y sigue
el crecimiento cinético parabólico.
El óxido cúprico es un semi conductor tipo p formado por los procesos electroquímicos:
4Cu + 2H 2 O 2Cu 2 O + 4H + + 4e - ( ánodo) (1)
y,
O 2 + 2H 2 O + 4 e - 4 (OH) - (cátodo) (2)
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Con la reacción neta:
4Cu + O 2
2Cu 2 O
Para la reacción de corrosión que procede, los iones de cobre y los electrones deben
migrar a través de la película de Cu 2 O. Consecuentemente, reduciendo la conductividad iónica o
la electrónica de la película por dopado con cationes divalentes o trivalentes, debería mejorar la
resistencia de corrosión. En la práctica, se agregan elementos de aleación tales como aluminio,
zinc, estaño, hierro, y níquel para dopar la película de productos de corrosión y ello, por lo
general, reduce las velocidades de corrosión en forma significativa.

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2. EFECTOS DE LA COMPOSICION DE LAS ALEACIONES
Las aleaciones de cobre son tradicionalmente se clasifican en los grupos que se
muestran en la tabla 1.
2.1 EL COBRE Y LAS ALEACIONES DE ALTO COBRE
Tienen una resistencia a la corrosión similar. Tienen excelente resistencia a la
corrosión en agua de mar y a la biocontaminación, pero son susceptibles a la corrosión – erosión
a velocidades altas del agua. Las aleaciones de alto cobre son usadas primordialmente en
aplicaciones que requieren aumentar el rendimiento mecánico, a menudo a temperaturas
ligeramente elevadas, con una buena conductividad térmica y eléctrica. El proceso para aumentar
la resistencia en las aleaciones de alto contenido de cobre generalmente mejora su resistencia a la
erosión - corrosión. En esta categoría se ha desarrollado un buen número de aleaciones para
aplicaciones electrónicas como pinzas de contacto, resortes, y bastidores de plomo, que requieren
propiedades mecánicas especificas, relativamente alta conductividad eléctrica y resistencia a la
corrosión atmosférica.
2.2 LOS LATONES
Básicamente son aleaciones de cobre y zinc y son el grupo de aleaciones de cobre de
mayor uso. La resistencia de los latones a la corrosión en soluciones acuosas no cambia en
forma significativa cuando el contenido de zinc no supera el 15%; sobre un 15% de Zn puede
ocurrir dezincificación. Las soluciones salinas en reposo o con poco movimiento, aguas
estancadas y las soluciones ligeramente ácidas son ambientes que a menudo llevan a la
dezincificación de los latones que no han sido modificados.
La susceptibilidad a la corrosión bajo tensiones (CBT) es afectada significativamente
por el contenido de zinc: las aleaciones que contienen más zinc son más susceptibles. La
resistencia aumenta sustancialmente cuando el zinc disminuye desde 15 a 0%. La corrosión bajo
tensiones es casi desconocida en el cobre comercial.
Los elementos como el plomo, telurio, berilio, cromo, fósforo y manganeso afectan
poco o casi no afectan sobre la resistencia de corrosión del cobre y de las aleaciones binarias de
cobre - zinc. Estos elementos son agregados para aumentar las propiedades mecánicas como la
maquinabilidad, resistencia y la dureza.
TABLA 1. CLASIFICACIÓN GENÉRICA DE LAS ALEACIONES DE COBRE
NOMBRE GENERICO UNS COMPOSICION
Aleaciones forjadas
Cobre C10100 – C15760 >99% Cu
Aleaciones de alto contenido de Cu C16200 – C19600 >96% Cu
Latones C205 – C28580 Cu – Zn
Latones al plomo C31200 – C38590 Cu – Zn – Pb
Latones al estaño C40400 – C49080 Cu – Zn – Sn – Pb
Bronce fosforico C50100 – C52400 Cu – Sn – P
Bronce fosforico al plomo C53200 – C54800 Cu – Sn – Pb – P

Cu fosforico y aleaciones de Cu, Ag y P C55180 – C55284 Cu – P – Ag
Bronces al Aluminio C60600 – C64400 Cu – Al – Ni – Fe– Si –Sn
Bronce al silicio C64700 – C66100 Cu – Si – Sn
Aleaciones de Cobre Zn C66400 – C69900 ..........
Cupro – Níquel C70000 – C79900 Cu – Ni – Fe
Níquel Plata C73200 – C79900 Cu – Ni – Zn
Aleaciones fundidas
Cobre C80100 – C81100 >99% Cu
Aleaciones de alto contenido de Cu C81300 – C82800 >94% Cu
Latón rojo al plomo y latón rojo C83300 – C85800 Cu – Zn – Sn – Pb
Latón amarillo al Plomo y latón amarillo C85200 – C85800 Cu – Zn – Sn – Pb
Manganeso y bronce al manganeso plomo C86100 – C86800 Cu – Zn – Mn – Fe – Pb
Bronce al Silicio, Latón al silicio C87300 – C87900 Cu – Zn – Si
Bronce al Sn y Bronce Sn - Pb C90200 – C94500 Cu – Sn – Zn – Pb
Bronce al Ni – Sn C94700 – C94900 Cu – Ni – Sn – Zn – Pb
Bronce al aluminio C95200 – C95810 Cu – Al – Fe – Ni
Cupro-niquel C96200 – C96800 Cu – Ni – Fe
Ni Ag C97300 – C97800 Cu – Ni – Zn – Pb – Sn
Cu Pb C98200 – C98800 Cu – Pb
Aleaciones misceláneas C99300 – C99750 ............
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2.3 LATONES AL ESTAÑO
Las adiciones de estaño aumentan considerablemente la resistencia a la corrosión de
algunos latones, especialmente la resistencia a la dezincificación. Ejemplos de este efecto son dos
latones al estaño para cojinetes: metal no inhibido del almirantazgo (número no vigente de UNS)
y latones navales (C46400). El metal no inhibido del almirantazgo alguna vez fue ampliamente
usado para hacer tubos de intercambiadores de calor; este ha sido reemplazado por grados
inhibidos del metal del almirantazo (C44300, C44400, y C44500) los cuales tienen aun mayor
resistencia a la corrosión selectiva. El metal del almirantazgo es una variación de los latones para
cartuchos (C26000) que se produce al agregar alrededor de un 1% de Sn a la composición básica
de 70Cu-30Zn. De manera similar el latón naval es una aleación que resulta cuando se le agrega
un 0.75% Sn a la composición básica 60Cu- 40Zn del metal Muntz ( C28000).
Los latones fundidos para uso marino también son modificados al agregarles estaño,
plomo y algunas veces níquel. Este grupo de aleaciones es conocido por varios nombres
incluyendo la composición bronce, aleaciones de cobre con estaño plomo y zinc y metal de
válvulas. Estas designaciones antiguas son poco usadas porque han sido suplantadas por números
de aleaciones bajo la UNS o el Sistema de la Asociación para el Desarrollo del Cobre (CDA).
Los latones marinos fundidos son usados para aplicaciones en plomería en sistemas de tuberías
de agua de mar con desempeño moderado, o en cubiertas de cerrajería, para lo que llevan un
cromado.

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2.4 LATONES AL ALUMINIO
Un constituyente importante de la película de corrosión en los latones que contienen
un bajo porcentaje de aluminio, además de cobre y zinc es el óxido de aluminio (Al 2 O 3 ), el cual
aumenta notoriamente la resistencia al impacto en aguas salinas turbulentas con altas velocidades.
Por ejemplo los latones al aluminio y arsénico C68700 (76Cu- 22Zn – 2Al) son usados
frecuentemente para condensadores marinos e intercambiadores de calor, en los cuales el ataque
por impacto constituye un serio problema. Los latones al aluminio son susceptibles a la
dezincificación a menos que sean inhibidos, lo cual ocurre si se agrega 0.02 a 0.10% de As.
2.5 ALEACIONES INHIBIDAS
La adición de fósforo, arsénico o antimonio (típicamente 0.02 a 0.10%) al metal
almirantazgo, latones navales o latones al aluminio, produce efectivamente una alta resistencia a
la dezincificación. Las aleaciones inhibidas han sido usadas extensamente para componentes tales
como tubos condensadores, los cuales deben acumular años de servicio continuo entre
suspensiones para reparar o reemplazar.
2.6 BRONCES FOSFORICOS
La adición de estaño y fósforo al cobre produce buena resistencia al flujo de agua de
mar y a la mayoría de los ácidos no oxidantes, excepto el ácido clorhídrico (HCl). Las aleaciones
que contienen de 8 a 10% de Sn tienen alta resistencia al ataque por impacto. Los bronces
fosfóricos son menos susceptibles a la CBT que los latones y son similares al cobre en cuanto a
resistencia al ataque de súlfuros. Los bronces (aleaciones de cobre con estaño) tienden a ser
usadas principalmente en formas fundidas, las cuales son modificadas por adiciones de plomo,
zinc y níquel. Así como los latones fundidos, los bronces al estaño fundidos, ocasionalmente se
identifican por nombres antiguos y más coloridos que reflejan sus usos históricos, por ejemplo
bronce G, metal de cañón, bronce naval M, y bronce para vapor. Los usos contemporáneos
incluyen bombas, válvulas, engranajes, y cojinetes. Los bronces al estaño forjados son conocidos
como bronces fosfóricos, y se usan en aplicaciones para alambres de alta resistencia, por ejemplo
tendidos eléctricos. Este grupo de aleaciones tiene buena resistencia a los impactos y a la
biocontaminación.
2.7 ALEACIONES COBRE - NÍQUEL.
La aleación C71500 (Cu-30Ni) en general tiene la mejor resistencia a la corrosión acuosa
de todas las aleaciones de cobre comercialmente importantes, pero la aleación C70600 (Cu-10Ni)
se selecciona a menudo ya que ofrece una buena resistencia a bajo costo. Ambas aleaciones, si
bien se adaptan a aplicaciones en la industria química, han sido usadas para tubos condensadores
y tubos de intercambiadores de calor en sistemas de recirculación de vapor. Son superiores al
cobre y a otras aleaciones de cobre para resistir soluciones ácidas y son altamente resistentes a la
CBT y a la corrosión por impacto.
2.8 ALEACIONES CON NÍQUEL (PLATA)
Los dos tipos más comunes de aleaciones son C75200 (65Cu-18Ni-17Zn) y C77000
(55cu-18Ni-27Zn). Tienen buena resistencia a la corrosión en aguas dulces y salinas.
Principalmente porque su relativo alto contenido de níquel inhibe la dezincificación; C75200 y

C77000 usualmente son mucho más resistentes a la corrosión en soluciones salinas que los
latones de similar contenido de cobre.
2.9 ALEACIONES DE COBRE – SILICIO
Generalmente tienen la misma resistencia de corrosión que el cobre, pero tienen mejores
propiedades mecánicas y mejor soldabilidad. Estas aleaciones parecen ser mucho más resistentes
a la CBT que los latones comunes. Los latones al silicio son susceptibles a fragilizarse por las
altas presiones del vapor y deberían ser ensayadas respecto de su comportamiento en el ambiente
de servicio antes de ser especificadas para componentes que deban ser usados a altas
temperaturas.
2.10 BRONCES AL ALUMINIO
Contienen de 5 a 12% de Al y tienen excelente resistencia a la corrosión por impacto y a
la oxidación a alta temperatura. Los bronces al aluminio son usados para barras para golpes y
para cuchillas en máquinas de pulpas de madera debido a su habilidad para resistir la abrasión
mecánica y el ataque químico por soluciones de sulfatos
En la mayoría de las aplicaciones comerciales, las características del bronce al aluminio se
relacionan principalmente con el contenido de aluminio. Las aleaciones con más de 8% de Al
normalmente tienen estructura alfa, cúbica centrada en las caras (FCC) y buena resistencia al
ataque corrosivo. Según como el contenido de aluminio aumenta por arriba de 8%, aparecen las
estructuras duplex alfa- beta. La fase beta es una fase de alta temperatura retenida a la
temperatura ambiente, por un enfriamiento rápido desde 565 ºC o temperaturas más altas. Un
enfriamiento lento después de una exposición prolongada a temperaturas en un rango de 320 a
565ºC, tiende a descomponer la fase beta en una frágil fase eutectoide alfa + gamma 2 , con
estructura laminar o nodular. La fase beta es menos resistente a la corrosión que la fase alfa y las
estructuras eutectoides son aún más susceptibles al ataque.
Dependiendo de las condiciones de ambientes específicos, la fase beta o la estructura
eutectoide en el bronce al aluminio puede ser atacada selectivamente por un mecanismo similar
al de la dezincificación de los latones. Un adecuado tratamiento térmico de temple y revenido de
las aleaciones duplex, tales como las aleaciones C62400 y C95400 produce una estructura beta
revenida con precipitados de cristales aciculares alfa, una combinación que a menudo es superior
en resistencia a la corrosión a las estructuras normales recocidas.
Las partículas ricas en hierro se distribuyen como pequeñas partículas redondas o rosetas,
a través de la estructura del bronce al aluminio que contienen más de 0.5% Fe. Estas partículas,
algunas veces, dan un color oxidado a la superficie, pero no tienen un efecto conocido sobre las
velocidades de corrosión.
Los bronces al níquel – aluminio son más complejos en su estructura con la introducción
de la fase κ. El níquel parece afectar las características de corrosión de la fase beta que dan gran
resistencia a la corrosión selectiva y a la erosión - cavitación en muchos líquidos. Para la
aleación C63200 y quizás para la C95800, los tratamiento térmicos de temple y revenido pueden
producir gran resistencia a la corrosión selectiva. La aleación C95700, un bronce al aluminio con
alto manganeso, para fundición, es, probablemente, inferior en resistencia a la corrosión que las
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aleaciones C95500 y C95800, las cuales tienen bajos contenidos de manganeso y ligeramente
altos en aluminio.
Los bronces al aluminio generalmente son convenientes para el servicio en ácidos
minerales no oxidantes, tales como el fosfórico (H 3 PO 4 ), sulfúrico (H 2 SO 4 ) y HCl; los ácidos
orgánicos como el láctico, acetato (CH 3 COOH) o el oxálico; las soluciones salinas neutras como
el cloruro de sodio (NaCl) o el cloruro de potasio (KCl); los alcalinos como el hidróxido sodio
(NaOH), hidróxido de potasio (KOH) , hidróxido anhidro de amonio (NH 4 OH) ; y variadas
aguas naturales incluyendo agua de mar, salinas y potables. Los ambientes que deben ser evitados
incluyen ácido nítrico (HNO 3 ), algunas sales metálicas, como el cloruro férrico (FeCl 3 ) y ácido
crómico (H 2 CrO 4 ), la mayoría de los hidrocarburos clorados y de HN 3 húmedo. La aireación
puede originar una corrosión acelerada en muchos medios que pueden parecer compatibles.
La exposición a altas tensiones de tracción NH 3 húmedo puede resultar en CBT. En
ciertos ambientes la corrosión puede bajar el límite de fatiga de 25 a 50% del valor bajo
atmósferas normales.
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3. TIPOS DE ATAQUE
El cobre y sus aleaciones, igual como la mayoría de los otros metales y aleaciones,
son susceptibles a diversas formas de corrosión dependiendo principalmente de las condiciones
ambientales. La tabla 2 presenta las características de las formas de corrosión que comúnmente
atacan a los metales de cobre así también como el medio más efectivo de combatirlas.
3.1 CORROSIÓN UNIFORME.
Es el ataque uniformemente distribuido sobre una superficie, con poca o ninguna
penetración localizada. Esta es la forma menos dañina de todos los ataques. La corrosión
generalizada es la única forma de corrosión en la que pueden usarse los datos de perdida de peso
para estimar las velocidades de penetración en forma aproximada.
La corrosión generalizada de aleaciones de cobre se produce por el contacto
prolongado con ambientes en los cuales la velocidad de corrosión es muy baja, tales como las
aguas dulces, salinas y aguas saladas; diferentes tipos de suelos; y soluciones neutras, alcalinas y
ácidas; ácidos orgánicos; y jugos dulces. Otras sustancias que causan un adelgazamiento
uniforme para velocidades más altas, incluyen ácidos oxidantes, compuestos sulfurados, NH 3 y
cianuro.
3.2 CORROSIÓN GALVANICA
Siempre existe un potencial electroquímico entre dos metales diferentes cuando están
inmersos en una solución conductora (electrolito). Si dos metales diferentes están en contacto
eléctrico e inmersos en una solución conductora, se produce un potencial que origina la corrosión
del miembros más electronegativo del par (el ánodo) y protege en parte o completamente al
miembro más electropositivo (el cátodo). Las aleaciones de cobre casi siempre son catódicas con
respecto a los otros metales estructurales comunes, como el acero y el aluminio. Cuando el acero
o el aluminio se ponen en contacto con una aleación de cobre, la velocidad de corrosión del acero
o el aluminio aumenta, pero la del cobre disminuye. Los grados normales de acero inoxidable
exhiben un comportamiento variable; es decir, las aleaciones de cobre pueden ser anódicas o
catódicas con respecto al acero inoxidable, dependiendo de las condiciones de exposición.
Usualmente las aleaciones de cobre se corroen en forma preferencial cuando se unen con
aleaciones de alto níquel, titanio o grafito.
Los potenciales de corrosión de las aleaciones de cobre generalmente fluctúan en un
rango que va desde –0.2 a –0.4 V, medidos con respecto a un electrodo saturado de
calomelanos (ESC); el potencial del cobre puro está cerca de –0.3 V. Los elementos de aleación,
como el zinc o aluminio, mueven el potencial hacia el extremo del rango más anódico (más
electronegativo); las adiciones de estaño o níquel mueven el potencial hacia el extremo catódico
(menos electronegativo). La corrosión galvánica entre dos aleaciones de cobre pocas veces es un
problema significante, porque la diferencia de potencial es muy pequeña.
La tabla 3 muestra una serie galvánica de metales y aleaciones, válida para soluciones
acuosas diluidas, tales como agua de mar y ácidos débiles. Los metales que están juntos pueden
ser acoplados sin tener un daño galvánico significativo. Sin embargo, la conexión de metales de
grupos diferentes produce daño en la mayoría de los metales anódicos; a mayor diferencia en el
potencial galvánico entre grupos, mayor será la corrosión. El daño acelerado debido a los efectos

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galvánicos generalmente es mayor cerca de la unión, donde la
electroquímica es más alta.
densidad deccorriente
Otro factor que afecta la corrosión galvánica es la relación de áreas. Existe una relación
de áreas desfavorable cuando el área catódica es grande y el área anódica es pequeña. La
velocidad de corrosión del área anódica pequeña puede ser cientos de veces más grande que si las
áreas anódicas y catódicas fuesen de tamaños iguales. Por el contrario, cuando un área anódica
grande se une a un área catódica pequeña, la densidad de corriente y el daño debido a la corrosión
galvánica son menores. Por ejemplo, los remaches de cobre (catódico) usados para placas unir
planchas de acero duraron más de 1,5 años en agua de mar, pero los remaches de acero usados
para unir placas de cobre fueron completamente destruidos durante el mismo periodo.
Existen cinco métodos principales para eliminar o reducir significantemente la corrosión
galvánica:
Seleccionar los metales diferentes que estén más cercanos en las serie galvánica.
Evitar la unión de ánodos pequeños con cátodos grandes.
Aislar completamente los metales diferentes, en la medida que sea posible.
Aplicar revestimientos y mantenerlos en buenas condiciones, particularmente sobre los
miembros catódicos.
Usar ánodos de sacrificio, es decir, unir el sistema a un tercer metal que sea más anódico con
respecto a ambos metales estructurales.
3.3 PICADO.
Igual que la mayoría de los metales comerciales, la corrosión de las aleaciones de
cobre pitting bajo ciertas condiciones. Algunas veces el pitting se generaliza sobre la superficie
completa, dándole al metal una apariencia irregular y rugosa. En otros casos, el pitting se
concentran en áreas especificas y son de forma y tamaño variados.
3.3.1 PICADO LOCALIZADO.
Es la forma más dañina de ataque corrosivo debido a que reduce la capacidad de soportar
carga y aumenta la concentración de tensiones por las depresiones creadas o los agujeros en el
metal. El picado es la forma usual de ataque corrosivo en superficies en las cuales hay películas
de protección incompleta, depósitos de cascarilla no protectora o depósitos de sustancias
extrañas, de suciedad, etc.

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TABLA 2: GUÍA DE CORROSIÓN DE ALEACIONES DE COBRE.
Formas de ataque Características Medidas Preventivas
Adelgazamiento general Remoción uniforme de material
Seleccionar la aleación apropiada para
las condiciones ambientales, en base a
los datos de pérdida de peso.
Evitar la unión eléctrica de metales
diferentes; mantener una relación
Corrosión Galvanica
Corrosión preferente cerca de optima del área de cátodo a ánodo;
un metal más anódico. mantener una concentración optima de
los constituyentes oxidantes en el
medio corrosivo.
Pitting
Impacto
Corrosión – Erosión.
Cavitación.
Ludimiento
(Fretting)
Corrosión intergranular
Corrosión selectiva
Corrosión - fatiga
Agrietamiento por
corrosión bajo tensiones
(CBT)
Picado localizado de cañerías;
cañerías de agua; corrosión en
hendiduras; tuberías en
contacto con objetos extraños o
suciedad.
Ataque erosivo por fluidos
turbulentos junto con gases
disueltos, generalmente como
líneas de picaduras en la
dirección de flujo del fluido.
Rozamiento o raspado; a
menudo ocurre durante el
transporte.
Corrosión a través de los
límites de grano, sin signos
visibles de agrietamiento.
Disolución preferencial del Zn
o níquel, originando una capa
de cobre esponjoso
Muchas grietas transgranulares
Agrietamiento, usualmente
intergranular pero algunas
veces transgranular; a menudo
esto es bastante rápido
Seleccionar la aleación; diseñar para
evitar hendiduras. Mantener el metal
limpio.
Diseñar la trayectoria del flujo;
mantener la velocidad baja; remover
los gases de la fase liquida; usar la
aleaciones resistentes a la corrosión.
Lubricar las superficies en contacto;
intercalar hojas de papel entre las
láminas de metal; disminuir la carga
sobre las superficies en contacto.
Seleccionar la aleación adecuada para
las condiciones ambientales basadas en
la examinacion metalográfica de
muestras en pruebas de corrosión.
Seleccionar la aleación adecuada para
las condiciones ambientales basadas en
la examinacion metalográfica de
muestras en pruebas de corrosión.
Seleccionar la aleación adecuada
basada en pruebas de fatiga en el
ambiente de servicio; reducir la tensión
media o la alternante.
Seleccionar la aleación adecuada, en
base a las pruebas de corrosión bajo
tensiones. Reducir la tensión aplicada o
las tensiones residuales. Remover los
compuestos de mercurio o NH 3 del
ambiente.

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TABLA 3: SERIE GALVANICA EN AGUA DE MAR
ANODO :
CATODO :
Magnesio
Aleaciones de Magnesio
Zinc
Berilio
Acero Galvanizado
Aleaciones de Aluminio : 5062, 3004, 3003, 1100, 6053
Cadmio
Aleaciones de Aluminio : 2117, 2017, 2024 (en este orden)
Aceros de bajo carbono (C < 0,25%)
Hierro Forjado
Hierro Fundido (Fundiciones)
Fundición ferrosa de alto níquel
Acero inoxidable 410 (activo)
Soldadura plomo (Sn50 - Pb 50)
Acero inoxidable 304 (activo)
Acero inoxidable 316 (activo)
Plomo
Estaño
Aleación de cobre 280 (Metal Muntz : 60Cu - 40Zn)
Aleación de cobre 675 (Bronce al Mn)
Aleaciones de cobre 464, 465, 466 467 (Latón Naval)
Níquel 200 (activo)
Inconel 600 (activo)
Hastelloy B
Aleación de cobre 270 (Latón amarillo : 65Cu - 35Zn)
Aleaciones de cobre 443, 444, 445 (Latón Almirantazgo)
Aleaciones de cobre 230 (Latón rojo : 85Cu - 15Zn)
Cobre 110 (Cobre electrolítico ETP)
Aleaciones de cobre 651, 655 (Bronce al silicio)
Aleación de cobre 715 (Cuproníquel)
Aleación de cobre 922, fundida (Bronce al Pb, Sn)
Níquel 200 (pasivo)
Soldaduras de plata
Inconel 600 (pasivo)
Monel 400 (65Ni - 35Cu)
Acero inoxidable 410 (pasivo)
Acero inoxidable 304 (pasivo)
Acero inoxidable 316 (pasivo)
Incolloy 825
Plata
Titanio
Grafito
Oro
Platino

Básicamente las aleaciones de cobre no se corroen por picado, pero debido a factores
metalúrgicos y ambientales que están completamente entendidos, la superficie corroída muestra
una tendencia no irregular. En agua de mar, el picado tiende a ocurrir más a menudo bajo
condiciones de la velocidad del agua relativamente baja, típicamente menos de 0.6 a 0.9 m/s. La
ocurrencia del picado algunas veces aleatoria en cuanto a la localización específica de un agujero
sobre la superficie, así como también esto puede ocurrir en una muestra en particular. Las
pruebas largo plazo de aleaciones de cobre muestran que el promedio de la profundidad del
picado no aumenta continuamente cuando se incrementa el tiempo de exposición. Al contrario,
los agujeros tienden a alcanzar un cierto limite, después del cual se producen leves aumentos en
la profundidad del picado. Dentro de las aleaciones de cobre, las más resistentes al picado son los
bronces al aluminio, con menos de 8% de Al, y los latones bajos en zinc. Los cuproníqueles y los
bronces tienden a tener una resistencia intermedia al picado, pero las aleaciones con altos
contenidos de cobre y los bronces al silicio son algo más susceptibles al picado.
3.3.2 CORROSIÓN EN HENDIDURAS
Es una forma de corrosión localizada que se produce cerca de una hendidura, ya sea entre
dos superficies metálicas o entre un metal y una superficie no-metálica. Así como el picado, el
ataque en hendiduras es un suceso aleatorio, es decir, la localización precisa del ataque no
siempre puede predecirse. También, igual que en el picado, la profundidad del ataque aparece a
un nivel que aumenta continuamente con el tiempo. Esta profundidad usualmente es menor que
el del picado y para la mayoría de las aleaciones de cobre, es inferior a 400 µm.
Para la mayoría de las aleaciones de cobre, la localización del ataque es exterior, pero
inmediatamente adyacente a la hendidura, debido a la formación de celdas de concentración de
de los iones metálicos. La clásica corrosión en hendiduras resultante de la disminución del
oxigeno y el ataque dentro de las fisuras, es menos común en las aleaciones de cobre. Las
aleaciones de cobre con aluminio y cromo, las cuales forman películas superficiales más pasivas,
son susceptibles al ataque por celdas diferenciales de oxigeno, igual que las aleaciones de
aluminio y aceros inoxidables. La ocurrencia del ataque en hendiduras es casi de naturaleza
estadística, con la particularidad de que su aparición y severidad aumentan si el área dentro de la
hendidura es pequeña comparada con el área exterior de ella. Otras condiciones que pueden
aumentar la singularidad del ataque en hendiduras son las altas temperaturas del agua o una
condición de flujo sobre la superficie exterior de la hendidura.
La acción de celdas locales, similar al ataque en hendiduras, también puede provenir de la
presencia de objetos externos o restos de suciedad, tales como óxidos, piezas forradas o
vegetación, o puede resultar de la oxidación, cascarillas permeables, o productos corrosivos
acumulados sobre la superficie metálica. Algunas veces este tipo de ataque puede ser controlado
lavando las superficies. Por ejemplo, los condensadores y los intercambiadores de calor se
limpian periódicamente para prevenir ataque al depósito.
3.3.3 ATAQUE A LAS LÍNEAS DE AGUA.
Este es un término usado para describir el pitting debido a celdas diferenciales de
oxigeno que funcionan entre la capa superficial bien aireada de un líquido y la capa privada de
oxigeno que se encuentra inmediatamente debajo de ésta. El pitting ocurre justo debajo de la
línea de agua.
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3.4 IMPACTO.
Se producen variadas formas de ataque por impacto cuando gases, vapores o líquidos
chocan contra las superficies de un metal a alta velocidad, tal como en condensadores e
intercambiadores de calor. El movimiento rápido de las aguas turbulentas puede destruir las
películas protectoras de las aleaciones de cobre. Cuando esto ocurre, el metal se corroe a una tasa
más rápida en un intento de reestablecer esta película, pero debido a que las películas son
arrastradas tan rápidamente como se forman, la velocidad de corrosión permanece alta y
constante. Las condiciones bajo las cuales la película producto de la corrosión se remueve, son
diferentes para cada aleación.
3.4.1 EROSIÓN – CORROSIÓN
Se caracteriza por ranuras socavadas, ondas, surcos, barrancos y agujeros redondeados;
usualmente exhiben un patrón direccional. Los agujeros son alargados en la dirección del flujo y
son socavadas a lo largo del flujo. Cuando las condiciones se vuelven muy severas, esto puede
resultar en un modelo de ranura en forma de herradura o agujeros con sus extremos abiertos
apuntando a la dirección del flujo. De acuerdo al progreso del ataque, las picaduras pueden
unirse formando tramos bastante largos de picaduras socavadas. Cuando esta forma de corrosión
ocurre en un tubo condensador, generalmente está limitada a la región cercana a la punta de
entrada del tubo, donde el flujo del fluido es rápido y turbulento. Si alguno de los tubos del
conjunto se tapa, la velocidad aumenta en los tubos que quedan; por lo tanto, la unidad debe
mantenerse limpia en la medida que sea posible. La erosión – corrosión se encuentra con más
frecuencia en aguas que contienen bajos niveles de compuestos sulfurados y con polución,
contaminados, o aguas salinas lodosas o aguas saladas. La acción erosiva remueve localmente las
películas protectoras, contribuyendo así a la formación de celdas de concentración y al pitting
localizado de sitios anódicos.
3.4.2 CAVITACIÓN
Es un fenómeno que ocurre en aguas en movimiento cuando el flujo se distorsiona de
modo que se crea una caída de presión local. Bajo estas condiciones, se formará una burbuja de
vapor que luego colapsa aplicando un presión momentánea a la superficie superior a los 1380
MPa. Las teorías normales acerca de la cavitación afirman que este trabajado mecánico repetido
de la superficie da origen a una fatiga local, situación que ayuda a la remoción del metal. Esto
concuerda con las observaciones de que las aleaciones más duras tienden a tener gran resistencia
a la cavitación y que a menudo hay un período de incubación antes del comienzo del ataque por
cavitación. De las aleaciones de cobre, el bronce al aluminio tiene la mejor resistencia a la
cavitación. El daño por cavitación está confinado al área donde colapsan las burbujas, usualmente
en la zona de baja presión aguas abajo.
El ataque por impacto puede reducirse y aumentar la vida de la unidad mediante
disminución de la velocidad del fluido, controlando la trayectoria de flujo y la remoción del aire
presente. Usualmente esto va acompañado por el cambio del diseño de las cajas de agua, las
boquillas de inyectores y tuberías que eliminan o reducen las zonas de baja presión, las
obstrucciones a un flujo suave, cambios abruptos en la dirección del flujo, y otras características
que causan regiones localizadas de alta velocidad o flujos turbulentos. Los condensadores y los
intercambiadores de calor son menos susceptibles al ataque por impacto si se construyen de
alguno de los latones al aluminio o cuproníquel, los cuales son más resistentes a la erosión que
los latones o latones al estaño. Los insertos resistentes a la erosión en la entrada del tubo y los
revestimientos de tipo epóxico, son métodos efectivos de reparación de corazas y de tubos

intercambiadores de calor. Cuando se involuvran aguas contaminadas, los filtros o separadores de
líquidos o y la limpieza de las superficies pueden ser muy efectivas para minimizar el ataque por
impacto. El uso de protección catódica puede disminuir todas las formas de ataque localizado,
excepto la cavitación.
3.5 FRETTING.
Otra forma de ataque, llamada fretting o corrosión por ludimiento, aparece como
picaduras o ranuras en la superficie del metal que está rodeado o lleno con producto corrosivo.
Algunas veces el fretting se designa como rozamiento, vías quemadas, oxidación por fricción,
desgaste por oxidación, o raspado.
Los requerimientos básicos para el fretting son los siguientes:
Debe haber movimiento relativo repetido (deslizamiento) entre dos superficies. La amplitud
relativa del movimiento puede ser muy pequeña; es típico el movimiento de sólo unas pocas
décimas de milímetro.
La zona de la interfaz debe estar bajo carga.
Tanto la carga como el movimiento relativo deben ser suficientes para producir la
deformación de la zona de interfaz.
Deben estar presentes el oxigeno y/o la humedad.
El desgaste no ocurre sobre superficies lubricadas en movimiento continuo, tales como
soportes de ejes, sino en interfaces secas sometidas pequeños movimientos relativos, repetidos.
Un tipo clásico de desgaste ocurre durante el transporte de lotes de productos laminados que
tienen caras planas. El fretting no está limitado al cobre y sus aleaciones de cobre, sino también
se ha encontrado sobre casi todo tipo de superficies, de acero, aluminio, metales nobles, mica y
vidrio.
El fretting puede ser controlado y algunas veces eliminado a través de:
Lubricación con aceites de baja en viscosidad y alta tenacidad, los que reducen la fricción en
la interfaz entre los dos metales y excluyen el oxigeno en la zona de contacto.
Separando las superficies en contacto mediante un material aislante.
Aumentar la carga para reducir el movimiento entre las superficies en contacto; esto puede
ser difícil en la práctica, porque sólo es necesario un pequeño movimiento relativo para
producir fretting.
Disminuyendo la carga en la superficie del soporte para aumentar el movimiento relativo
entre las partes.
3.6 CORROSIÓN INTERGRANULAR
La corrosión intergranular es una forma de ataque poco frecuente que ocurre a menudo en
aplicaciones que involucran vapor a alta presión. Este tipo de corrosión penetra el metal a lo largo
de los limites grano – a menudo a una profundidad de varios granos- lo que la distingue de las
superficies rugosas. Aparentemente las tensiones mecánicas no son un factor en la corrosión
intergranular. Las aleaciones que parecen ser más susceptibles a esta forma de ataque son el
metal Muntz, metal almirantazgo, latones al aluminio y bronces al silicio.
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19
3.7 CORROSIÓN SELECTIVA
Conocida también como dealeación, es un proceso de corrosión en el cual el metal más
activo es removido selectivamente de una aleación, dejando atrás un débil deposito del metal más
noble. Las aleaciones cobre - zinc que contienen más de un 15% de Zn son susceptibles al
proceso de corrosión selectiva llamado dezincificación. En las dezincificacion de latones, la
remoción selectiva de zinc deja una capa de cobre relativamente porosa y débil y óxida de cobre.
La corrosión continúa de forma natural debajo de la primera capa de corrosión, resultando en un
reemplazo gradual del latón sano por cobre débil y poroso. A menos que exista una interrupción,
eventualmente la corrosión selectiva penetra el metal, debilitándolo estructuralmente, y
permitiendo que los líquidos o gases escapen a través de la masa porosa en la estructura
remanente.
El término corrosión selectiva tipo tarugo se refiere a la corrosión selectiva que ocurre en
áreas locales; las áreas circundantes usualmente no son afectadas o son escasamente corroídas.
En la corrosión selectiva en capas uniformes, el componente activo de la aleación se disuelve en
una amplia área de la superficie. La dezincificación es la forma usual de corrosión de latones no
inhibidos en contacto prolongado con aguas altas en oxígeno y dióxido de carbono (CO 2 ).
Frecuentemente se encuentra en soluciones en reposo o con movimiento lento. Las aguas
escasamente ácidas, con bajos en contenidos de sal y a temperatura ambiente, es probable que
produzcan un ataque uniforme, pero las aguas neutras o alcalinas, con altos contenidos de sal y
temperaturas inferiores a la temperatura ambiente, a menudo producen un ataque del tipo tarugo.
Los latones con contenidos de cobre de 85% o más, resisten la dezincificación. La
dezincificación de latones con estructuras de fase doble generalmente es más severa,
particularmente si la segunda fase es continua; esto usualmente ocurre en dos etapas; la fase beta,
de alto zinc, seguida por la fase alfa de bajo zinc.
El estaño tiende a inhibir la corrosión selectiva, especialmente en aleaciones fundidas.
Las aleaciones C46400 (latones navales) y C67500 (bronce al manganeso), los cuales son latones
alfa - beta que contienen alrededor de 1% de Sn, son ampliamente usados para equipamiento
naval y tienen una resistencia razonablemente buena a la dezincificación. La adición de una
pequeña cantidad de fósforo, arsénico o antimonio al metal almirazgo (un latón alfa 71Cu-28Zn-
1Sn) inhibe la dezincificación. Los inhibidores no son enteramente efectivos en la prevención de
la dezincificación de los latones alfa - beta, porque ellos no previenen la dezincificación de la
fase beta.
Cuando la dezincificación es un problema, los latones rojos, bronces comerciales, metal
almirantazgo inhibido y latones al aluminio inhibidos, pueden usarse exitosamente. En algunos
casos, el costo económico de evitar la corrosión selectiva por medio de la selección de aleaciones
bajas en zinc puede ser inaceptable. Las tuberías de la aleación de bajo zinc requieren ajustes que
están disponibles sólo en formas coladas en moldes de arena, pero los accesorios para tubos de
alto zinc pueden ser mucho más económicos en formas fundidas en matriz o forjadas. Cuando la
selección de aleaciones de bajo zinc es inaceptable, los latones amarillos inhibidos, generalmente
son preferidos.
La corrosión selectiva también se observa en otras aleaciones. La corrosión selectiva del
aluminio se produce en algunas aleaciones cobre- aluminio, particularmente aquellas que tienen
más de 8% de Al. Esto es especialmente severo en aleaciones con fases continuas g y usualmente

se produce como una corrosión selectiva del tipo tarugo. La adición de níquel por sobre 3.5% o el
tratamiento térmico para producir una microestructura alfa + beta, previenen la corrosión
selectiva. La corrosión selectiva del níquel en la aleación C71500 es rara, habiéndose observado a
temperaturas sobre 100ºC, condiciones de flujos lentos y altos flujos localizados de calor. La
corrosión selectiva en bronces fundidos al estaño se ha sido observada de rara ocurrencia en
vapores o salmueras calientes. Generalmente la protección catódica protege de la corrosión
selectiva a todas las aleaciones cobre-zinc de doble fase.
3.8 CORROSIÓN - FATIGA
La acción combinada de la corrosión (usualmente corrosión por picado) y de tensiones
cíclicas pueden originar agrietamiento por corrosión - fatiga. Igual que las grietas de la fatiga
común, las grietas por corrosión - fatiga se propagan generalmente en ángulos rectos con respecto
a la tensión de tracción máxima en la región afectada. Sin embargo, las grietas que resultan de la
acción simultánea de la tensión fluctuante y de la corrosión, se propagan mucho más rápido que
las grietas causadas sólo por la tensión fluctuante. Además, la falla por corrosión - fatiga
normalmente involucra muchas grietas paralelas, pero es raro encontrar más de una grieta en una
pieza que ha fallado por fatiga simple. Las grietas mostradas en la figura 1 son características de
las fallas en servicio originadas por corrosión - fatiga.
Comúnmente, la corrosión - fatiga puede identificarse por la presencia de varias grietas
que emanan de las pitting de corrosión. Las grietas no visibles a simple vista o con pocos
aumentos pueden ser visibles mediante ataque químico o por deformación plástica, o pueden ser
detectadas mediante inspección por corrientes parásitas. Las grietas por corrosión - fatiga a
menudo son transgranulares, pero hay evidencia que ciertos ambientes inducen agrietamiento
intergranular en aleaciones de cobre.
Además de la efectiva resistencia a la corrosión, el cobre y sus aleaciones, también
resisten la corrosión - fatiga en muchas aplicaciones que involucran tensiones repetidas y
corrosión. Estas aplicaciones incluyen partes como: resortes, interruptores, diafragmas, fuelles,
líneas aceite para aviones y automóviles a gasolina y tubos para condensadores e
intercambiadores de calor, y alambre para la industria papelera.
Las aleaciones de cobre que tienen un elevado límite de fatiga y resistencia a la corrosión
en el ambiente de servicio son las que tengan, con más probabilidad, una buena resistencia a la
corrosión - fatiga. Las aleaciones usadas frecuentemente en aplicaciones que involucran tensiones
cíclicas y corrosión, incluyen cobre - berilio, bronces fosfóricos, bronces al aluminio y
cuproníqueles.
3.9 AGRIETAMIENTO POR CORROSIÓN BAJO TENSIONES (CBT).
El agrietamiento por corrosión bajo tensiones y grietas debidas a tensiones de fabricación
describen el mismo fenómeno -el aparentemente espontáneo agrietamiento del metal tensionado.
La corrosión bajo tensiones a menudo es intergranular (Fig 2), pero puede ocurrir agrietamiento
transgranular en algunas aleaciones, en ciertos ambientes. La corrosión bajo tensión sólo ocurre si
una aleación susceptible se somete a los efectos combinados de una tensión sostenida y ciertas
sustancias químicas.
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21
FIG. 1. Agrietamiento típico por corrosión- fatiga de una aleación
de cobre. Las grietas transgranulares se originan en la base de las
picaduras en la superficie interior del tubo. Con ataque químico. 150 aumentos.
3.9.1 MECANISMO
Las aleaciones de cobre se agrietan en una amplia variedad de electrolitos. En algunos
casos, la superficie de las grietas tienen una apariencia frágil característica que se asocia con la
CBT. En otros casos, la tensión umbral para el agrietamiento puede ser muy cercana a la
observada en el aire, y la superficie de fractura se asemejan a las probetas fracturadas en aire.
También está claro que en muchos sistemas el agrietamiento se produce con un bajo umbral de
tensiones sólo cuando existen ciertas condiciones ambientales. Las variables que controlan esta
tensión umbral en un ambiente específico, incluyen pH, potencial del metal, temperatura,
cantidad de trabajo frío antes del ensayo, y los elementos de aleación minoritarios en la aleación
de cobre.
La mejor interpretación no cuantitativa de la CBT es la siguiente. La corrosión bajo
tensiones ocurre en aquellos sistemas ambiente/ metal en los que la velocidad de corrosión es
baja; la corrosión se produce de una forma altamente localizada. Cuando se produce ataque
intergranular, remoción selectiva de un componente de aleación, pitting, ataque a la interfaz de un
metal/ precipitado, o defectos superficiales, en presencia de una superficie con tensiones de
tracción, puede conducir a defectos en la superficie que son la base sobre la cual el factor de
intensidad de tensión, K 1 , excede al factor de intensidad de tensiones para la CBT, K 1SCC , para el
sistema específico aleación /ambiente bajo las condiciones seleccionadas para la prueba o
encontradas en servicio. Si se propaga o no una grieta depende de la geometría de la muestra y
forma en que la magnitud del campo de tensiones en la punta de la grieta cambia a medida que la
grieta se desarrolla. El factor crítico es cómo el metal reacciona en la punta de la grieta. Si la
estructura metalúrgica o la cinética química de la corrosión en la punta de la grieta es tal que se
mantiene un pequeño radio de curvatura (extremo de grieta aguda) en la punta de la grieta, la
grieta continua su propagación porque la tensión local en el extremo de la grieta es alta. Las altas
velocidades de corrosión en el extremo de la grieta, las cuales conducen a un alto radio curvatura
largo, favorecen el pitting en el lugar del crecimiento de la grieta.
Un extremo agudo de la grieta se favorece por:
• Remoción selectiva de un componente de la aleación con el resultado de desarrollar
huecos localizados que proveen de un camino frágil a la grieta.

Fractura frágil de un recubrimiento de un producto de corrosión en la base de la grieta, que
cambia continuamente.
Ataque a lo largo de la interfaz de dos fases discretas.
Ataque intergranular que no se dispersa lateralmente.
Consideraciones de la energía de la superficie que fomentan ingreso del ambiente dentro de
pequeños defectos (un metal liquido en particular).
Desde el descubrimiento de E. Mattson, que un medio que contiene sulfato de amonio
{(NH 4 ) 2 SO 4 }, NH 4 OH, y sulfato de cobre, es un excelente medio para el estudio de los
fundamentos del proceso de CBT causado por NH 3 , muchos investigadores han usado este
electrolito, y se ha dado el nombre de la solución de Mattson a esta solución (Ref 1). Muchos de
los conocimientos de las soluciones específicas de CBT por las soluciones NH 3 han sido
obtenidas a partir de latones expuestos a esta solución bajo una tensión de tracción.
La química y la electroquímica del sistema de latones NH 3 fue analizada recientemente (Ref 2).
Se concluyo que el complejo amonio cúprico (Cu 2 + ) era necesario para la ocurrencia de CBT bajo
condiciones de circuito abierto en soluciones NH 3 oxigenadas. Este complejo se convierte en un
componente en la reacción catódica predominante:
Cu(NH3) 2+ 4 + e - Cu(NH 3 ) + 2 + 2NH 3 (Ecuación 3)
La ecuación 3 permite el agrietamiento debido a la ruptura cíclica de la película de Cu 2 O
generada en el extremo de la grieta (Ref 3) o través de un mecanismo que involucra
dezincificación (Ref 4). El agrietamiento también puede ocurrir en soluciones desoxigenadas, en
ausencia de concentraciones significativas de iones de Cu 2+ , suponiendo que están disponibles los
complejos cuprosos (Cu + ). Se ha sugerido que el rol del complejo de Cu + es el de proveer una
reacción catódica, en este caso permitiendo que ocurra la dezincificación. Estos resultados son
consistentes con el reconocimiento de que las fallas por CBT de los latones no están limitadas a
los ambientes que contienen NH 3 .
La evidencia más dañina contra el modelo de ruptura de la película está dada en la Ref 5.
En este estudio, la película descolorida (oxidada) que se forma sobre un latón 70Cu-30Zn sin
tensión, durante una exposición por 48 horas en un electrolito con NH 4 OH-(NH 4 ) 2 SO 4 -CuSO 4 a
un pH de 7,2 muestra una fractura transgranular cuando se fractura en aire. El mecanismo de la
ruptura de la película informado predice que esas películas podrían fracturar intergranularmente.
Las grietas íntergranulares no se propagan cuando una muestra tensionada está inmersa en el
electrolito; en vez de ello, se observa una rápida CBT intergranular. Estos hechos también
dificultan la conciliación con el modelo de la ruptura repetida de la película.
En 1972 se mostró por primera vez que la dezincificación del latón 70Cu-30Zn ocurre en
la grieta durante la CBT en un medio con sales de amonio (Ref. 4). Más recientemente, se
encontró que la deformación mecánica conduce a la dezincificación de las aleaciones 85Cu-15Zn
y 70Cu-30Zn en un electrolito con NH 4 OH-(NH 4 ) 2 SO 4 (Ref.6). Las muestras no tensionadas de
las mismas aleaciones no mostraron dezincificación. Posteriormente se mostró que la corrosión
selectiva inducida por la deformación se produce en ambas formas, intergranular (cobre-zinc) y
transgranular (cobre-níquel- zinc) (Ref. 7). Estas observaciones indicaron que la corrosión bajo
tensión de las aleaciones de cobre esta íntegramente relacionada con la corrosión selectiva
inducida por deformación.
22

23
FIG.2. Corrosión bajo tensiones típica en una aleación de cobre.
Agrietamiento intergranular. Con ataque químico. 60 aumentos
3.9.2 CONDICIONES QUE CONDUCEN A LA CBT.
El amoniaco y los compuestos de éste son las sustancias corrosivas que se asociada con
más frecuencia con la CBT de las aleaciones de cobre. Algunas veces estos compuestos están
presentes en la atmósfera; en otros casos, están en compuestos de limpieza o en agentes químicos
usados para tratamientos el agua. El oxigeno y la humedad deben estar presentes para que el NH 3
sea corrosivo frente a las aleaciones de cobre; otros compuestos tales como el CO 2 son
aceleradores de la CBT en atmósferas de NH 3 . Las películas húmedas sobre la superficie de metal
disolverán cantidades significativas de NH 3 aún en atmósferas con bajas concentraciones de NH 3 .
Un ambiente corrosivo específico y la tensión sostenida son las principales causas de la
CBT; la microestructura y composición de las aleaciones pueden afectar las velocidades de
propagación de la grieta en aleaciones susceptibles. La microestructura y composición ser
controladas efectivamente mediante una combinación de la selección correcta de la aleación,
procesos de conformado, tratamientos térmicos y procesos de acabado del metal. Aunque los
resultados de las pruebas pueden indicar que una pieza terminada no es susceptible a la CBT, tal
indicación no asegura la completa inmunidad contra el agrietamiento, particularmente cuando las
presiones de servicio son altas.
Las tensiones aplicadas y residuales pueden conducir a la falla por CBT. La susceptibilidad
es una función de la magnitud de la tensión. Usualmente se requieren tensiones cercanas a la
tensión de fluencia, pero se han encontrado piezas que han fallado con tensiones mucho más
bajas. En general, las altas tensiones y un medio corrosivo débil deben causar CBT. Lo inverso
también es cierto; un medio corrosivo fuerte, bajará la tensión requerida.
3.9.3 FUENTES DE TENSIONES.
Las tensiones aplicadas resultan de las cargas corrientes de servicio o de las técnicas de
fabricación, tales como: remachado, empernado, ajustes por contracción, soldaduras con latón y
soldadura al arco. Las tensiones residuales son de dos tipos: tensiones diferenciales de
deformación, las que resultan de la deformación plástica no uniforme durante el conformado en
frió, y las tensiones diferenciales por contracción térmica, las cuales resultan del calentamiento
y/o enfriamiento no uniforme.
Las tensiones residuales inducidas por deformación no uniforme son influenciadas
principalmente por los métodos de fabricación. En algunos procesos de fabricación, es posible

trabajar extensamente en frio un metal y aún asi producir sólo un bajo nivel de tensiones
residuales. Por ejemplo, la tensión residual en un tubo estirado es afectada por el ángulo de la
matriz y la cantidad de reducción. Las matrices de ángulos grandes de (cerca de 32º) producen
tensiones residuales más altas que las matrices de ángulos estrechos (cerca de 8º). Las
reducciones ligeras producen altas tensiones residuales porque sólo la superficie de la aleación
está tensionada; las reducciones fuertes producen tensiones residuales bajas porque la región del
trabajo frío se extiende profundamente dentro del metal. La mayoría de las operaciones de
estirado pueden ser planificadas de modo que las tensiones residuales sean bajas y sea
insignificant la susceptibilidad a la CBT.
.
Las tensiones residuales resultantes de los recalcados, estiramientos o trrfilados son más
difíciles de evaluar y de controlar por las variaciones de las herramientas y de las condiciones de
proceso. Para estas operaciones, la CBT puede ser prevenida de forma efectiva seleccionando una
aleación resistente o tratando el metal después de la fabricación.
3.9.4 COMPOSICIÓN DE LA ALEACIÓN
Los latones que contienen menos de 15% de Zn son altamente resistentes a la CBT. El
cobre desoxidado con fósforo y el cobre de alta pureza raramente exhiben CBT, aún bajo
condiciones muy severas. En otras palabras, los latones que contienen de 20% a 40% de Zn son
altamente susceptibles. La susceptibilidad aumenta sólo levemente según aumenta el contenido
de zinc de 20 a 40%.
No hay indicación de que los otros elementos comúnmente agregados a los latones,
aumenten la probabilidad de CBT. El fósforo, arsénico, magnesio, telurio, estaño, berilio y
manganeso disminuyen la susceptibilidad bajo algunas condiciones. Se sabe que la adición de
1,5% de Si es disminuye la probabilidad de agrietamiento.
Si se altera la microestructura puede no hacer susceptible una aleación totalmente
resistente a la CBT. Sin embargo, la rapidez, con la que se agrietan las aleaciones susceptibles,
parece ser afectada por el tamaño de grano y la estructura. Los efectos de la estructura sobre la
CBT no están claramente definidos, principalmente porque dichos efectos están interrelacionados
con los efectos de composición y tensión.
3.9.5 MEDIDAS DE CONTROL.
La corrosión bajo tensión puede ser controlada, y algunas veces prevenida mediante la
selección de aleaciones de cobre que tengan alta resistencia al agrietamiento (principalmente
aquellas con menos de 15% Zn); al reducir la tensión residual a un nivel seguro mediante un
tratamiento térmico de alivio tensiones, los que usualmente pueden ser aplicados sin una
disminución significativa de la resistencia; o al alterar el ambiente, tal como cambiar las especies
químicas predominantes presentes o al introducir un inhibidor de la corrosión.
Las tensiones residuales y las tensiones de montaje pueden eliminarse mediante un
recocido de recristalización después de ensamblado o conformado. El recocido de recristalización
no puede ser usado cuando la integridad de la estructura depende de la alta resistencia del metal
endurecido por deformación, el cual siempre contiene una cierta cantidad de tensión residual. El
tratamiento térmico de alivio de tensiones (algunas veces llamado tratamiento térmico de
recocido) puede ser especificado cuando debe retenerse la alta resistencia del trabajado en frió. El
tratamiento térmico de alivio de tensiones consiste en calentar la pieza por un tiempo
relativamente corto a baja temperatura. Los tiempos específicos y la temperatura dependen de la
24

composición de la aleación, la severidad de la deformación, las tensiones predominantes, y el
tamaño de la pieza que esta siendo calentada. Usualmente, el tiempo es de 1 hr. a 30 min. y la
temperatura es de 150 a 425ºC (300 a 795 ºF). La tabla 4 muestra los tiempos típicos de alivio de
tensiones y las temperaturas de algunas de las aleaciones de cobre más comunes.
25
TABLA 4: PARÁMETROS TÍPICOS DE ALIVIO DE TENSIONES
PARA ALGUNAS ALEACIONES COMUNES DE COBRE.
Nombre común UNS nombre Temperatura ºC Tiempo h
Bronce comercial C22000 205 1
Latón de cartuchería C26000 260 1
Metal Muntz C28000 190 ½
Metal Almirantazgo C44300 C44400 C44500 300 1
Bronce fosfórico 5 a 10% C51000 C52400 190 1
Bronce al Silicio C65500 370 1
Bronce al Aluminio C61300 C61400 400 1
Cupro – Níquel 30% C71500 425 1
El tratamiento térmico exacto debe establecerse mediante examen de las piezas especificas
para la tensión residual. Si tal examen indica que un tratamiento térmico es insuficiente, la
temperatura y/o el tiempo, deberían ser ajustados hasta obtener resultados satisfactorios. Las
piezas en el centro de la carga de un horno podrían no alcanzar la temperatura deseada al mismo
tiempo que las piezas de la periferia. Por lo tanto, podría ser necesario compensar la carga del
horno, cuando el proceso controla o limita el número de piezas que pueden ser aliviadas
térmicamente juntas.
Los métodos mecánicos tales como; estiramiento, doblado, flexión, enderezado entre
rodillos, y granallado también pueden ser usados para reducir la tensión residual a un nivel
seguro. Estos métodos dependen de la deformación plástica para disminuir las peligrosas
tensiones de tracción o para convertirlas en tensiones compresivas menos objetables.

26
4. CORROSIÓN DE ALEACIONES DE COBRE EN AMBIENTES ESPECIFICOS
La selección de un material resistente adaptable requiere la consideración de muchos
factores que influyen sobre la corrosión. Los registros de operación son las guías más seguras
mientras los datos sean interpretados adecuadamente. Alguna de la información de este articulo
ha sido recolectada por un periodo de 20 años o más. También se describen los resultados de
laboratorios de corta duración y el trabajo en terreno, pero esos registros podrían no ser seguros
para solucionar ciertos problemas. Las pruebas de corrosión de laboratorio a menudo no
reproducen las factores de operación tales como tensión, velocidad, conexiones galvánicas,
celdas de concentración, condiciones iniciales de la superficie y contaminación del medio
externo. Si ocurre daño por picado, corrosión íntergranular o corrosión selectiva (como la
dezincificación) o si se forma una gruesa y adherente cascarilla, la velocidad de corrosión
calculada a partir de una pérdida de peso puede ser engañosa. Para estas formas de corrosión,
estimaciones de reducción de la resistencia mecánica a menudo son más significativas. La
corrosión - fatiga y la CBT también son fuentes potenciales de fallas que no pueden predecirse
mediante las mediciones rutinarias de perdida de peso o cambios dimensiónales.
A través de los años, la experiencia a sido el mejor criterio para seleccionar las aleaciones
más convenientes para un ambiente dado. La Asociación para el desarrollo del cobre, en USA
(CDA), ha compilado mucha experiencia en terreno en la forma de las clasificaciones que se
muestran en la tabla 5. Datos similares para las aleaciones fundidas se encuentran en la tabla 6.
Estas tablas deben ser usadas sólo como guías; algunas veces, muy pequeños cambios en las
condiciones ambientales degradan el desempeño de una aleación dada como “conveniente” o “no
conveniente”.
Aunque exista una falta de experiencia en operación, o cuando que las condiciones de
prueba informadas no sean iguales a las condiciones por las cuales se ha hecho la selección de la
aleación, y cada vez que hay duda acerca de la aplicabilidad de los datos publicados, siempre es
mejor realizar una prueba independiente. Las pruebas de terreno son las más seguras. Las
pruebas de laboratorio pueden ser igualmente validas, pero sólo si las condiciones de operación
están definidas en forma precisa y luego son simuladas exactamente en el laboratorio.
Generalmente se prefieren las pruebas de largo alcance porque la reacción que controla el estado
inicial de la corrosión puede diferir significativamente de la reacción que controla posteriormente
la corrosión. Si se deben usar pruebas de corto alcance como las bases para la selección de
aleaciones, el programa de ensayos debería complementarse con trabajos en terreno, de modo que
los resultados de laboratorio puedan ser reevaluados en vista de la experiencia de operación real.
Pueden obtenerse conclusiones erróneas al tener como base los resultados de laboratorio;
lo mismo puede ocurrir debido a la medición poco precisa del daño de corrosión, especialmente
cuando la corrosión es leve. Es una práctica común expresar los resultados de las pruebas en
términos de la penetración o la reducción promedio del espesor del metal, aún cuando la
corrosión se haya medido realmente a través de la pérdida de peso. La pérdida de peso o los datos
de penetración promedio son válidos sólo cuando la corrosión es uniforme. Cuando la corrosión
ocurre predominantemente por picado o alguna otra forma localizada, o cuando la corrosión es
íntergranular o involucra la formación de una gruesa cascarilla adherente, la medición directa de
la extensión de la corrosión provee la información más confiable. Una técnica común es medir la
profundidad máxima de penetración observada sobre una sección metalográfica en la región de
interés. El promedio estadístico de las mediciones repetidas sobre una o más probetas pueden o
no ser confiables. A pesar de las deficiencias en las pruebas de laboratorio, la información

obtenida de esta forma sirve como punto de partida para la selección de la aleación. La
experiencia posterior en la operación, puede indicar la necesidad de una selección más rigurosa.
4.1 EXPOSICIÓN ATMOSFÉRICA.
Las pruebas realizadas por un período de más de 20 años bajo la supervisión de la
Sociedad Americana de ensayos de materiales (ASTM), así como también otros registros de
servicio, han confirmado la conveniencia de usar cobre y sus aleaciones para la exposición
atmosférica (tabla 7). El cobre y sus aleaciones resisten la corrosión de atmósferas industriales,
marinas, y rurales exceptuando las atmósferas que contienen NH 3 o ciertos otros agentes donde se
ha observado CBT en aleaciones con alto zinc (>20% Zn). Los metales de cobre más
ampliamente usados en la exposición atmosférica son C11000, C22000, C23000, C38500 Y
C75200. La aleación C11000 es un material eficaz para techumbres, canaletas de agua, canaletas
para tendidos de alambre, etc.
Los colores de las diferentes aleaciones de cobre a menudo son importantes en
aplicaciones arquitectónicas, y el color puede ser el criterio principal para la selección de una
aleación especifica. Después de la preparación de la superficie, tales como pulido o arenado, las
diferentes aleaciones de cobre varían en color desde matices de plata, amarillo oro o rojizo.
Diferentes aleaciones que tienen el mismo color inicial pueden mostrar diferencias de color
después de estar a la intemperie bajo condiciones similares. Por lo tanto, las aleaciones que tienen
la misma o casi la misma composición usualmente se usan juntas para la coherencia de la
apariencia en una estructura especifica.
Las aleaciones de cobre se especifican para exposiciones atmosféricas marinas debido a la
pátina atractiva y protectora que forman durante la exposición. En exposiciones atmosféricas
marinas, esta pátina esta constituida por una película básica de cloruro o carbonato de cobre,
algunas veces con una capa interior de Cu 2 O. La severidad del ataque corrosivo en atmósferas
marinas es un poco menor que en atmósferas industriales, pero es mayor que en atmósferas
rurales. Sin embargo, estas velocidades disminuyen con el tiempo.
Existen diferencias individuales en las velocidades de corrosión entre las aleaciones, pero
estas diferencias son frecuentemente menores que las diferencias causadas por factores
ambientales. Esto hace posible clasificar el comportamiento ante la corrosión de las aleaciones de
cobre en atmósfera marina, en dos categorías generales: aleaciones que se corroen a una tasa
moderada e incluyen aleaciones de alto cobre , bronce silicio, y bronce al estaño y las aleaciones
que se corroen a baja velocidad e incluyen latones, bronce al aluminio, níquel plata y
cuproníquel. El promedio de pérdida de metal del primer grupo, d, puede ser aproximado por
2
3
3
d = 0,1t
; el segundo grupo puede ser aproximado por d = 0,1t
. En ambas ecuaciones, t es el
tiempo de exposición en años. Estas relaciones se muestran como líneas sólidas en la Fig.3.
Los factores ambientales pueden causar esta perdida promedio del espesor el que puede
variar un 50% o más en casos extremos. La figura 3 muestra la extensión de esta variación como
un par de líneas punteadas formando una envoltura alrededor de la media. Aquellos factores
ambientales que tienden a acelerar la pérdida de metal incluyen alta humedad, altas temperaturas
(ya sean del ambiente o debido a la radiación solar), proximidad al océano, largos tiempos de
humedad y la presencia de contaminantes en la atmósfera. Lo contrario a estas condiciones
tenderán a retardar la pérdida de metal.
1
27

28
Los factores metalúrgicos también pueden afectar la perdida de metal. Dentro de una
familia dada de aleaciones; aquellas con altos contenidos de aleantes tienden a corroerse a bajas
velocidades. La terminación superficial también juega un rol en el sentido de que un metal
altamente pulido se corroerá más lento que uno con una superficie rugosa. Finalmente, los
detalles de diseño pueden afectar el comportamiento ante la corrosión. Por ejemplo, los diseños
que permiten la recolección y el estancamiento de aguas de lluvia, exhibirán tasas de pérdida en
las áreas de estancamiento que son más típicas en las inmersiones de agua de mar.
Pérdidad de
espesor
promedio en
Datos promedio para Cobre, bronce
al silicio y bronce fosfórico.
30
25
20
micras
15
10
5
0
0 4 8 12 16 20 24
Tiempo, (años)
a)
50%
-50%
Datos promedios para Latones, Bronce al aluminio,
Niquel plata y Cuproniquel
Pérdida promedio de
espesor (um)
20
15
10
5
0
50%
Mediano
-50%
0 4 8 12 16 20 24
Tiempo (años)
b)
Fig. 3: Velocidades típicas de corrosión de aleaciones de cobre en atmósfera marina
Ciertas aleaciones de cobre son susceptibles a diversos tipos de corrosión localizada que
pueden afectar fuertemente su utilidad en una atmósfera marina. Los latones y la plata – níquel,
que contienen más de 15% de Zn pueden sufrir corrosión selectiva. La extensión de este ataque es

grande en aleaciones que contienen altas proporciones de zinc. Además, estas mismas aleaciones
están sujetas a CBT en presencia de pequeñas cantidades de NH3 u otros contaminantes
gaseosos. Existen grados inhibidos de estas aleaciones para resistir la corrosión selectiva pero son
susceptibles a la CBT.
29

TABLA 5: CLASIFICACIÓN DE LAS ALEACIONES DE COBRE FORJADAS
EN DIVERSOS MEDIOS CORROSIVOS .
Esta tabla intenta servir como una guía general para el comportamiento del cobre y sus aleaciones en ambientes
corrosivos. Es imposible cubrir en una simple tabla el comportamiento de un material para todas las variaciones
posibles de temperatura, concentración, velocidad, contenido de impurezas, grado de aireación y tensiones. Las
clasificaciones se basan en un desempeño general, por lo que deben ser usadas con cautela y sólo con el propósito de
auscultar las aleaciones elegidas. Las letras E, G, F y P tienen los siguientes significados:
E; Excelente: Resiste la corrosión bajo casi todas las condiciones de servicio.
G; Bueno: Habrá alguna corrosión pero se espera un servicio satisfactorio bajo toda condición, en especial en las
condiciones más severas.
F; Regular: Las velocidades de corrosión son más altas que en la clasificación G, pero el metal puede ser usado si se
necesita para otra propiedad que no sea la resistencia a la corrosión cuando la cantidad de corrosión no causa un
costso y excesivo mantenimiento, o los efectos de corrosión pueden ser reducidos con el uso de revestimientos o
inhibidores.
P; Pobre: Las velocidades de corrosión son altas y el servicio generalmente es insatisfactorio.
30
OBSERVACIONES:
Cobre
Medio Corrosivo
Acetato Solvente E E G E E E E E E
Acido Acetico E E P E E E E E G
Acetona E E E E E E E E E
Acetileno P P (b) P P P P P P
Alcohol (a) E E E E E E E E E
Alumina E E E E E E E E E
Amoniaco seco E E E E E E E E E
Amoniaco liquido P P P P P P P F P
Atmosf. Marina E E E E E E E E E
Atmosf. rural E E E E E E E E E
atmosf. Industrial E E E E E E E E E
Cerveza E E G E E E E E E
Vapor E E F E E E E E E
Acido fosforico G G P F G G G G G
Agua potable E E G E E E E E E
Agua de mar G G F E G E G E E
Acido sulfurico 80-95% (j) G G P F G G G G G
Acido sulfurico 40-80% (j) F F F P F F F F F
Acido sulfurico 40% (j) G G P F G G G G G
Mercurio y sales de Hg P P P P P P P P P
Leche (a) E E G E E E E E E
Sulfato de niquel F F P F F F F F F
Acido nitrico P P P P P P P P P
Sulfato ferrico P P P P P P P P P
Acido formico G G P F G G G G G
Nitrato de cobre F F P F F F F F
Sulfato de cobre G G P G G G G E G
Freon seco E E E E E E E E E
Freon humdedo E E E E E E E E E
Latones de bajo Zn
Latones alto Zinc
Latones especiales
Bronce Fosfórico
Bronce al Aluminio
Bronce al Silicio
Cupro Niquel
Niquel Plata

(a) El cobre y las aleaciones de cobre son resistentes a la corrosión para la mayoría de los productos
alimenticios. Trazaz de cobre pueden ser disueltas y afectar el gusto o el color de los productos. En estos
casos, las aleaciones de cobre a menudo son cubiertas con estaño.
(b) El acetileno forma un compuesto explosivo con el cobre cuando la humedad o ciertas impurezas están
presentes y el gas está a presión. Las aleaciones que contiene menos de 65% de Cu son satisfactorias,
cuando el gas no está bajo presión; las otras aleaciones son satisfactorias.
(j) El uso de latones con alto Zinc deben ser evitados en ácidos por la probabilidad de rápida corrosión por
dezincificación. El cobre, los latones con bajo zinc, bronces fosfóricos, bronces al silicio, bronces al
aluminio y cuproníquel ofrecen una buena resistencia a la corrosión por ácido sulfúrico diluido, frío y
caliente y a la corrosión por ácido sulfúrico concentrado caliente. Las concentraciones intermedias de ácido
sulfúrico algunas veces son más corrosivas para las aleaciones de cobre que el ácido concentrado o diluido
frío. El ácido sulfúrico concentrado puede ser corrosivo a altas temperaturas debido a la ruptura del ácido y
a la formación de sulfuros metálicos y dióxido de azufre, los cuales causan picado localizado. Las pruebas
indican que las aleaciones de cobre pueden experimentar pitting en ácido sulfúrico concentrado de 90 a 95%
y alrededor de 50º C, con 80% de concentración del ácido, con temperaturas de 70º C y con un 60% de
concentración del ácido para 100º C.
31
Las aleaciones que contienen grandes cantidades de manganeso tienden a ser propensas al
pitting en atmósferas marinas, así como los que contienen de cobalto y berilio. Se ha observado
una tendencia a la corrosión intergranular en bronces al silicio y latones al aluminio pero su
ocurrencia es algo esporádica.
Dentro de todo, sin embargo, bajo condiciones adversas, el promedio de pérdida de
espesor para las aleaciones de cobre en una atmósfera marina tiende a ser muy escasa, por debajo
de 50 µm (fig. 3). As, las aleaciones de cobre pueden ser especificadas para aplicaciones que
requieren durabilidad a largo plazo en atmósferas marinas. Las consideraciones del diseño para el
uso atmosférico de aleaciones de cobre incluyen el acceso libre para el drenaje de las estructuras,
la posibilidad de evitar aguas estancadas y el uso de superficies suaves o pulidas.
4.2 SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS.
El cobre, zinc, plomo y hierro son los metales usados más comúnmente en construcciones
bajo suelo los datos recopilados por el National Bureau of Standards (NBS) comparan el
comportamiento de estos materiales en suelos de los siguientes 4 tipos:
• Suelos ácidos bien aireados; bajos en sales solubles.
• Suelos pobremente aireados.
• Suelos alcalinos; altos en sales solubles
• Suelos altos en súlfuros.
Algunos datos de corrosión como una función de tiempo para el cobre, hierro, plomo y
zinc expuestos a esos cuatro tipos de suelos se dan en la Fig. 4. El cobre exhibe una alta
resistencia a la corrosión en estos suelos. Donde las condiciones de suelos locales son
inusualmente corrosivas, podría ser necesario usar algunos medios de protección, tales como,
protección catódica, neutralizantes (por ejemplo caliza), revestimientos protectores o cubiertas.
Por muchos años la NBS ha realizado estudios sobre la corrosión de estructuras
subterráneas para determinar el comportamiento específico de metales y aleaciones cuando están
expuestos por periodos largos en una amplia gama de suelos. Los resultados indican que el
cobre comercialmente, cobres desoxidados, bronces al silicios y latones bajos en zinc se

comportan de forma similar. Los suelos que contienen cenizas con altas concentraciones de
sulfuro, cloruro o iones de hidrógeno (H + ) corroen estos materiales. En este tipo de suelo
contaminado, las tasas de corrosión de aleaciones cobre- zinc que contienen más de 22% de Zn
aumentan con el contenido de zinc. Generalmente la corrosión resulta de la dezincificación. En
suelos que sólo contienen sulfuros, las tazas de corrosión de estas mismas aleaciones disminuyen
con el aumento del contenido de zinc, y no ocurre dezincificación. Aunque no se incluye en las
pruebas, el metal almirantazgo inhibido podría ofrecer una importante resistencia a la
dezincificación.
Tabla 6: Clasificación de corrosión de aleaciones de cobre fundido en varios medios.
Cobre
Bronce al estaño
Bronce al estaño plomo
Medio Corrosivo
Acetato Solvente B A A A A A B A A A A A A B
Acido Acetico 50% A C B C B C C C C A C B A B
Acetona A A A A A A A A A A A A A A
Acetileno (a) C C C C C C C C C C C C C C
Alcohol (a) A A A A A A A E A A A A A A
Sulfato de aluminio B B B B B C C C C A C C A A
Amoniaco gas humedo C C C C C C C C C C C C C C
Amoniaco humedo libre A A A A A A A A A A A A A A
carbonato de sodio C A A A A C C C C A C C C A
Fosfato de sodio A A A A A A A A A A A A A A
Whiskey (b) A A C C C C C C C A A C A C
Cerveza (b) A A B B B C C C A A A A A B
Soluciones jabonosas A A A A B C C C C A A C A C
Vinagre A A B B B C C C C B A C A B
Agua potable A A A A A A B B B A A A A A
Agua de mar A A A A A C C C C A A C B B
Acido sulfurico 78% o menos B B B B B C C C C A A C B B
Acido sulfurico 78 a 90% C C C C C C C C C B A C C C
Acido sulfurico 90 a 95% C C C C C C C C C B A C C C
Mercurio y sales de Hg C C C C C C C C C C A C C C
Leche (b) A A A A A A A A A A A A A A
Sulfato de niquel A A A A A C C C C A A C A C
Acido nitrico C C C C C C C C C C A C C C
Sulfato ferrico C C C C C C C C C C A C C C
Acido formico A A A A A B B B B A A B B C
Butano A A A A A A A A A A A A A A
Sulfato de cobre B A A A A C C C C B A B A A
Freon seco A A A A A A A A A A A A A B
Hidrogeno A A A A A A A A A A A A A A
Las letras A, B, y C tienen el siguiente significado;
A: Recomendable; B: Aceptable; C: No recomendable
Bronce al Sn con alto plomo
Latones rojos al plomo
Ltones semi-rojos al plomo
Latones amarillos al plomo
Lat. amaillos al Pb alt. Resist
Lat. amarillos alta resistencia
Bronce al aluminio
Latones al plomo-níquel
Bronce al níquel-plomo
Bronce al silicio
Latón al silicio
32

OBSERVACIONES:
(a) El acetileno forma un compuesto explosivo con cobre cuando la mayoría o cuando ciertas impurezas están
presentes y el gas esta bajo presión. Las aleaciones de cobre que contienen menos de 65% de Cu son
satisfactorias para este uso. Cuando el gas no esta bajo presión las otras aleaciones de cobre son
satisfactorias.
(b) El cobre y las aleaciones de cobre resisten la corrosión para muchos productos alimenticios. Los rastros de
cobre pueden disolverse y afectan el gusto y color. En estos casos, los metales se cobre a menudo están
cubiertos con estaño.
Los cables eléctricos que contienen cobre se localizan frecuentemente bajo suelo. Un estudio
reciente investigó el comportamiento ante la corrosión del cobre fosfórico desoxidado (C12200)
en cuatro tipos de suelos: arenoso (grava), salinos, pantanosos y arcillosos (Ref.8). Después de 3
años de exposición, se encontró que las tazas de corrosión uniforme varían entre 1.3 y 8.8
µm/año. No se observó ataque por pitting. En general, la tasa de corrosión fue más alta para
suelos de baja resistividad.
Se está investigando la posibilidad de depositar desechos nucleares en contenedores de
cobre en suelos a gran profundidad. Excepto por la minería y las industrias de aceite, la
construcción subterránea normalmente se limita con los primeros diez metros de la superficie; se
podría colocar una bodega neutralizadora de desechos subterránea en una base sólida a una
profundidad de 500 a 100 m. En estas profundidades, el ambiente difiere mucho con respecto a la
cercanía de la superficie. Con el aumento de la profundidad, las aguas subterráneas naturales
tienden a convertirse más salinas y menos oxidantes. Además, las presiones ejercidas por las
fuerzas hidrostáticas y litostáticas se vuelven mayores. Estos aspectos afectan el diseño y el
comportamiento a la corrosión de las estructuras metálicas enterradas a grandes profundidades.
Un contenedor de cobre para depósito de desechos nucleares podría estar rodeado por un
material compacto como la tierra (arcilla). Esto tiene un doble propósito: primero, actúa como
una barrera física reduciendo la proporción de transporte de muestras de y hasta el contenedor, y
segundo, da un efecto químico estabilizador y aumenta efectivamente el pH del ambiente. Ambas
propiedades son beneficiosas en cuanto a resistencia a la corrosión del cobre.
Probablemente el tipo de arcilla más usada es la arcilla montmorillonita, tal como el sodio
bentonito. En la forma compacta, esta arcilla se expande cuando se humedece y podría sellar
eficazmente todas las grietas en la roca subterránea. La baja permeabilidad de la arcilla asegura
que no haya flujo de masa de agua subterránea y que el transporte de especies disueltas podría
ocurrir sólo por difusión. La tasa de difusión en la arcilla es, quizá, 100 veces más lenta que en
una solución libre. Esta lenta tasa de difusión no sólo es aplicada al transporte de oxidantes; tales
como el oxigeno disuelto (O 2 ) o iones de azufre (S 2 ) a la superficie de cobre, sino también a la
difusión de productos de corrosión solubles desde la superficie. El efecto neto es la reducción en
la velocidad de corrosión de cobre comparado con la que tendría en una solución libre. Un
estudio sugiere que bajo estas condiciones de corrosión uniforme de cobre eléctrico libre de
oxigeno (C10100), sólo podría acercarse a 1,1 mm en 10 6 años (Ref. 9). Los resultados
experimentales indican que la arcilla puede reducir la tasa de corrosión en un factor de 10
respecto al que está en el volumen, aunque estos resultados sugieren una tasa de corrosión de
cerca de 1 µm/año (Ref. 10).
Las aguas salinas naturales también se encuentran en pozos profundos subterráneos.
Aunque la composición y la concentración de estas aguas subterráneas varían de un lugar a otro,
la concentración de especies disueltas generalmente aumenta con la profundidad (Ref. 11). Tal es
33

el caso de aguas subterráneas encontradas en minas, durante el sondeo de petróleo, y en pozos
profundos. Las aguas que tienen una composición compleja a menudo son mezclas de iones de
sodio (Na + ), calcio (Ca 2+ ), magnesio (Mg 2+ ), cloruro (Cl - ), sulfato (SO 2- / 4 ) y bicarbonato (HCO -
3), así como las cantidades en rastros de otros iones. Los minerales de hierro en las rocas
reaccionan con el oxigeno disuelto en el agua subterránea y produce condiciones menos
oxidantes que las que se encuentran en aguas cercanas a la superficie.
34
Aleación
C10100
Cobre
Cu-10Ni
(C70600)
Tabla 8: Velocidad de corrosión en corto plazo de aleaciones de cobre
en aguas subterráneas salinas.
Tipo de agua Concentración de Temperatura Veloc. de
subterránea O 2 mg/g
º C corrosión
mm/año
Sintética
< 0.1
150
15
55 g/L TDS (a)
Salmuera A
306 g/L TDS
Agua de mar
35 g/L TDS
Salmuera A
Agua de mar
6
< 0.1
600
< 0.1
1750
< 0.1
600

particular. En sistemas abiertos, es difícil distinguir el efecto de la temperatura del oxígeno
disuelto, porque la solubilidad del oxígeno disminuye cuando aumenta la temperatura. La
combinación de estos dos efectos opuestos puede conducir r a un máximo aparente en la tasa de
corrosión a una temperatura intermedia. En consecuencia, es importante que las tasas se refieran
a la concentración constante de oxigeno disuelto cuando se consideren los efectos de la
temperatura.
35
Figura 4. Microscopía electrónica de los productos de corrosión formados sobre una
Aleación C 10100 en agua subterránea compleja a 150ºC. A: película de la subcapa
que contiene Si, Ca, Cl y Mg. B: cristales de CuO o Cu 2 O.
4.3 AGUA.
4.3.1 AGUA DULCE
El cobre es ampliamente usado en la manipulación de agua fresca. Una tubería de cobre
tipo K, con ajustes abocinados fue diseñada para el servicio de agua subterránea junto con
tuberías del tipo de L, se ha convertido en un estándar para esta aplicación. La aplicación más
simple de las tuberías de cobre es para las líneas de distribución de agua fría y caliente en casas y
edificios, aunque cantidades considerables también son usadas en cañerías de calefacción
(incluyendo cañerías de calefacción con panel radiante), tubos de drenaje y sistemas de seguridad
contra el fuego.
Cobre. Los minerales en el agua se combinan con el CO 2 y oxigeno disueltos y reaccionarán con
el cobre para formar una película protectora. Por lo tanto, la velocidad de corrosión es baja en la
mayoría de las exposiciones (5 a 25 µm/año). En agua destilada o agua muy blanda, es menos
probable que se formen las películas ; por lo tanto, la velocidad de corrosión puede variar desde
menos de 2,5 a 125 µm/año o más, dependiendo de los contenidos de oxigeno y CO 2 .
Aleaciones cobre-zinc. La resistencia a la corrosión de los latones es buena en aguas dulces no
contaminadas, normalmente 2,5 a 25 µm/año. Las velocidades de corrosión son un poco más
altas en agua sin incrustaciones que contiene CO 2 y oxigeno. Los latones no inhibidos de alto
contenido de zinc (35 a 40% Zn) están sujetos a la dezincificación cuando son usados en aguas
estancadas o con poco movimiento, o escasamente ácidas. Por otra parte, el metal almirantazgo

inhibido y los latones que contienen 15% Zn o más, son altamente resistentes a la dezincificación
y son usados exitosamente en estas aguas. La aleación C68700 (latones de aluminio - arsénico,
una aleación inhibida 77Cu-21Zn-2Al) ha sido utilizada en forma exitosa en condensadores e
intercambiadores de calor.
Cuproníqueles. Generalmente tienen velocidades de corrosión bajo 25 µm/año en agua no
contaminada. Algunas veces son usados para resistir el ataque por impacto donde la velocidad es
severa y las condiciones del aire retenido no pueden ser superadas por los cambios en las
condiciones de operación o en el diseño de los equipos.
Aleaciones de cobre silicio (bronce – silicio). También tienen una excelente resistencia a la
corrosión, y para estas aleaciones, la cantidad de oxígeno disuelto en el agua no influye de forma
significativa en la corrosión. Si también está presente el CO 2 , la velocidad de corrosión
aumentará (pero no en forma excesiva), particularmente a temperaturas bajo 60 ºC. Las
velocidades de corrosión para los bronces al silicio son similares a las del cobre.
Aleaciones de cobre aluminio. Los bronces al aluminio han sido usados en diferentes tipos de
agua, desde agua potable, agua salina, hasta agua de mar. Las aguas blandas usualmente son más
corrosivas a estos materiales que las aguas duras. Las aleaciones C61300 y C63200 son usadas en
la refrigeración de torres de computador, en los cuales el agua de relleno descarga a las aguas
servidas. Los bronces al aluminio resisten la oxidación y la corrosión por impacto debido a la
película de aluminio en la superficie.
4.3.2 VAPOR.
El cobre sus aleaciones resisten el ataque del vapor puro, pero si hay mucho CO 2 , oxígeno
o NH 3 , la condensación es corrosiva. Aunque el vapor húmedo a altas velocidades puede causar
un severo ataque por impacto, las aleaciones de cobre son ampliamente usadas en condensadores
e intercambiadores de calor. Las aleaciones de cobre también son usadas para calentadores de
agua de alimentación, aunque su uso en esas aplicaciones es un poco limitado debido a la rápida
disminución de la resistencia al creep y una resistencia a temperaturas moderadamente elevadas.
Los cuproníqueles se prefieren a las aleaciones de cobre para altas temperaturas y presiones.
El uso del cobre en sistemas de manipulación de agua caliente y vapor está limitado por
las presiones de trabajo de los tubos y las uniones. Por ejemplo, la tubería de cobre de 6,4 a 25
mm de diámetro nominal que se une con soldadura 50Sn-50Pb puede ser usada a temperaturas
de 120 ºC y presiones de 585 kPa. La presión de trabajo a esta temperatura, en tuberías del
mismo tamaño, puede aumentar hasta 1380 kPa cuando el sistema se une con soldadura 95Sn-
5Sb. Cuando el material de unión es una soldadura fuerte con base de plata, con punto de fusión
sobre 540 ºC, la presión de trabajo a 120ºC puede aumentarse hasta 2070 kPa. Sólo unas pocas
aleaciones de cobre muestra tendencia a fallar por CBT cuando son sometidos a altas tensiones y
expuestos al vapor. Los bronces al aluminio, alfa, que no contienen estaño, se encuentran entre
las aleaciones susceptibles.
4.3.3 VAPOR CONDENSADO.
El vapor condensado que ha sido tratado adecuadamente, de modo que se encuentre
relativamente libre de gases no condensados, como en una estación generadora de energía, no es
corrosivo, relativamente, para el cobre y a sus aleaciones. Las velocidades de ataque en la
mayoría de estas exposiciones son menores de 2,5 µm/año. El cobre y sus aleaciones no son
atacadas por condensados que contienen una cantidad importante de aceite, tal como el
condensado de un motor recíproco a vapor.
36

El CO 2 disuelto, el oxigeno o ambos aumentan de manera significativa la velocidad de
ataque. Por ejemplo, el condensado con 4,6ppm de O y 14 ppm de CO 2 , y un pH de 5,5 a 68 ºC
causó una penetración promedio de 175 a 350 µm/año estando en contacto con la aleación
C12200 (cobre fosfórico desoxidado), C14200 (cobre con arsénico), C23000 (latones rojos),
C44300 a C44500 (metal almirantazgo), y C71000 (cobre níquel 20%). El acero ensayado bajo
las mismas condiciones penetró al doble de la velocidad dada para las aleaciones de cobre ya
citadas, pero el cobre recubierto con estaño mostró ser más resistente y fue atacado a una inferior
a 25 µm/año. Para obtener una óptima vida en servicio en sistemas con condensado, es necesario
para asegurarse que los tubos sean instalados con declive suficiente para permitir el drenaje
apropiado, para reducir la cantidad de agentes corrosivos (usualmente CO 2 y oxígeno) mediante
tratamiento mecánico o químico del agua de alimentación o para tratar el vapor en forma
química.
37
5
Penetración máxima (mm)
4
3
2
1
0
H
ie
Arcilla mojada, bien aireada
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Duración de exposición (años)
Fig 5: Corrosión del cobre, hierro, plomo y zinc en cuatro diferentes suelos.
Las modernas plantas de energía utilización calderas con tratamiento del agua de
alimentación, que, comúnmente incluye la adición de aminas orgánicas para inhibir la corrosión
de los componentes de hierro del sistema, mediante la extracción del oxigeno y el aumento del
pH del agua de alimentación. Estos químicos, tales como morfolina e hidracina, se descomponen
en servicio de producir NH 3 , el cual puede ser bastante corrosivo para algunas aleaciones de
cobre. En el grueso de los condensadores que operan bien monitoreados, los niveles de oxigeno y
NH 3 son bastante bajos, y la corrosión es usualmente leve. Las condiciones más agresivas existen
en la sección de eliminación de aire. Las condiciones de operación anormales, tubos con
filtración y los ciclos de partida – parada, también podrían aumentar la corrosividad del entorno
en el lado del vapor, debido al incremento de la concentración de oxígeno. La resistencia a la
corrosión en las pruebas de laboratorio de un gran número de aleaciones de cobre y de acero de
bajo carbono, en una solución aireada de NH 3 (8 a 12ppm O 2 ) y en una solución no aireada (100
a 200 ppb O 2 ) se ilustran en las Figs. 6 y 7. En estas pruebas, el NH 3 aumenta la resistencia a la
corrosión de las aleaciones de cobre - níquel, modificando la superficie oxidada mediante el
incremento en el contenido de níquel. Los niveles elevados de oxigeno generalmente son más
nocivos que los niveles elevados de NH 3 . Además, la aleación C71500 fue afectada en forma
mínima por el elevado contenido de oxigeno. Estos datos de laboratorio se relacionan muy bien
con los datos de corrosión en terreno de las plantas de energía en operación.

4.3.4 AGUA SALADA.
Un importante uso de las aleaciones de cobre es en la manipulación de agua de mar en
buques y estaciones de energía marítima. El cobre en sí mismo, aunque bien utilizado,
usualmente es menos resistente a la corrosión generalizada que las aleaciones C44300 a C44500,
C61300, C68700, C70600 o C71500. El excelente desempeño de estas aleaciones resulta de la
combinación de la insolubilidad en agua de mar, resistencia a la erosión y resistencia a la
biocontaminación. Las velocidades de corrosión del cobre y sus aleaciones en agua de mar
relativamente quieta son menores de 50 µm/año.
38
Fig. 6: Velocidades de corrosión de aleaciones de cobre en soluciones de amoniaco aireadas. La
prueba duró 1000 hrs.
Fig. 7: Velocidades de corrosión de aleaciones de cobre en soluciones de amoniacos deareadas.

En el laboratorio y en servicio, las aleaciones de cuproníquel C70600, C71500, C72200 y
C71640 exhiben una excelente resistencia a la corrosión en agua de mar. Las velocidades
promedio de corrosión para las aleaciones C70600 y C71500 mostraron una velocidad de 2 a 12
µm/año (Ref. 15). Las evaluaciones a largo plazo ilustrados en la Fig.8 y 9 revelan tasas de
corrosión por debajo de 2,5 µm/año, para ambas aleaciones, después de 14 años de exposición a
agua de mar tranquilas y de baja velocidad (Ref. 16). Pruebas de 16 años confirmaron esta misma
tasa de corrosión baja (Ref. 17).
a) Resistencia al Pitting.
Las aleaciones C70600 y C71500 muestran una excelente resistencia a la corrosión por pitting en
agua de mar. El promedio de profundidad de 20 picaduras en la aleación C71500, observada al
final de las pruebas (16 años), fue menor a 127 µm (Ref. 17). Algunas aleaciones de cobre -
níquel modificadas con cromo, desarrolladas para resistir altas velocidades en agua de mar,
fueron evaluadas en condiciones de baja y alta velocidad. Se compararon los desempeños ante
velocidades tranquilas y bajas de las aleaciones C72200, C70600 y C71500 (Ref. 18, 19); los
resultados mostraron corrosión uniforme en las tres aleaciones, (5 a 25 µm/año). Sin embargo, las
aleaciones que contienen cromo, escasamente fueron levemente más susceptibles al ataque
localizado en agua de mar quieta. Otro estudio informó que el comportamiento ante el picado de
la aleación C72200 se ve afectado por la presencia de hierro y cromo fuera o dentro de la
solución sólida (Ref. 20). La fracción de hierro más cromo en solución en la aleación C72200
debe ser mantenida por encima de 0,7 para evitar la corrosión por pitting
.
b) Efectos de la velocidad.
La resistencia a la corrosión de aleaciones de cobre en agua de mar depende del crecimiento y la
mantención de la película protectora o de las capas producidas por la corrosión. Típicamente
estas aleaciones exhiben velocidades dependientes de la velocidad de corrosión. La película más
adherente y protectora en una aleación en particular, es la que tiene una mayor velocidad de
ruptura (la velocidad en la cual hay una transición de una baja velocidad de corrosión a una alta),
y la mayor resistencia al ataque por impacto o por erosión – corrosión.
Algunos de los primeros trabajos en aleaciones de cobre - níquel demostraron los
beneficiosos efectos de las adiciones de hierro sobre la resistencia al impacto en agua de mar. Un
resumen gráfico de los efectos del hierro, mostrado en la figura 10, ilustra, cualitativamente, el
balance entre la resistencia al pitting y la resistencia al impacto que define el contenido óptimo de
hierro por las aleaciones 90Cu-10Ni y 70Cu-30Ni entre 1,5 y 0,5 % de Fe, respectivamente. Los
efectos del nivel de manganeso en asociación con el hierro en aleaciones cobre- níquel están
especificados en la Ref. 21. Los efectos beneficiosos relativos de un 2% Fe y 2% Mn en una
aleación 70Cu-30Ni se muestran en la figura 11, los que indican que las aleaciones C71640 y
C72200 son claramente más resistentes a la erosión- corrosión que la aleación C70600 a
velocidades sobre 9 m/s. Las aleaciones cobre-níquel modificadas con cromo también dan un
aumento de la resistencia al ataque por impacto, comparadas con las aleaciones cobre-níquelhierro.
En recientes pruebas de impacto (Ref.19) con varias aleaciones base cobre, a velocidades
de impacto tan altas como 10 m/s, se observó ataque por impacto no medido en las aleaciones
C72200 y C71900 a 4,6 m/s (tabla 10).
Los comportamientos de muchas aleaciones de cobre-níquel, incluyendo las aleaciones
C71640 y C72200, ha sido caracterizados bajo condiciones simulando un bloqueo parcial de un
tubo de condensador (Ref.22). En el 1 er año de pruebas en agua de mar natural, se observó un
39

aumento de la resistencia a la erosión-corrosión en las aleaciones C71640 y C72200 comparada
con las aleaciones C70600 y C71500.
Se observó algún picado localizado y/o corrosión en hendiduras asociadas con el
dispositivo de bloqueo no metálico en las aleaciones C71640 y C72200, sin que hubiera ataque
en las aleaciones C70600 y C71500. También se observó un mejor desempeño de las aleaciones
modificadas cobre-níquel C72200 y C71640, bajo severas condiciones erosivas en agua de mar
que contiene arena retenida (Ref. 23).
40
Tabla 10: Conclusión de los datos de la reciente prueba de impacto para variadas aleaciones
de Cobre a tres velocidades.
Ataque por impacto y velocidad
4.6 (m/s) 6.8 (m/s) 9.8 (m/s)
Aleaciones mm/años mm/años mm/año
C44300 1.8 – 4.8 No probado No probado
C68700 0.36 – 3 No probado No probado
C70600 0.12 – 2.16 0.36 – 1.56 1.56
C71500 0.12 – 1.08 0.36 – 6.84 1.68 – 2.04
C71900 No ataca 0.12 – 0.36 1.08 – 1.44
C72200 No ataca 0.12 No ataca
Los resultados combinados acerca de los estudios de impacto en laboratorio y el
desempeño en servicio han producido una máxima aceptación en las velocidades de diseño para
materiales de tubos condensadores (tabla 11). Recientemente fue estudiada la erosión- corrosión
sobre la base de fluidos dinámicos (Ref. 24-25). En vez de definir la velocidad crítica para un
material, lo cual es difícil de relacionar con las condiciones de servicio y es especifica para el
diámetro de la tubería, se recomendó el uso de la tensión superficial crítica de corte. Esta tensión
de corte en un sistema de fluidos dinámicos, es una medida de la fuerza aplicada por el fluido en
movimiento en la superficie con la cual interactúa. Esto toma en cuenta los cambios en la
densidad del fluido y la viscosidad cinemática, con variaciones de temperatura, gravedad
especifica y parámetros hidrodinámicos. Los valores de la tensión superficial crítica de corte para
las aleaciones base cobre se muestran en la tabla 12.

41
Pérdida en peso (mg/cm²)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
C70600
C71640
C72200
0 15 30 45 60 75 90
Tiempo (dias)
Fig. 10: Resistencia a la corrosión de aleaciones
Cupro-níquel como función del contenido de Fe
El área achurada indica un buen contenido para
un buen balance entre la resistencia al pitting y
la resistencia al ataque por impacto.
Fig. 11: Pérdida en peso versus tiempo
curvas de C70600, C71640, y C72200
expuestas en agua de mar a una velocidad
de 9 m/s.
c) Efectos Galvánicos.
En general, las aleaciones con base cobre son galvánicamente compatibles unas con otras en agua
de mar. Las aleaciones cobre-níquel son ligeramente catódicas (nobles) respecto a las aleaciones
de cobre sin níquel, pero las pequeñas diferencias en los potenciales de corrosión no conducen a
efectos galvánicos serios, a menos que inusualmente estén involucradas relaciones adversas de
áreas catódica/anodica.
Los datos que se entregan en la tabla 13 demuestran el incremento del ataque de hierro con
carbono, menos noble, unido a aleaciones cobre - níquel, el incremento del ataque sobre las
aleaciones cobre - níquel cuando se unen al titanio, más noble, y la compatibilidad general de
aleaciones cobre-níquel con el bronce al aluminio. Al unir aleaciones cobre- níquel a materiales
menos nobles se brinda protección al cobre-níquel que reduce efectivamente su velocidad de
corrosión, además inhibe la resistencia natural a la contaminación de la aleación.
Los resultados de las pruebas galvánicas de corta duración entre la aleación C70600 y
varias aleaciones fundidas con base cobre y aleaciones ferrosas se muestran en la tabla 14. La
velocidad de corrosión de la aleación fundida 70Cu-30Ni no se vio afectada por la unión con un
área igual de la aleación C70600, pero se notó que algunas aumentan la corrosión de otras
aleaciones fundidas con base cobre. Las velocidades de corrosión de aceros inoxidables fundidos
fueron reducidas, con un aumento resultante en la corrosión de la aleación C70600. La fundición
gris muestra un fuerte efecto galvánico, mientras que las velocidades de corrosión resistencias

de hierro - Ni fundidas prácticamente se duplicaron. Aunque se debe tener algún cuidado en el
uso de valores absolutos de las pruebas de corta duración, el grado relativo de aceleración de
corrosión de la unión galvánica mostró no ser afectada por la extensión de algunas pruebas en
uniones de Resistencias de Ni /C70600, por 1 año.
42
Profundidad de picado
(mm)
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-1 0 1 2 3 4 5
Concentración de cloro (mg/L)
Profundidad de picado
(mm)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-1 0 1 2 3 4 5
Concentración de cloro (mg/L)
Profundidad de picado
(mm)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-1 0 1 2 3 4 5
Concentración de cloro (mg/L)
Figura 12: ataque por impacto versus/ contenido de cloro para tres aleaciones
(a) C70600, (b) C71500, (c) C71640.
d) Efecto del oxígeno, profundidad y temperatura.
La corrosión de las aleaciones de cobre en agua de mar limpia es controlada catódicamente por la
reducción de oxígeno, con reducción de H + siendo termodinámicamente desfavorable. El oxígeno
disuelto retarda la corrosión debido a la promoción de una película protectora sobre la superficie
de la aleación de cobre, pero aumenta la taza de corrosión por despolarización de las ubicaciones
catódicas y la oxidación de los iones Cu + a iones Cu 2+ , más agresivos. Otros factores, tales como
la velocidad, temperatura, salinidad y profundidad del océano, afectan el contenido de oxígeno
disuelto en el agua de mar, influyendo, de esta forma, sobre la tasa de corrosión. En general, la
concentración de oxigeno disminuye con el aumento de la salinidad, temperatura y profundidad.
Estos factores pueden variar de manera compleja con la profundidad y también variar de un lugar
a otro en los océanos del mundo (Ref.27).
Aunque el control catódico mediante reducción de oxigeno sugiere una fuerte
dependencia de la tasa de corrosión de la concentración de oxigeno disuelto, el crecimiento de
una película protectora de óxido sobre las aleaciones de cobre-níquel minimiza la influencia

dentro del rango normalmente observado del contenido de oxigeno encontrado en agua de mar.
Las pruebas de profundidad del océano indican que las tasas de corrosión del cobre y aleaciones
cobre-níquel no cambian de manera significativa para los contenidos de oxigeno disuelto entre 1
y 6 mL/L de agua de mar y, en consecuencia, no se vieron afectadas por las variaciones en la
profundidad de la exposición (Ref.27).
Las pruebas de laboratorio de corta duración indicaron sólo un pequeño aumento en la tasa
de corrosión con el aumento de temperatura por sobre 30 ºC (Ref.28). Los datos de tasas de
corrosión de larga duración de las pruebas realizadas en una localidad costera cerca de Panamá
(Ref.17) concuerdan muy bien con los datos de larga duración para exposiciones en la playa de
Wrightville, NC (Ref.16), donde la variación estacional de la temperatura es de 5 a 30 ºC. Un
estudio final de velocidades de corrosión en ambas localidades, para la aleación C71500, estuvo
en un rango de 1 a 3 µm/año.
Los estudios realizados a mayores temperaturas con respecto a las que se encuentran en
los ambientes de las plantas de desalinización, muestran un considerable desacuerdo en los
resultados (Ref. 29-34). Temperaturas desde 60 a 107 ºC (140 A 225 ºF) pueden aumentar,
disminuir o no tener un efecto significativo sobre la tasa de corrosión de aleaciones cobre-níquel.
Las bajas tasas de corrosión para la aleación C70600 sobre un rango intermedio de temperaturas
fueron informadas en pruebas de corrosión en agua de mar entre 32 a107 ºC, con agua de mar
químicamente controlada: el bicarbonato alcalino, oxígeno disuelto y el pH fueron factores
críticos que controlan la corrosión (Ref. 33). Otros estudios confirmaron menores tasas promedio
de corrosión a 40 ºC que a temperaturas más bajas (Ref.35). La variación de los resultados
informados en la literatura quizás pueden ser explicados por las variaciones químicas en el agua
de mar entre las ubicaciones ensayadas y/o el control de las condiciones de operación en las
plantas desalinizadoras.
e) Efecto del cloro.
Las plantas costeras de energía que usan agua de mar como elemento refrigerante tienen un fuerte
uso del cloro para controlar la contaminación y la formación de lodos. Se estudió el efecto de la
cloración sobre la corrosión de aleaciones de cobre-níquel, para operación continua e
intermitente, (Ref. 36,37). La adición continua de cloro aumenta la tasa de corrosión de la
aleación C70600 por un factor de dos. La cloración intermitente, con altos niveles de Cl,
controló la contaminación, sin embargo, no se observan efectos sobre las tasas de corrosión. Se
observó una reducción neta en la tasa de corrosión de la aleación C71500 con adiciones continuas
e intermitentes de cloro.
Las pruebas de impacto en agua de mar fueron realizadas en las aleaciones C70600,
C71500 y C71640 con adiciones continuas de cloro (y hierro) (Ref.38). Las adiciones de cloro de
0,5 a 40 mg/L causaron un aumento en la susceptibilidad al ataque por impacto sobre la aleación
C70600 a una velocidad de 9 m/s. La adición de cloro sobre 4,0 mg/L tuvieron un pequeño
efecto sobre la resistencia al impacto de la aleación C71500. La figura 13 resume los resultados
de estas pruebas.
f) Aguas de enfriamiento contaminadas.
Particularmente en puertos, causan numerosas fallas prematuras de la los condensadores de
plantas de energía y de barcos, cuando se usan aleaciones con base cobre, incluyendo los
cuproníqueles. A principio de la década de 1950, las aguas contaminadas se identificaron como
los factores más importantes que contribuían en la falla de los tubos condensadores (Ref. 39). A
43

pesar de que el esfuerzo en el cumplimiento de los estrictos estándares de contaminación ha
reducido de manera dramática la contaminación en muchos puertos en los recientes años, aún se
conocen informes acerca del ataque acelerado de los tubos condensadores y los materiales para
cañerías de agua de mar por las aguas contaminadas.
44
Tabla 11: Velocidades de diseño máximas
aceptadas para tubos de aleaciones de Cu.
Tabla 12: Tensión de corte superficial
crítica para aleaciones base cobre en agua
de mar
Aleación
Velocidad máx. de
diseño (m/s)
Aleación
Tensión de corte
critica (Pa)
C12200 0.6 – 0.9 C12200 9.6
C44300 1.2 – 1.8 C68700 19.2
C60800, C61300 2.7 C70600 43.1
C68700 2.4 C71500 47.9
C65100, C85500 0.9 C72200 296.9
C70600 3.0 – 3.6
C71500 4.5 – 4.6
C72200 9.0
Tabla 13: Datos de uniones galvánicas para Tabla 14: Datos de corrosión galvánica
C70600 y C71500 con otros materiales en para unión de aleación C70600/aleación
. agua de mar en movimiento fundida en agua de mar
Aleación
No unida
Velocidad de corrosión
mm/año
Aleación
Efecto galvanico
C70600 Otra
C70600 31 C70600 1.0 ---
C71500 20 90Cu-10Ni Fundido 0.8 1.6
C61400 43 70Cu-30Ni Fundido 0.9 1.0
Acero al carbono 330 85-5-5-5 (C83600) 0.9 1.5
Tinaneo 2 Bronce (C92200) 0.7 1.8
Unida ACI CF8M 1.2 0.1
C70600 25 Hierro fundido gris 0.1 6.0
C61400 43
C70600 3
Acero al carbono 787
C70600 208
Titaneo 2
C71500 18
C61400 64
C71500 3
Acero al carbono 711
C71500 107

El ataque de los materiales que contienen cobre por el agua de mar contaminada ha sido
tratado en numerosos programas de pruebas. La principal causa del ataque acelerado de
aleaciones con base cobre en agua de mar contaminada son: (1) la acción de las bacterias
reductoras de sulfatos, bajo condiciones anaeróbicas (por ejemplo, en el fondo de lodos o de
sedimentos), sobre los sulfatos naturales presentes en el agua de mar y (2) la putrefacción de los
componentes orgánicos de azufre a partir de la descomposición de la materia de plantas y
animales dentro del agua de mar, durante extensos periodos de detención (Ref.40). La
putrefacción parcial de los componentes orgánicos del azufre también puede originar la
formación de sulfuros orgánicos, tales como cistina o glutamato, los cuales pueden causar pitting
de las aleaciones de cobre en agua de mar (Ref.41).
Se encontró que la aleación C70600 es susceptible al ataque inducido por sulfuros en agua
de mar aireada que contiene concentraciones de sulfuro tan bajas como 0,01 mg/L (Ref.42). Un
trabajo reciente ha demostrado que, aunque la presencia de sulfuro de 0.01 mg/L en agua de mar
aireada puede acelerar la corrosión de aleaciones cobre - níquel, la influencia de la velocidad del
agua de mar es más importante (Ref.43). La figura 13 muestra la tasa de corrosión acelerada para
la aleación C70600 en función de sulfuros y velocidad.
45
Velocidad (m/s)
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0.1 mm
0.8 mm
0.6 mm
0
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1
Concentración de sulfuro (mg/L)
Fig. 13: Velocidades de corrosión de la aleación C70600 como una función de la
velocidad del agua de mar y contenido de sulfuro.
e) Inhibidores de la corrosión.
En algunas aplicaciones, la resistencia a la corrosión de las aleaciones de cobre además es
mejorada al agregar hierro al agua de mar. Este hierro se introduce por medio de la adición de
sulfato ferrosoo (FeSO 4 ) o por oxidación directa de ánodos de sacrificio de hierro con o sin
corriente aplicada externamente.
Fue evaluada la efectividad de las adiciones de hierro al ambiente, contra la corrosión por
sulfato de las aleaciones de cobre - níquel (Ref.44,45). El hierro agregado continuamente a un
nivel de 0,2 mg/L, mediante un ánodo de hierro estimulado fue efectivo contra la corrosión por
sulfuros, frente a un bajo nivel (0,01 mg/L) en ambas aleaciones, C70600 y C71500, aunque aún
se observa algún ataque. La corrosión, todavía activa, se redujo de manera significativa, y los
efectos de exposición a bajos niveles adicionales de sulfuros fueron anulados por el tratamiento
con ion ferroso (Fe 2+ ). Con una inyección intermitente de FeSO 4 , por 2 horas al día, de 1 a 5

mg/L se detectó que no es efectiva contra los altos niveles de sulfuro (0.2 mg/L), pero si fue
efectiva en la reducción de la corrosión a niveles bajísimos de sulfuro (0.01 a 0.04 mg/L). Otros
trabajos demostraron que las continuas adiciones de bajos niveles de FeSO 4 podrían contrarrestar
la corrosión acelerada de aleaciones de cobre- níquel por sulfuros (Fig.14).
En el uso de FeSO4 o de ánodos estimulados de hierro contrarrestan la corrosión inducida
por sulfuros, también se podría considerarse que las adiciones de hierro afectan la eficiencia de
los intercambiadores de calor. El uso continuo de las adiciones de hierro puede resultar en una
significativa acumulación progresiva de capas de óxido en la superficie del tubo. Para altos
niveles de adición de hierro, pueden desarrollarse sedimentos suficientes o precipitados,
originando un completo bloqueo de los tubos de los intercambiadores de calor. Con bajos niveles
de adición de hierro, se desarrolla un voluminoso depósito sobre la superficie del tubo que
también podría interferir con la transferencia de calor. En un estudio acerca del incremento en la
formación de depósitos y la pérdida de transferencia de calor, para latones al aluminio en agua de
mar, con dosis intermitentes y continuas de iones Fe 2+ , se recomendó que se diera alguna
consideración a la reducción gradual, en niveles dosificados, después de la formación inicial de la
película (Ref.47).
Pueden tomarse otras medidas preventivas para minimizar los efectos nocivos del sulfuro
(Ref.48-50). La eliminación de desechos en plantas y vida animal desde los canales y a la
entrada de las cañerías, puede mitigar los efectos de las bacterias reductoras de sulfato. El diseño
inicial o los procedimientos operacionales tales como la eliminación de zonas de estancamiento
en cañerías o el uso cuidadoso de sistemas de filtración y protección puede conducir a una
inversión rentable. La aireación del agua de mar, por ejemplo, mediante el uso de torres de
enfriamiento o sistemas de cascada, también ayudan a desplazar algún sulfuro de hidrógeno
disuelto (H 2 S). En un estudio, se realizaron pruebas de impacto sobre la aleación C71500 en agua
de mar que contiene 10 mg/L de cistina (compuesto orgánico del azufre) y cantidades variables
de un inhibidor, dimetildiocarbonato de sodio (Ref.50). Los resultados indicaron una reducción
en la profundidad del ataque por impacto. Se observó, sin embargo, que una solución 0,10%
podría tener un costo prohibitivo para usar una sola vez, pero podría tener un costo efectivo si
circulara a través del sistema de cañerías de barcos, por encima de la línea de flotación.
Posteriormente se encontró que la inyección de inhibidores es necesaria sólo cuando la fuente de
agua de enfriamiento está contaminada con agua de mar.
f) Biocontaminación.
Las aleaciones de cobre, incluyendo las de cobre-níquel, han sido reconocidas por su resistencia
natural a la contaminación marina. Esta resistencia a la contaminación usualmente se asocia con
la contaminación macro-biológicas, tales como bálamos, mejillones, e invertebrados marinos de
tamaños semejantes. La experiencia con barcazas camaroneras y yates privados, fabricados con
aleaciones C70600 o C71500 han mostrado una excelente resistencia a la contaminación de
especies de capas duras y una reducción en los costos de mantención de los cascos. (Ref.49). Las
aleaciones cobre - níquel también se han desempeñado exitosamente en virtud de su resistencia
mecánica, su resistencia a la corrosión y su resistencia a la contaminación (Ref.50).
Las investigaciones demostraron que no se observó contaminación en las aleaciones de
cobre - níquel que contienen 80% o más de cobre y que sólo se produjo una incipiente
contaminación sobre la aleación 70Cu-30Ni (Ref.51,52). Evaluaciones más recientes indicaron
una resistencia equivalente a la contaminación para las aleaciones C70600 y C71500, en
exposiciones de 5 a 14 años, respectivamente. (Ref. 16,53). Una investigación concluyó que la
46

esistencia a la contaminación del cobre puro, en las aleaciones C70600 y C71500 fueron
virtualmente idénticas. (Ref.53)
Estudios de aleaciones de Cu – Ni encontraron que alguna cantidad mínima de cobre en
solución del proceso de corrosión se requiere para prevenir la contaminación. No se estableció si
el efecto fue a causa de la toxicidad de los iones de cobre liberados de la superficie metálica o por
un desprendimiento continuo de los productos de corrosión. La contaminación fue mínima en la
aleación C71500 expuesta por 14 años, durante cuyo tiempo la tasas de corrosión fueron
aproximadamente 1 µm/año. Posteriormente se demostró que los iones de Cu liberados de una
superficie desnuda de una aleación C70600 no ofrecía protección contra la contaminación
respecto de una superficie adyacente pintada. Este trabajo concluyó que la naturaleza dúplex de
los productos de corrosión en las superficies de las aleaciones de Cu es responsable de la
resistencia a la contaminación. La película inicial formada en aleaciones de Cu expuestas a agua
de mar es Cu 2 O. Este material inherentemente resistente a la contaminación, posteriormente se
oxida a CuCl * 3(Cu(OH) 2 ) el cual no parece ser tan tóxico para los organismos marinos. El CuCl
* 3(Cu(OH) 2 ) se desprende periódicamente de la superficie del material, arrastrando muchos
organismos marinos que pueden estar embancados. Esto reexpone la película tóxica adhesiva,
Cu 2 O y renueva la resistencia a la contaminación.
Cualquiera sea el mecanismo, la resistencia a la contaminación es un resultado de
corrosión de la aleación. Si este es suprimido por efectos galvánicos o por protección catódica
con corriente impresa, la contaminación no será prevenida.
El crecimiento de la biocontaminación fue estudiado sobre el titanio en la aleación
C70600 a 27ºC y a varias velocidades. Los resultados indicaron (fig. 15) que el mayor problema
de contaminación del titanio en los ensayos, fueron partículas de sedimentos unidas a organismos
que van creciendo, mientras que la aleación C70600 se contamina tanto por el medio como por
los productos de corrosión. Al incrementar la velocidad se remueven los sedimentos y los
organismos que los unen, pero no los productos de corrosión. Debido a que el titanio no produce
productos de corrosión, el cambio en la tasa de contaminación con el aumento de velocidad fue
más dramático. El comportamiento de la aleación C70600 sugería el desprendimiento periódico
de partes de la capa contaminada previamente señalada. A velocidades suficientes (1,8 m/s y 2,4
m/s), los macroorganismos no se adhieren a la superficie de la aleación C70600 y la resistencia a
la transferencia de calor se debía a productos de corrosión y partículas atrapadas. Las tasas de
contaminación disminuyen por un factor de diez en el Ti con un aumento en la velocidad de 0,6 a
2,4 m/s y disminuyen por un factor de cinco en la aleación C70600 para el mismo rango de
velocidades.
Otros estudios demostraron la excelente resistencia a la contaminación y retención
resultante de la eficiencia de la transferencia de calor, en aguas de mar naturales, de las
aleaciones de Cu . La figura 16 muestra datos de corrosión para muestras de C70600. La
relativamente infrecuente esponja esférica de limpieza mecánica no aumentó la corrosión del
C70600, comparado con controles sucios. La limpieza mecánica fue requerida de manera más
frecuente para el Ti a fin de mantener un nivel dado de eficiencia de la transferencia de calor. La
desinfección intermitente con Cl aumentó las velocidades iniciales de corrosión, a pesar de que
las velocidades eran comparables a controles sucios después de aproximadamente 90 días. En
contraste, en otras pruebas, en las cuales fue usada una excesiva limpieza mecánica en agua de
mar naturales, se produjo una aceleración significativa de corrosión con la esponja esférica de
limpieza diaria a una velocidad de 12 pasadas/hora.
47

48
4.3.5 INTERCAMBIADORES DE CALOR Y CONDENSADORES.
La selección de materiales para tubos de condensadores e intercambiadores de calor
necesita una inspección de las condiciones de servicio, un examen previo de los tubos usados,
una evaluación de su tiempo de vida y una revisión del tipo, forma y ubicación de la corrosión
observada en la unidad o en unidades similares. Los tipos de agua y condiciones operacionales
varían ampliamente y cualquier estimación de probable desempeño del tubo debe estar basada en
factores específicos de operación. Los tubos de las diferentes aleaciones analizadas proveen una
solución económica y satisfactoria para los servicios descritos.
Resistencia a la
contaminación
(K*m²/W)10-4
4
3
2
1
0
Ti 1.2 m/s
Ti 0.5 m/s
C70600 0.6 m/s
0 200 400 600 800
Tiempo (hrs)
Fig. 15: Velocidades de contaminación de C70600 y Titanio como función de la velocidad de
agua de mar.
a) Metal Almirantazgo Inhibido (C44300, C44400 y C44500).
Tiene buena resistencia a la corrosión y es ampliamente usado para tuberías en diferentes
servicios, especialmente condensadores de vapor enfriados con agua dulce, salada o salobre. Los
tubos de metal Almirantazgo son usados también para intercambiadores de calor en refinerías de
petróleo, en las cuales los compuestos de azufre y agua contaminada puede ser muy severa, y
para calentadores de agua de alimentación para equipos de intercambiadores de calor así como
también para otros procesos industriales. Los tubos de metal Almirantazgo a menudo son usados
en equipos operando a temperaturas de 200ª C o más altas. Pequeñas cantidades de fósforo (0,02
a 0,06%) agregadas al metal almirantazo aumentan notablemente la resistencia a la
deszinficación.
b) Latón al Aluminio inhibido (C68700).
Resiste la acción de agua salada y agua estancadas a alta velocidad y es comúnmente usado para
tubos de condensadores. La principal característica de la aleación C68700 es su alta reasistencia
al ataque por impacto. Tubos de esta aleación son recomendados frecuentemente para usar en
plantas de energía terrestres y marinas, en las cuales las velocidades de las aguas de enfriamiento
son altas y los tubos de metal Almirantazgo inhibido han fallado debido al ataque por impacto.
c) Bronces al Aluminio.
Las láminas para tubos hechas de aleaciones C61300 y C63200 han sido especificadas para
condensadores de estaciones costeras de potencia. La aleación C61300 es también usada para
cañerías de emergencia en sistemas de enfriamiento con agua de mar, en plantas costeras de

energía nuclear. Los bronces al aluminio C61300, C66300 y C63200 en su forma forjada y
C95400, C95500 y C95800 en forma fundida, son ampliamente usados en ambientes de agua de
mar. Son usados en sistemas con agua de mar en la Armada y sistemas de bombas en submarinos,
válvulas, intercambiadores de calor y componentes estructurales para montaje de equipos
electrónicos y unidades engranajes de propulsión, e incluso son mucho más usados en
excavadoras, para lo cual sus características no magnéticas son importantes. También son usados,
en forma fundida o forjada, para láminas para tubos y cajas de agua en evaporadores de agua
salada y en serpentines enfriado con agua de mar en plantas de energía nuclear. Las velocidades
de corrosión son del orden de 10 a 50 µm/año, dependiendo de la temperatura y velocidad, y
generalmente disminuye con el tiempo. El tratamiento térmico de recocido es particularmente
importante en las formas fundidas de estas aleaciones cuando se usan en agua de mar.
d) Cupro – Níquel 10% (C70600).
Presenta excelente resistencia al ataque por impacto; parece ser solo inferior para Cupro – Níquel,
30%. Es también altamente resistente a la CBT. Esta aleación es adecuada para instalaciones de
tubos condensadores marinos en lugar del latón al aluminio, sobre todo donde se encuentran
velocidades de agua más altas.
e) Cupro – Níquel 30% (C71500).
Tiene, en general, la mayor resistencia que cualquiera de las aleaciones de cobre al ataque por
impacto y a la corrosión por la mayoría de ácidos y aguas. Está siendo usada en cantidades
crecientes bajo condiciones severamente corrosivas, para las cuales la vida en servicio es mayor
que otras aleaciones de cobre . Es usado por la marina de los Estados Unidos para la mayoría de
los condensadores e intercambiadores de calor.
f) Cobre fosfórico desoxidado (C12000 a la C12300).
Son ampliamente usados en refinerías de azúcar para condensadores y evaporadores. El cobre
desoxidado es un materiales estándar en la industria de la refrigeración y para transferir calor de
vapor, agua o aire, debido a su excelente resistencia a la corrosión en agua dulce y su alta
conductividad térmica.
g) Tubos bimetálicos.
Son usados, algunas veces, para resolver los severos problemas de corrosión no manejados
adecuadamente por tubos de un solo metal o aleación. Dos tubos de diferente aleación, uno
dentro del otro, forman un tubo integral. El cobre puede ser la capa interna o externa,
dependiendo de la aplicación.
h) Tubos de drenaje.
El cobre es usado para la descarga en líneas de desagüe. Tales instalaciones fueron hechas a
mediados de 1930 y desde entonces muchas municipalidades han aprobado el uso de cañerías de
cobre para el drenaje.
4.4 CORROSIÓN EN ÁCIDOS.
El cobre es ampliamente usado en equipos industriales para manipular soluciones ácidas.
Existe una separación bastante definida entre aquellos ácidos que pueden ser manejados con
cobre y los que no pueden ser manipulados por cobre. En general, las aleaciones de cobre se usan
exitosamente con ácidos no oxidantes, tales como CH 3 COOH, H 2 SO 4 , HCl y H 3 PO 4 siempre y
cuando la concentración de agentes oxidantes, tales como oxigeno disuelto (aire) y iones férrico
49

(Fe 3+ ) o dicromatos, sea baja. Claramente hablando, una solución fuertemente agitada o una en la
cual burbujea una corriente de aire no es un medio ácido conveniente para el cobre. Los ácidos
que son agentes oxidantes por sí mismos, tales como HNO 3 ; sulfurosos (H 2 SO 3 ); H 2 SO 4
concentrado, caliente; y ácidos que llevan tales agentes oxidantes como sales Fe 3+ , iones
dicromato o permanganato (MnO 4 - ), no pueden ser manejados en equipos hechos de cobre o sus
aleaciones.
La acción corrosiva de un ácido no oxidante diluido en cobre (por encima de 1% de ácido),
es relativamente baja; las tasas de corrosión son usualmente menores que 6 g/m²/d (velocidad de
penetración equivalente a 250 µm/año). Esto es cierto sólo de ácidos oxidantes cuando la
concentración no excede de 0.01%. Ante tan baja concentración de ácido, la aireación tiene poco
efecto en ácidos oxidantes o no oxidantes.
Los ácidos no oxidantes con aireación cercana a cero, virtualmente no tienen efectos
corrosivos. Los ácidos H 2 SO 4 , HCl y CH 3 COOH a 1,2 N producen pérdidas menores de 0.1
g/d²/d (4 µm/año) en ausencia de aire. La figura 17 muestra el efecto general de varias
concentraciones de oxígeno en la velocidad de corrosión del cobre en estos ácidos.
Excepto para el HCl, los ácidos no oxidantes que contienen tanto aire como es absorbido
en contacto tranquilo con la atmósfera, son poco corrosivos. Las velocidades generalmente varían
de 0,5 a 0,6 g/d²/d (aproximadamente 20 a 250 µm/año).
Soluciones de aire saturadas de ácidos no oxidantes es probable que sean muy corrosivas,
con velocidades de corrosión de 5 a 30 g/m²/d (0,2 a 1,25 mm/año). Esta velocidad es más alta
para el HCl. La corrosión real en cualquier ácido aireado depende de la concentración del ácido,
temperatura y otros factores que son difíciles de clasificar. Excepto en soluciones muy diluidas,
los ácidos oxidantes corroen al cobre rápidamente – usualmente con velocidades superiores a 50
g/m²/d (2,1 mm/año). La reacción es independientemente de la aireación.
50
Velocidad promedio de
corrosión (mm/año)
2
1,5
1
0,5
0
HCl
CH 3COOH
H 2SO 4
0 5 10 15 20 25 30
concentración de oxígeno en aire sobre
el acido (%)
Fig. 17: Efecto del oxígeno sobre las velocidades de corrosión para cobre en 1.2N de ácidos no oxidantes. Las
muestras están inmersas por 24 hrs. a 24ºC. El oxígeno de las soluciones varia entre pruebe y prueba,
dependiendo de la concentración de oxígeno en la atmósfera sobre las soluciones.

Las velocidades de corrosión de tres ácidos comunes se comparan en tabla siguiente (la
temperatura y la aireación no están especificadas): fosfórico, CH 3 COOH, tartárico, fórmico,
oxálico, málico, y ácidos similares normalmente reaccionan comparablemente al H 2 SO 4 . Muchas
de las aleaciones de cobre pueden ser soldadas con latón con varillas de soldar de la misma
composición, las que dan una unión que es tan resistente a la corrosión en ácido como el metal
base.
51
Velocidad de corrosión
(micras/año)
200
150
100
50
0
70º C
25ºC
0 10 20 30 40 50 60 70
Concentración de Acido Sulfúrico (%)
Fig. 18: Corrosión de la aleación C65500 en soluciones de H 2 SO 4 . Las muestras fueron inmersas
por 48 hrs. a la temperatura indicada. La solución no se agita ni tampoco fue aireada
intencionalmente.
Ácido
Velocidad de corrosión (mm/año)
32% HNO 3 240
HCl concentrado 0.75
17% H 2 SO 4 0.1
Los factores que pueden acelerar la corrosión varían de una fabrica o planta a otra y es
aconsejable realizar pruebas preliminar en servicio o de terreno, bajo condiciones reales de
operación antes de adquirir grandes cantidades de una aleación. Entonces pueden ser evaluados
los factores que aceleran la corrosión. La selección del material más adecuado para usar en un
proceso químico no sólo depende en la resistencia a la corrosión sino también de factores tales
como la continuidad en la disponibilidad de la aleación en la forma y tamaño deseado, (la cual
debe asegurarse antes que cualquier aleación se le de una consideración seria).
Los siguientes datos de corrosión fueron obtenidos en ensayos hechos bajo diversas
condiciones para manejar diferentes ácidos y soluciones ácidas. Debido a la gran variedad de
factores que afectan todas las reacciones químicas, los valores mostrados no pueden ser tomados
como absolutos y debieran ser considerados sólo como tendencias.
4.4.1 ÁCIDO SULFÚRICO.
La velocidad de corrosión de la aleación C65500 en H 2 SO 4 (bronce silicio3%), indica que
esta aleación puede ser usada exitosamente con soluciones de 3 a 70% de H 2 SO 4 (en peso) a

temperaturas de 25 a 70º C. Los resultados de las pruebas de laboratorio se muestran en la figura
18.
La velocidad de ataque por H 2 SO 4 varía con la concentración (tabla 15). La presencia de sales de
cobre o de hierro en soluciones de ácidos aceleran la velocidad de la corrosión del cobre (tabla
16).
a) Bronce al Aluminio.
La aleación C61300 (forjada), así como también las aleaciones C95200 y C95800 (fundidas) son
usados ampliamente en servicio con H 2 SO 4 diluido (10 a 20%), particularmente en ácidos para
limpieza de aceros. Debido a que estas aleaciones tienen buena resistencia a la corrosión y altas
propiedades mecánicas, secciones mas delgadas pueden resistir las cargas requeridas. En general
las aleaciones de cobre son bastante resistentes al ambiente, pero cuando están en contacto con
acero que está siendo limpiado, ellos son protegidos galvánicamente y aceleran la acción de
limpieza del ácido en los aceros. Al mismo tiempo, las sales de hierro se cambiados de Fe 2+ a
Fe 3+ (oxidante) y hay corrosión creciente; por lo tanto, la filtración o eliminación de las sales es
beneficiosa. También, los estanques abiertos hechos de cobre para este medio, tendrán una mayor
velocidad de corrosión en la línea de nivel de líquido debido a la mayor concentración de
oxígeno. El ácido clorhídrico agregado al H 2 SO 4 generalmente aumenta la velocidad de corrosión
de las aleaciones de cobre comparado con el ácido individualmente.
b) Ácido fosfórico.
El cobre y sus aleaciones se usan en tubos para intercambiadores de calor, cañerías y accesorios
para manejar H 3 PO 4 , a pesar de que las velocidades de corrosión de algunas de estas aleaciones
pueden ser comparativamente altas. Se realizaron pruebas de laboratorio en ocho grupos de
aleaciones de cobre en ácido aireados y no aireados, con probetas en la línea de agua, en
inmersión quita y totalmente sumergidas. Las concentraciones de ácidos variaron de 5 a 90% y el
rango de temperaturas fue de 25 a 85º C, excepto la aleación Cobre – Aluminio – Silicio, la cual
fue probada solo con 6,5% H 3 PO 4 a 20º C con probetas en la línea de agua y en inmersión quieta.
Las velocidades de corrosión para los ocho grupos de aleación fueron como sigue:
Tipo de aleación
Velocidad de corrosión
mm/año
Cobre 0.55 – 3.7
Cobre Zinc 70% Cu mín. 0.13 – 7.0
Cobre – estaño 0.025 – 1.30
Cobre – níquel 0.025 – 0.63
Cobre – silicio 0.13 – 0.93
Cobre – aluminio – Hierro 0.13 – 0.25
Cobre – aluminio – silicio 0.28 – 2.4
En general, el cobre y sus aleaciones proveen un servicio satisfactorio en el manejo de
H 3 PO 4 y soluciones con diversas concentraciones. La concentración del ácido parece tener menos
efecto en la velocidad de corrosión que la cantidad de impurezas. El H 3 PO 4 impuro producido por
el proceso del H 2 SO 4 puede contener una concentración marcadamente más alta de iones Fe 3+ ,
SO 2- 4, sulfito (SO 2- 3), Cl - , y fluoruro (F - ), que el ácido producido por el proceso del horno
eléctrico. Estos iones aumentan la velocidad de corrosión arriba de 150 veces, lo cual limita el
tiempo de vida en servicio de las aleaciones de cobre.
52

El H 3 PO 4 puro producido por el proceso del horno eléctrico contiene solo pequeñas
cantidades de impureza y es, por consiguiente, corrosivo solo ligeramente para el cobre y sus
aleaciones. Los metales Almirantazgo inhibidos C44300, C44400 y C44500 son recomendables
para soluciones de H 3 PO 4 puro.
La acumulación de productos de corrosión en superficies metálicas también puede
aumentar la tasa de corrosión y la posibilidad de pitting. Las aleaciones de bajo cobre, tales como
C46400 (latón naval) parecen formar películas finas y adherentes de productos de corrosión. El
cobre, aleaciones de cobre – silicio y otras aleaciones de altos contenidos de cobre forman
películas o escamas más voluminosas y porosas, por lo que es probable encontrar superficies
rugosas o con picaduras.
Los vapores de H 3 PO 4 que se condensan en precipitadores electroestáticos a temperaturas
cercanas a 120ºC son mucho más corrosivos que las soluciones de H 3 PO 4 puro a la misma o más
baja temperatura. Las velocidades de corrosión encontradas en los precipitadores son tan altas
que los alambres de aleación de cobre no dan servicio satisfactorio como electrodos. La alta
velocidad de corrosión es causada probablemente por el abundante suministro de oxígeno.
53
Tabla 15: Corrosión de aleaciones de cobre inmersas en H 2 SO 4 en varias resistencias.
Aleaciones
Promedio de Penetración para H 2 SO 4 concentración de
30% 40% 50%
µm/año µm/año µm/año
Tiempo de exposición 24-48 hrs. Presión de ebullición de 13.3 Kpa
C11000 670-700 487-700 660-792
C14200 640-670 487-548 610
C51000 640 395-457 915
C26000 ........ ........ .......
Tiempo de Exposición 16-24 hrs. solución agitada
C11000 60-245 18-60 60
C14200 92-335 ........ 50-60
Aleaciones
Promedio de Penetración para H 2 SO 4 concentración de
60% 70% 80%
µm/año µm/año µm/año
Tiempo de exposición 24-48 hrs. Presión de ebullición de 13.3 Kpa
C11000 2195-2255 853-1067 39630-166420
C14200 2285-2377 945 67310-527300
C51000 2957-3385 945-1067 60660-62080
C26000 ........ 580-793 72850-206050
Tiempo de Exposición 16-24 hrs. solución agitada
C11000 60-92 1830-2745 39370-40890
C14200 15-60 2135 39370-50550

54
Tabla 16: Corrosión de cobre en un 30% de H 2 SO 4 hervido que contiene cobre y sales de hierro.
Cobre Penetración promedio Hierro Penetración promedio Fe y Cu Penetración Promedio
ppm µm/año ppm µm/año ppm µm/año
0 60 0 122 0 13
20 183 28 122 20Cu +28Fe 152
40 213 58 245 40Cu +56Fe 244
80 243 112 427 80Cu +112Fe 457
200 335 196 782 200Cu +196Fe 730
280 360 280 975 280Cu +280Fe 1005
360 427 364 1097 360Cu +364Fe 1250
440 457 447 1280 440Cu +447Fe 1525
A pesar de que las velocidades de corrosión de tubos de refrigeración de cobre en
cámaras de condensación de H 3 PO 4 son altas (cerca de 10 mm/año), las velocidades son más
bajas que las de algún otro material. Por lo tanto, el uso de tubos de cobre es viable para esta
aplicación.
El análisis anterior sobre el efecto del H 3 PO 4 en el cobre y sus aleaciones enfatiza el valor
de mantener registros de servicio. Tales registros son valiosos para reparaciones anticipadas,
hacer cambios para minimizar el efecto de los diversos factores y seleccionar materiales para
piezas de reemplazo.
c) Ácido Clorhídrico.
Es uno de los ácidos no oxidantes más corrosivos cuando está en contacto con el cobre y sus
aleaciones y es manejado exitosamente sólo en concentraciones diluidas. Las velocidades de
corrosión para la aleación C65800 en HCl de diversas concentraciones están indicadas en la tabla
17. Las velocidades de corrosión para dos bronces al silicio no estandarizados fueron casi las
mismas que para la aleación C65800.
La velocidad de corrosión de cuproníqueles en HCl 2N a 25º C puede variar de 2,3 a 7,6
mm/año, dependiendo del grado de aireación y otros factores. Muestras de la aleación C71000
(cuproníquel 20%) en soluciones estancadas de 1% HCl, a temperatura ambiente, se corroen a
una velocidad de 305 µm/año; en 10 % HCl, a 790 µm/año.
d) Ácido Fluorhídrico (HF).
Es menos corrosivo que el HCL y puede ser manejado exitosamente con la aleación C71500
(Cuproníquel, 30%), la cual tiene buena resistencia al HF acuoso y HF anhidro. A diferencia de
otras aleaciones de cobre, la aleación C71500 no es sensible a los efectos de la velocidad. Los
datos dados en la tabla 18 fueron generados en pruebas de laboratorio en conjunto con el proceso
de alcalinización del HF en ácido anhidro.
e) Ácido acético y Anhídrido acético [(CH 3 Co) 2 ].
El cobre y sus aleaciones se usan exitosamente en procesos comerciales que involucran
exposiciones al CH 3 COOH y compuestos químicos relacionados o en la manufactura de este

ácido. Una planta mantiene registros concernientes a la velocidad de corrosión de la aleación
C11000 usada en dos diferentes sistemas con CH 3 COOH. Una de ellas, todavía operaba entre 115
y 140ºC y manipulaba una solución que contenía 50% de CH 3 COOH y cerca de un 50%
(CH 3 CO) 2 O, con algunos ésteres también presentes. Después de operar por 663 horas, la caldera
mostró una velocidad de penetración promedio de 210 µm/año. La velocidad fue más baja para la
columna inferior y fue más baja aún para la del medio y superior. Una segunda instalación
todavía operaba entre 60 y 140ºC, contenía una solución de 70% de CH 3 COOH, siendo el
remanente anhídridos, ésteres y acetonas. Después de 1464 hrs, la caldera mostró una velocidad
de corrosión de 120 µm/año. La velocidad fue de sólo 30 µm/año para las columnas del medio y
superior.
En otra prueba de terreno, muestras de las aleaciones C11000 y C65500 fueron puestas en
un estanque de almacenamiento de CH 3 COOH a temperatura ambiente. La solución almacenada
contenía 27% deCH 3 COOH, 1% de acetato butílico, 70% de H 2 O y pequeñas cantidades de
acetatos, aldehídos y otros ácidos. Durante la exposición de 3984 horas, las muestras estuvieron
inmersas en la fase liquida un 80% del tiempo y en la fase de vapor un 20% del tiempo. Las
muestras de C11000 mostraron una velocidad de corrosión de 38 a 53 µm/año; la muestra de
C65500, 30 a 45 µm/año.
Los resultados de otras pruebas de terreno para los mismos materiales, expuestos en
mezclas de CH 3 COOH están dados en las tablas 19 a21. Las condiciones de pruebas incluyeron
varias temperaturas, concentraciones, tiempos de exposición, ubicación en equipos, así como
también presencia de otros agentes químicos.
En pruebas de laboratorio a temperatura ambiente, las aleaciones C61300 y C62300
exhibieron velocidades de corrosión típicas de 65 a 80 µm/año en CH 3 COOH con
concentraciones de 10 a 40%. Las aleaciones cobre aluminio son adecuadas para ser usadas en
CH 3 COOH y en un rango de ácidos orgánicos alifáticos y aromáticos. La adición de átomos de
cloro a las moléculas orgánicas no aumenta la tendencia a la corrosión por pitting o en
hendiduras. La aleación C61300 es ampliamente usada para funciones de presión y válvulas
fundidas.
f) Ácido cianhídrico (CHN)
Puede ser manejado exitosamente con cobre y aleaciones de cobre. Los resultados de pruebas de
terreno para aleaciones C11000 y C65500 están dados en las tablas 22 y 23.
g) Ácidos grasos.
Bajo severas condiciones de servicio, los ácidos grasos atacan las aleaciones de cobre con
velocidades un poco más altas que otros ácidos orgánicos, tales como CH 3 COOH o cítrico. Se
realizaron pruebas durante 400 horas en un estanque con cañerías de cobre que contenía una
mezcla de cerca de 60% de ácidos grasos, 39% de H 2 O y 1,17% de H 2 SO 4 , calentada a 100ºC y
agitada violentamente con un chorro abierto de vapor. Muestras de la aleación C71000 (cobreníquel
20%) mostraron una velocidad de corrosión de 64µm/año; muestras de la aleación C71500
(cobre- níquel 30%), tuvieron una tasa de corrosión de 59 µm/año cuando se sumergieron justo
bajo el nivel de líquido en el estanque. Muestras similares sumergidas 150 mm desde el fondo del
estanque mostraron velocidades de corrosión de 178 a 185 µm/año para las aleaciones C71000 y
C71500, respectivamente.
55

h) Ácido oleico.
El cobre y aleaciones cobre-zinc son altamente resistentes al ataque de ácido oleico puro. Sin
embargo, el ácido oleico atacará estás aleaciones cuando haya presente aire y agua. La
temperatura también afecta la velocidad de ataque. Se probaron muestras de cobre y varias
aleaciones de cobre en ácido oleico a 25ºC; las aleaciones C51000 y C61300 se corroían a menos
de 50 µm/año, comparadas con cerca de 500 µm/año para las aleaciones C26000 y C65500.
i) Ácido esteárico.
Como todos los otros ácidos grasos, ataca al cobre y sus aleaciones cuando la humedad y el aire
están presentes. Las temperaturas y las impurezas también influencian la velocidad de ataque.
Pruebas hechas a temperaturas entre 25º y 100º C en ácido esteárico mostraron velocidades de
corrosión de las aleaciones C11000, C26000 y C65500, en el rango de 500 a 1250 µm/año.
j) Ácido tartárico.
El cobre y sus aleaciones se corroen lentamente cuando se exponen a diferentes concentraciones
de ácido tartárico, como se muestra en los datos de laboratorio dados en la tabla 24.
4.5 CORROSIÓN EN ÁLCALIS.
El cobre y sus aleaciones resisten soluciones alcalinas, excepto las que contiene NH 4 OH o
compuestos que hidrolizan el NH 4 OH o cianuros. El hidróxido de amonio reacciona con el cobre
para formar cationes complejos de cobre soluble, pero el cianuro reacciona para formar aniones
complejos de cobre soluble. La velocidad de ataque para aleaciones cobre-zinc expuestas a otros
álcalis, distintos a los especificadas anteriormente estuvo en un rango de 50 a 500 µm/año, a
temperatura ambiente bajo condiciones de estancamiento, pero estuvo en el rango de 500 a 1750
µm/año en soluciones en ebullición y aireadas.
La aleación C 71500 se corroe a menos de 5 µm/año en soluciones de NaOH concentrado
entre 1N a 2N a temperatura ambiente; el grado de aireación usualmente no tiene efecto
significativo. Esta velocidad es de dos a tres veces mayor en las soluciones en ebullición. Las
aleaciones cobre-estaño (bronces al fósforo) se corroen a menos de 250 µm/año en soluciones
similares a las anteriores, a temperatura ambiente y, aparentemente, no son afectadas por la
aireación.
Cobre y dos grados de bronce al silicio fueron probados en una solución con 50% NaOH
a 60ºC por cuatro semanas. Las muestras fueron hechas de chapa laminada y desengrasada y
medían alrededor de 25x50x1,3 mm. La solución fue expuesta al aire (sin aireación adicional) y
la velocidad estaba limitada a convección natural. La aleación C11000 mostró una velocidad de
corrosión de 70 µm/año; la aleación C65100, 63 µm/año y la aleación C65500, 47 µm/año.
a) Hidróxido de amonio.
Soluciones fuertes de NH 4 OH atacan rápidamente el cobre y sus aleaciones, comparadas con las
velocidades de ataque de hidróxidos metálicos, debido a la formación de un compuesto complejo
cobre-amonio soluble. Sin embargo, en algunas aplicaciones, la corrosión del cobre expuesto a
soluciones diluidas de NH 4 OH es baja. Por ejemplo, muestras de cobre sumergidas en una
solución de NH 4 OH, 0,01 N, a temperatura ambiente por 1 semana, experimentó pérdida de peso
de 60 µm/año .
56

Las soluciones de hidróxido de amonio también atacan las aleaciones cobre-zinc. Las
aleaciones que contienen más de 15% Zn son susceptibles a CBT cuando se exponen a NH 4 OH.
Las tensiones pueden originarse por las cargas de servicio aplicadas o por tensiones residuales no
relevadas. En soluciones de NH 4 OH, 2N, en reposo y a temperatura ambiente, las aleaciones
cobre-zinc se corroen en un rango de 1,8 a 6,6 mm/año; las aleaciones de cobre-níquel de 0,25 a
0,5 mm/año y las aleaciones cobre-silicio de 0,75 a 5 mm/año.
b) NH 3 Anihidro.
El cobre y sus aleaciones son adecuados para manejar NH 3 anhidros si el NH 3 permanece anhidro
y no es contaminado con agua y oxígeno. En una prueba realizada por 1200 horas, las aleaciones
C11200 y C26000 mostraron una penetración promedio de 5 µm/año en contacto con NH 3
anhidro a temperatura y presión atmosférica. Las pruebas mostraron que las velocidades eran
bajas en presencia de pequeñas cantidades de agua, pero el oxigeno estaba probablemente
excluido. La tabla 25 muestra datos para la exposición por 1600 hrs. Para cualquier nueva
instalación, se recomiendan pruebas de simulación para las condiciones esperadas.
4.6 CORROSIÓN EN SALES.
Las aleaciones de cobre son bastante usadas en equipos para manejar soluciones salinas de
diferentes tipos, particularmente las que son casi neutras. Entre estas están los nitratos, los
sulfatos y cloruros de sodio y potasio. Los cloruros usualmente son más corrosivos que las otras
sales, especialmente en soluciones fuertemente agitadas y aireadas.
Las sales de ácidos no oxidantes, tales como la alúmina y ciertos cloruros metálicos
(cloruro de magnesio y de calcio) que hidrolizan en agua para producir un Ph más ácido, exhiben
esencialmente el mismo comportamiento que las soluciones diluidas de los ácidos
correspondientes. Las velocidades de corrosión generalmente varían de 2,5 a 1500 µm/año a
temperatura ambiente, dependiendo del grado de aireación y de la acidez. La tabla 26 muestra
datos de pruebas para corrosión del cobre en una solución salina para refrigeración, con 30% de
cloruro de calcio (CaCl 2 ), con y sin inhibidor.
Las soluciones salinas neutras pueden ser manejadas exitosamente con aleaciones de
cobre. Consecuentemente, estas aleaciones son usadas en intercambiadores de calor y equipos de
condensadores expuestos al agua de mar. Las velocidades de corrosión del cobre en NaCl están
dadas en la tabla 27. Estas velocidades no son necesariamente las mismas que en agua de mar.
Sales alcalinas tales como silicato de sodio (Na 2 SiO 3 ), fosfato de sodio (NaPO 4 ) y
carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ) atacan las aleaciones de cobre a bajas pero en diferentes
velocidades de corrosión, a temperatura ambiente. Por otro lado, el cianuro alcalno es agresivo y
ataca bastante rápidamente las aleaciones de cobre debido aque forma un anión complejo de
cobre soluble. La tabla 28 nos da velocidades especificas de corrosión.
Sales Oxidantes se corroen rápidamente al cobre y sus aleaciones; por lo tanto, no
deberían usarse aleaciones de cobre con soluciones salinas oxidantes, excepto las que están muy
diluidas. Las soluciones acuosas de dicromato de sodio (Na 2 Cr 2 O 7 ) pueden ser manipuladas con
seguridad por aleaciones de cobre, pero la presencia de un ácido altamente ionizado, tal como
H 2 CrO 4 o H 2 SO 4 puede aumentar la velocidad de corrosión cientos de veces, debido a que el
dicromato actúa como un agente oxidante en soluciones ácidas. En una prueba, un cuproníquel se
57

corroyó de 2,5 a 250 µm/año y una aleación cobre-estaño (bronce fosforico) de 5 µm/año cuando
manipulaban una solución acuosa de Na 2 Cr 2 O 7 . La velocidad de corrosión aumentó de 200 a 300
veces para ambos metales cuando se agregó H 2 CrO 4 a la solución. En soluciones que contienen
iones Fe 3+ , de mercurio (Hg 2+ ) o de estaño (Sn 4+ ), un cuproníquel mostró una velocidad de
corrosión de 27,4 mm/año, mientras que las aleaciones de cobre-zinc y cobre-estaño mostraron
una velocidad aún más grande, de 228 mm/año.
Las sales de metales más nobles que el cobre, como los nitratos de mercurio y plata,
corroen rápidamente las aleaciones de cobre, depositando simultáneamente el metal noble en la
superficie del cobre. La temperatura y la acidez afectan la velocidad del ataque. Una película de
mercurio sobre un latón de alto zinc (más de 15% de Zn) puede causar agrietamiento
intergranular por fragilización por metal liquido si la aleación está bajo tensión de tracción, sea
una tensión residual o aplicada.
4.7 CORROSIÓN EN COMPUESTOS ORGÁNICOS.
El cobre y muchas de sus aleaciones resisten el ataque corrosivo de la mayoría de los
solventes orgánicos y de compuestos orgánicos, como aminas, alcanolaminas, esteres, glicol, éter,
acetonas, alcoholes, aldehídos y gasolina. A pesar que las velocidades de corrosión del cobre y
sus aleaciones en amina y alcanolamina pura son bajas, pueden aumentar significativamente si
estos compuestos están contaminados con agua, ácidos, álcalis, sales o combinaciones de estas
impurezas, particularmente a altas temperaturas. Las tablas 29 a 35 muestran los resultados de
pruebas de corrosión del cobre en contacto con varios compuestos orgánicos bajo diversas
condiciones.
a) Gasolina, nafta y otros hidrocarburos relacionados.
En forma pura no atacan el cobre o cualquiera de sus aleaciones. Sin embargo, en la elaboración
de hidrocarburos, probablemente en el curso del proceso, son contaminado con una o más
sustancias tales como agua, sulfuros, ácidos y varios compuestos orgánicos. Estos contaminantes
atacan el cobre y sus aleaciones. Las velocidades de corrosión para las aleaciones C44300 y
C71500 expuestas a gasolina son bajas (tabla 36), y estas dos aleaciones son usadas exitosamente
en equipos para la refinación de gasolina. La tabla 37 muestra velocidades de corrosión para el
cobre y aleaciones expuestas a nafta contaminada en dos ambientes diferentes.
b) Creosote.
El cobre y sus aleaciones son generalmente apropiados para usar con cerosotas, a pesar que la
creasota ataca algunos latones de alto zinc. Las aleaciones C11000, C23000, Y C26000, C51000
y C65500 comúnmente se corroen a velocidades menores de 500 µm/año cuando se exponen a
creosotas a 25º C.
c) Aceite de linaza.
El cobre y sus aleaciones son bastantes resistentes a la corrosión del aceite de linaza. Todas las
aleaciones, muestran algún ataque, pero ninguno exhibe corrosión lo bastante severa para hacerla
inadecuada para esta aplicación . Las aleaciones C11000, C51000 y C65500 mostraron tasas de
corrosión menores de 500 µm/año en aceite de linaza a 25ºC. La aleación C26000 tuvo una tasa
de 500 a 1250µ/año
58

d) Benzol y Benceno .
Las aleaciones C11000,C23000,C26000,C51000 y C65500 probadas en estos materiales a 25ºC
tuvieron velocidades de corrosión por debajo de 500 µm/año
e) Azúcar.
El cobre es usado exitosamente para serpentines calentadores al vacío, evaporadores y extractores
de jugos en la manufactura de caña de azúcar y remolacha. Los metales almirantazgo inhibidos,
latón al aluminio, bronce al aluminio y cuproníqueles, son también usados para tubos en
calentadores de jugo y evaporadores. Los tubos bimetálicos de cobre y acero han sido usados por
fabricantes de azúcar de remolacha para contrarrestar la CBT de tubos de cobre causada porel
NH 3 proveniente de una siembra de remolacha en suelo fertilizado. La tabla 38 muestra los
resultados de pruebas realizadas en cobre y aleaciones de cobre en una refinería de remolacha .
f) Cerveza.
El cobre es bastante usado en la fabricación de cerveza. En una instalación, el espesor de pared de
marmitas de cobre se adelgazó desde un espesor original de 16 mm hasta 10 mm en un periodo
de 30 años. Soldando con metal de aporte tipo BAg (cobre - plata) se elimina la posibilidad de
que los compuestos alcalinos usados para limpiar equipos de cobre, destruyan las uniones
atacando las soldaduras de plomo - estaño. Los serpentines de vapor requieren de un reemplazo
más frecuente que cualquier otro componente de los equipos de la fabrica de cerveza. Ellos tienen
un tiempo de vida de 15 a 20 años. El tiempo de vida en servicio de otros accesorios de cobre
expuestos al proceso de fabricación de cerveza, varían de 30 a 40 años.
g) Compuestos de azufres
Los compuestos del azufre, libres para reaccionar con cobre, tal como H 2 S, sulfuro de sodio
(Na 2 S) o sulfuro de potasio (K 2 S) forman CuS. Las velocidades de reacción dependen de la
composición de la aleación; las aleaciones de más alta resistencia son las de alto contenido de
zinc.
Se expusieron muestras de fleje, en tracción, de siete aleaciones de cobre en una torre
fraccionadora en la cual se estaba procesando petróleo con 1,4% de azufre. Los resultados de esta
prueba acelerada están dados en la tabla 39. Estos datos muestran la conveniencia de usar
aleaciones de alto zinc con los compuestos del azufre. La aleación C28000 (60Cu- 40Zn) mostró
buena resistencia a la corrosión, pero la aleación C23000 (85Cu-15Zn) fue completamente
destruida.
Los metales almirantazgo inhibidos son también excelentes aleaciones para usar en
condensadores e intercambiadores de calor que manejan productos del petróleo con compuestos
de azufre y usan agua como enfriador. Las aleaciones C44300, C44400 y C44500 que están
inhibidas contra la dezincificación por la adición de arsénico, antimonio o fósforo en la
composición básica 70Cu-29Zn-1Sn, ofrecen buena resistencia a la corrosión contra el azufre así
como también excelente resistencia en el lado del agua en intercambiadores de calor
59
4.8 CORROSIÓN EN GASES
a) Dióxido y monóxido de carbono
En formas secas usualmente son inertes para el cobre y sus aleaciones, pero algo de corrosión
tiene lugar cuando está presente la humedad. La velocidad de reacción depende de la cantidad de

humedad. Debido a que algunos acero aleados de son atacadas por el CO, los equipos de alta
presión usado para manejar este gas, a menudo son diseñados con cobre y aleaciones de cobre.
b) Dióxido de azufre (SO 2 ).
Los gases que contienen SO 2 atacan el cobre en una forma similar al oxígeno. El gas seco no
corroe al cobre o sus aleaciones, pero el gas húmedo reacciona para producir una mezcla de
escamas de dióxido y sulfuro. La tabla 40 muestra las velocidades de corrosión de algunas
aleaciones de cobre en vapor caliente que contiene SO 2
c) Sulfuro de Hidrógeno.
El gas H 2 S húmedo reacciona con el cobre y aleaciones cobre- zinc para formar CuS. Las
aleaciones que contienen mas de 20% de Zn tienen una resistencia considerablemente mejor que
las aleaciones de bajo zinc o cobre . Los vapores calientes y húmedos de H 2 S, corroen las
aleaciones C26000, C28000 o C44300 en una velocidad de sólo 50 a 70 µm/año, pero la
velocidad para las aleaciones C11000 y C23000, bajo las mismas condiciones, alcanzan 1250 a
1625 µm/año.
d) Gases halógenos.
Cuando están secos, el flúor, cloro, bromo y sus componentes hidrógenos, no son corrosivos para
el cobre y sus aleaciones. Sin embargo, son agresivos cuando está presente la humedad. La
velocidad de corrosión de aleaciones de cobre en compuestos de hidrógeno húmedo son
comparables a las dadas para HF y HCI en las tablas 17 y 18.
e) Hidrógeno.
El cobre y sus aleaciones no son susceptibles al ataque por hidrógeno, a menos que tengan óxido
de cobre. Los cobres comercialmente puros, tales como los del tipo C11000 contienen pequeñas
cantidades de Cu 2 O. Los cobres desoxidados con bajos contenidos residuales de desoxidantes (la
aleación C12000, por ejemplo), pueden contener Cu 2 O, pero menos que el cobre comercialmente
puro. Estos cobres desoxidados no son inmunes a la fragilización por hidrógeno. Los cobres
desoxidados con altos contenidos residuales de desoxidante, sin embargo, no son susceptibles a la
fragilización por hidrógeno, debido a que el oxígeno está unido a óxidos complejos que no
reaccionan apreciablemente con hidrógeno.
Cuando el cobre con oxígeno se calienta en hidrógeno o otros gases hidrogenados, el
hidrógeno difunde en el metal y reacciona con el óxido para formar agua, la cual se convierte en
vapor de alta presión si la temperatura es superior a 375ºC. El vapor produce fisuras, lo que
disminuye ductilidad del metal. Esta condición generalmente se conoce como fragilización por
hidrógeno. Cualquier grado de fragilización puede conducir a una falla catastrófica y, por lo
tanto, debería ser evitada; no hay seguridad respecto a la profundidad del ataque.
La figura 19 muestra la profundidad del daño, o fragilización, de la aleación C11000
después de haber sido calentada en hidrógeno hasta una temperatura cercana a 600ºC por tiempos
variables. La reacción es especialmente importante cuando el cobre con oxígeno es sometido a
recocido en atmósferas reductoras que contienen cantidades relativamente pequeñas de
hidrógenos (1 a 1,5%). El recocido en tales atmósferas de cobres comercialmente puros, a
temperaturas superiores a 475ºC puede conducir a una severa fragilización, especialmente cuando
los tiempos de recocido son largos. De hecho, los cobres comercialmente puros no deben ser
expuestos al hidrógeno a ninguna temperatura si posteriormente van a ser expuestos a
temperaturas superiores a 370ºC.
60

61
Cuando los cobres comercialmente puros son soldados al arco o con soldadura de latón, la
posibilidad de fragilización por hidrógeno debe ser anticipada y no deben ser usadas las
atmósferas de hidrógeno. Cuando el cobre debe ser calentado en atmósferas de hidrógeno, debe
seleccionase un cobre libre de oxígeno o cobre desoxidado con alto contenido de desoxidante
residual. No se han encontrado problemas de fragilización por hidrógeno con estos materiales.
f) Oxigeno seco.
Tuberías de cobre o aleaciones de cobre se usan para transportar oxígeno a temperatura ambiente,
como en los sistemas de servicio de oxígeno en hospitales. Cuando se calienta en aire, el cobre
desarrolla una película Cu 2 O que exhibe una serie de tintes de interferencia (colores del
revenido), según ésta aumenta en grosor. Los colores asociados con los diferentes grosores de la
película de óxido son:
COLOR Grosor de la película en mm
Café oscuro 37-38
Púrpura 45-46
Violeta 48
Azul oscuro 50-.32
amarillo 94-98
naranja 112-120
rojo 124-128
El óxido cúprico negro (CuO) se forma sobre la capa de Cu 2 O según como el grosor de la
película aumenta por encima del rango de interferencia de color.
La cascarilla se produce cuando el cobre se usa a altas temperaturas en aire u oxígeno. A
bajas temperaturas (arriba de 100º C) la película de oxigeno aumenta en grosor en forma
logarítmica con tiempo. La tasa de formación de la cascarillla aumenta irregularmente con
posteriores aumentos de temperatura y se eleva rápidamente con la presión superior a 1,6 KPa.
Por encima de 20 KPa, la tasa de crecimiento es estable. Más allá del rango de inferencia de
color, la tasa de crecimiento de la película de óxido se define aproximadamente por la relación:
W 2 = Kt; donde W es el peso ganado por unidad de área (o aumento en grosor equivalente), t es
el tiempo y K es una constante de proporcionalidad. Los valores de K están dados en la tabla 41.
Diferentes investigaciones informan diferentes tasas de oxidación, pero las dadas en ref.58
parecen ser confiables.
Bajas concentraciones de plomo, oxígeno, zinc, níquel y fósforo en el cobre tienen
pequeña influencia en la tasa de oxidación. El silicio, magnesio, berilio y aluminio forman
películas de óxido en el cobre, muy delgadas, no conductoras, que protegen la superficie
metálica y retardan la oxidación.

5. TENSOCORROSION DE ALEACIONES DE COBRE EN AMBIENTES
ESPECÍFICOS
Las aleaciones de cobre seleccionados adecuadamente poseen excelente resistencia a la
CBT en muchos ambientes industriales y químicos; sin embargo, en un numero significativo de
ambientes se ha identificado agrietamiento. En algunos casos, las condiciones para el
agrietamiento son muy limitadas y existe solamente dentro de un estrecho rango de valores de Ph
o un estrecho rango de potenciales. En muchos casos, los datos experimentales están limitados a
una sola aleación, y no se conoce si el ambiente es generalmente nocivo para muchas aleaciones
de cobre o para un grupo restringido de aleaciones. Los datos están resumidos más adelante para
ambientes en donde el agrietamiento ha sido bien reconocido. Información adicional está
disponible en las referencias citadas en esta sección; deberían ser consultadas cuando se
selecciona una aleación de cobre para una aplicación especifica.
5.1 Solución de Acetato.
En alambre de cobre puro, cargado más allá de la tensión de fluencia, se observaron
grietas en acetato cúprico (Cu (C 2 H 3 O 2 ) 2 ), 0,05 N (REF. 59). La aleación C26000 es susceptible
al agrietamiento en la misma solución y la tasa de agrietamiento bajo condiciones de bajas
velocidades de deformación, es una función del pH y del potencial aplicado (Ref.60).
5.2 Aminas.
La aleación C26000 es susceptible al agrietamiento en soluciones de metilamina, etilamina
y butilamina, cuando el hay cobre disuelto presente en la solución (Ref. 61). La susceptibilidad es
máxima en un potencial de aproximadamente 50 mV, anódico con respecto al potencial restante.
Tuberías fabricadas de aleación C68700 mostraron agrietamiento en el lado del vapor de un
sistema de condensadores, después de 3048 horas .de servicio en una planta desalinizadora. La
causa más común del agrietamiento fue una amina usada para el tratamiento químico del agua
(Ref.62).
5.3 Amoniaco.
Todas las aleaciones base – cobre pueden ser agrietadas en vapor de NH 3 , soluciones de
amoníaco, ion amonio (NH + 4), y ambientes donde el NH 3 es un producto de reacción. La
velocidad a que se desarrolla el agrietamiento depende críticamente de muchas variables,
incluyendo nivel de tensiones, aleación especifica, concentración de oxigeno en el líquido, Ph,
concentración de iones NH 3 , NH + 4, o cobre, y potencial.
Un trabajo preliminar en corrosión bajo tensiones del latón en NH 3 , da el siguiente
resumen de descubrimientos:
• La corrosión bajo tensiones ocurre en una gran variedad de latones que se diferencian
bastante en composición, grado de pureza y microestructura.
• El agrietamiento ocurre sólo en objetos que están sometidos a tensiones internas o externas.
• La corrosión visible frecuentemente es asociada con el efecto, pero la corrosión a veces puede
ser superficial.
• Recubrimientos de pintura no ofrecen protección completa contra la CBT.
• Recubrimientos suficientes y continuas de un metal, como el níquel, otorgan protección
completa.
62

• Artículos altamente tensionados pueden mantenerse por años en una atmósfera de aire limpio,
sin desarrollar grietas.
• Las sales de amoniaco y el amonio NH 4 + inducen agrietamiento.
• Los defectos de superficie que localizan tensiones, parecen no contribuir al desarrollo de
grietas en ausencia de un agente corrosivo esencial, como el NH 3 .
• La corrosión severa y el pitting por sí mismos no conducen al agrietamiento.
• Las grietas a menudo siguen una trayectoria intercristalina.
• Trazas de NH 3 en el ambiente son un agente importante en causar CBT en exposición
atmosférica.
• El amoniaco tiene una acción específica y selectiva en el material y en los límites de granos
del latón.
• El agrietamiento siempre comienza en las capas de la superficie que están bajo tensión.
• El comportamiento de una aleación de cobre, sometida al efecto combinado de tensiones de
tracción y NH 3 es un índice de susceptibilidad a la CBT.
• La susceptibilidad a la CBT disminuye cuando aumenta el contenido de cobre en los latones.
• El calentamiento prolongado del latón 70Cu-30 Zn a 100ºC no desarrolla grietas y no reduce
apreciablemente las tensiones internas.
La tabla 42 provee una clasificación de diversas aleaciones de cobre de acuerdo a su
susceptibilidad relativa a la CBT en ambiente con NH 3.
5.4 Atmósfera.
Muchos ambientes naturales contienen contaminantes que, en presencia de humedad,
pueden causar problemas de corrosión bajo tensiones (Ref. 64). El dióxido de azufre, óxido de
nitrógeno y NH 3 son conocidos por inducir CBT a algunas aleaciones de cobre. Los cloruros
también pueden causar problemas. Datos de pruebas de exposición atmosférica están resumidos
en la tabla 43. En estas pruebas se trabajó con probetas de 150x13 mm, dobladas en U, que
fueron cargadas a lo largo de la dirección transversal. La curvatura se ejecutó por flexión
alrededor de un mandril de 19 mm de diámetro y los brazos de cada muestra se mantuvieron en
dispositivos no conductores durante la prueba.
5.5 Soluciones de clorato.
En latón se observó al agrietamiento intergranular y transgranular cuando se sumergió en
soluciones de clorato de sodio (NaClO 3 ) de 0,1 M a 5 M, pH de 3,5 a 9,5 cuando estaba sometido
a deformación lenta (Ref 66). Las velocidades de agrietamiento en NaClO 3 , 1N con pH 6,5
fueron 10 -7 m/s a una velocidad del eje de tracción de 10 -4 cm/min.
5.6 Soluciones de Cloruro.
El tiempo de vida de las aleaciones de cobre bajo tensiones cíclicas es más corto en las
soluciones de cloruro que en el aire. Experimentos con bajas velocidades de deformación también
han mostrado que las aleaciones C26000 (Ref 67) y C44300 sufren fractura con bajas tensiones
en soluciones de NaCl cuando el metal es polarizado anódicamente. Los cambios en las tensiones
de fractura son insignificantes con respecto a las que se producen en aire en ausencia de un
potencial aplicado.
63

64
5.7 Soluciones de citrato.
La aleación C72000 es sensible al agrietamiento en soluciones de citrato que contienen
cobre disuelto en un rango de pH de de 7 a 11. La probeta de ensayo en U mostró agrietamiento
intergranular (ref 69).
5.8 Soluciones de formiato.
El latón es susceptible a SCC en soluciones de formiato de sodio (NaCHo 2 ) en pH que
exceden a 11 en un rango considerable de potenciales aplicados (Ref. 60).
5.9 Soluciones de Hidróxido.
El latón muestra velocidades de crecimiento de grietas con velocidades de deformación
lentas cuando está expuesto a NaOH con pH de 12 a 13. La velocidad de crecimiento de las
grietas es una función del potencial aplicado (Ref. 60).
5.10 Soluciones de mercurio y sales de mercurio.
Las aleaciones cargadas y con tensiones internas se agrietan fácilmente cuando se
exponen a mercurio metálico o soluciones de sales de mercurio que depositan mercurio en la
superficie de la aleación. Esta alta sensibilidad al mercurio es la base de una prueba de
laboratorio para la detección de tensiones internas en donde la aleación es sumergida en una
solución de nitrato de mercurio. El agrietamiento en el mercurio es el resultado de fragilización
por metal líquido, no de corrosión bajo tensiones. No indica susceptibilidad a la CBT en una
aleación.
5.11 Soluciones de nitrato.
El agrietamiento transgranular fue observado en muestras C44300 sumergidas en
soluciones de nitrato de sodio (NaNO 3 ), 1N, aireado naturalmente, con pH 8 y un potencial de
0,15 V versus un electrodo de hidrógeno estándar (EHE). La tensión de fractura con respecto al
aire fue 0,34 (Ref. 68).
Alambres de aleaciones de cobre (Cu-23Zn-12Ni) de 0,6 mm de diámetro, normalmente
bajo una carga de 6 gramos y un potencial positivo, instalados en equipos telefónicos fueron
sometidos a CBT y observados por un período de 2 años (Ref. 70). Las pruebas de laboratorio
sugerían que las sales de nitrato eran la causa de la CBT. El fenómeno fue duplicado en el
laboratorio exponiendo los alambres a sales de nitrato tales como nitrato de zinc (Zn(NO 3 ) 2 ),
nitrato de amonio (NH 4 NO 3 ), nitrato de calcio (Ca(NO 3 ) 2 ) y nitrato cúprico (Cu(NO 3 ) 2 ) a alta
humedad; se aplicó un potencial de tal manera que los alambres eran anódicos con respecto al
potencial normal de corrosión . Los alambres fueron probados bajo una carga constante de 386
Mpa. También hubo agrietamiento en ausencia de un potencial aplicado cuando la concentración
de nitrato en la superficie era alto. No hubo agrietamiento en presencia de (NH 4 ) 2 SO 4 y cloruro
de amonio (NH 4 Cl). Los alambres de Cu-20Ni no se agrietaron bajo condiciones similares.
5.12 Soluciones de nitrito.

Cobre con 99.9 y 99.996%, de pureza mostró agrietamiento transgranular cuando estuvo
sometido a una velocidad de deformación de 10 -6 s -1 mientras se sumergía en de nitrato de sodio
(NaNO 2 ), 1 M, con un pH de 8,2 (Ref. 71). El Cu de 99.9% probado en la solución mostró una
resistencia a la tracción de 160 MPa y 25% de elongación, al contrario del 196 MPa y 55% de
elongación obtenida en aire. También se observó agrietamiento en la solución NaNO 2 , 1 M fue
en las aleaciones C26000 y C70600.
5.13 Soldadura.
En una investigación de la susceptibilidad al agrietamiento en aleaciones de cobre con
varios tipos de soldadura, un tubo con forma de U fue cubierto con soldadura a 400º C e
inmediatamente después aplanado entre herramientas de acero en una prensa manual (Ref. 72).
La muestra fue luego examinada para detectar agrietamiento. Los datos están dados en la tabla
44.
5.14 Dióxido de súlfuro.
El latón es susceptible a la CBT en aire húmedo conteniendo 0,05 a 0.5 % en volumen de
SO 2 . Además, se hizo una pre - exposición del latón a una solución de benzotriazol que inhibe el
agrietamiento (Ref. 73).
5.15 Soluciones de sulfato.
La corrosión bajo tensión de la aleación C26000 fue observada en una solución de
sulfato de sodio (NaSO 4 ) de 1N y H 2 SO 4 0,01N cuando la aleación estaba polarizada a un
potencial de 0,25 V medido con un electrodo estándar de hidrógeno y sometida a una velocidad
de deformación constante (Ref. 74).
5.16 Soluciones de sulfuro.
La Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión (NACE), Comité T-1F, emitió un
informe sobre la aceptabilidad de varios materiales para válvulas para producción y servicio en
tuberías. Los bronces y otras aleaciones con base cobre generalmente no son aceptables para
piezas de servicio en ácidos sometidas a altas tensiones. Algunas aleaciones de cobre-níquel son
consideradas satisfactorias.
5.17 Soluciones de Tungsteno.
Se observó un leve agrietamiento transgranular de la aleación C44300 en tungstato de
sodio, 1 N, (Na 2 WO 4 ) a pH 9,4 y un potencial de corrosión de 0,08 V respecto a un electrodo
estándar de hidrógeno (EEH). La tensión de fractura con respecto a la que se produjo en aire fue
0,89 y la velocidad de crecimiento de la grieta fue de 2x10 -9 m/s cuando se utilizó una velocidad
de deformación de 1,5x10 -5 s -1 (Ref. 68).
5.18 Agua.
Se han informado varios casos de CBT en tuberías de intercambiadores de calor de latón
almirantazgo. Los ambientes en que se observó tal CBT incluían agua estancada, agua estancada
contaminada con NH 3 y agua accidentalmente contaminada con un nitrato. No se observaron
65

casos de CBT en las siguientes aleaciones cuando se usaron en intercambiadores de calor:
aleaciones C70600, C 71500, cobre, arsénico, C19400, y bronce al aluminio.
Datos de servicio para diferentes aleaciones usadas como tubos condensadores están
dados en Ref. 77. Información en seis diferentes aleaciones usadas en agua dulce y en agua de
mar se resume en la tabla 45.
Un caso de CBT en una aleación Cu – 7Al – 2Si de un perno prisionero de una bomba de
extracción expuesta a vapor húmedo se analiza en la Ref. 77. También, en la Ref 78, hay
ejemplos de fallas por CBT de aleaciones de cobre en servicio marino. Éstos incluyen tuberias,
un pasador de quilla de bote salvavidas, pernos y tornillos de latón, una hélice de latón, una
válvula sumergida, y las partes de válvula de bronce aluminio. Algunos de las fallas se
atribuyeron a excremento de aves, el que proporcionó una fuente de NH 3 .
66

67
6. RECUBRIMIENTOS PROTECTORES.
Las aleaciones de cobre resisten la corrosión en muchos ambientes debido a que
reaccionan con uno o más componentes del ambiente en la exposición inicial, formando así una
capa inerte en la superficie de productos protectores de la reacción. En ciertas aplicaciones, la
resistencia a la corrosión de aleaciones de cobre puede aumentarse mediante la aplicación de
recubrimientos protectores, metálicos u orgánicos. Si el material recubierto es capaz de resistir la
corrosión adecuadamente, el tiempo de vida puede depender de la impermeabilidad, continuidad
y adhesión de la cubierta a la base metálica. La relación electropotencial de la cubierta al metal
base puede ser importante, especialmente con cubiertas metálicas y las aristas sin cubrir. Estaño,
plomo y soldadura, usados bastante como capas, se usan comúnmente como recubrimientos y se
aplican mediante inmersión en baños fundidos. También se usa el electrochapeado.
6.1 Estaño.
El estaño detiene la corrosión causada por azufre; es más efectivo como recubrimiento
para alambre de cobre y cable aislado por goma que contiene azufre. El cobre con recubrimiento
de plomo es usado principalmente para aplicaciones en techumbres, donde es probable el
contacto con gases de chimenea u otros que contienen H 2 SO 4 diluido. Algunas veces se aplican
recubrimientos de estaño o plomo al cobre destinado a la exposición atmosférica normal, pero
esto se hace principalmente por razones arquitectónicas; la resistencia a la corrosión atmosférica
del cobre sin recubrimiento es excelente en localidades rurales, urbanas, marinas e industriales.
6.2 Electrochapeado con Cromo.
Es usado para la decoración, para el mejoramiento de la resistencia al desgaste o para la
refletividad. Debido a que es algo poroso, no es eficaz para la protección de la corrosión. Cuando
es importante la protección de la corrosión, el electrochapeado con níquel es mucho más usado
como recubrimiento protector que el electrochapeado con cromo.
6.3 Otros recubrimientos orgánicos.
Se aplican diversos recubrimientos orgánicos a las aleaciones de cobre para preservar su
apariencia metálica brillante.

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7. ENSAYOS DE CORROSIÓN Y TENSO-CORROSIÓN
7.1 Ensayo de corrosión acuosa.
Igual que con otras aleaciones, se usan pruebas estáticas para examinar el
comportamiento ante corrosión de las aleaciones de cobre en ambientes naturales y artificiales.
Las pruebas comunes para muchos sistemas de aleaciones están descritas en las Normas ASTM.
Un procedimiento específico que ha sido aplicado a las aleaciones de cobre en pruebas en
contenedores cerrados, es la determinación del fraccionamiento del principal elemento de
aleación entre el producto de corrosión y la solución (Ref. 13, 81). En este procedimiento, las
muestras sonn expuestas a la solución de prueba por algún periodo de tiempo, después del cual la
muestra es removida y la solución filtrada para remover cualquier partícula. Las partículas
recogidas son disueltas en una solución acidificada y analizada cuantitativamente para medir la
cantidad de cobre y otros elementos de aleación de interés; un análisis similar se realiza sobre la
solución filtrada. El producto de corrosión es luego despojado de la aleación de cobre usando una
aleación de HCl inhibida y analizado. Los resultados indican si los elementos de aleación
contribuyen a la formación de películas y si el elemento es más propenso a ir en la solución que
en la película. Además, puede determinarse la cantidad de cobre que ha entrado en la solución y
la cantidad que es realmente particulada y removida de la superficie. Estos datos son de
importancia con respecto a la contaminación de iones de metales pesado de fuentes de agua.
a) Pruebas dinámicas de corrosión.
Uno de los mayores usos de aleaciones de cobre es el transporte de soluciones acuosas;
consecuentemente, se ha sido diseñado un número importante de pruebas para examinar los
efectos de las condiciones dinámicas en el comportamiento a la corrosión de los materiales en
estos ambientes. Las pruebas, cuyo rango de complejidad va desde simples aparatos con
serpentines recirculadores hasta chorros de impacto, examinan los efectos de variables tales como
velocidad de flujo, condiciones de transferencia de calor, obstáculos, así como también diversas
condiciones de solución. De los sistemas desarrollados, el flujo en serpentines es, probablemente,
la prueba más usada ya que se construye fácilmente, requiere sólo una bomba, sistemas de
conductos y válvulas y puede incorporar una gran cantidad de variables de prueba. Debido a su
simpleza, el flujo en serpentines puede ser construid in situ y utilizado en sistemas de proceso de
flujo, de modo que el ambiente real de operación puede ser usado como ambiente de prueba.
Descripciones de pruebas en serpentines están disponibles en las Ref. 24, 43 y 82 a 85.
Las probetas tubulares se ensayan más fácilmente en este sistema debido a que pueden ser
incorporadas directamente en el serpentín. Como con cualquier otra prueba de corrosión, las
muestras de tubos deben estar separadas por conectores aislantes para evitar efectos galvánicos;
los accesorios plásticos de unión de tubos de o plástico flexible, generalmente son adecuados.
También pueden ensayarse muestras planas en flujo en serpentines mediante el uso de soportes
especiales para las muestras, como los descritos en ASTM D2688 (Ref. 86) y en Ref. 24, 82, 83,
y 87.
La variable más importante que afecta el comportamiento a la corrosión de aleaciones de
cobre es la velocidad de la solución. El efecto de la velocidad de flujo en las aleaciones de cobre
ha sido examinado al poner tubos de diferentes diámetros del mismo material, en serie en el
serpentín, y bombeando la solución a través del serpentín a una velocidad de bombeo constante

(Ref. 83). Los efectos de la velocidad también han sido estudiados en sistemas de flujo paralelo
con tamaño de orificio y presión controlados para producir diferentes velocidades
simultáneamente (Ref. 24, 23). Los efectos de los cambios locales de la velocidad y de las
hendiduras, condiciones que aparecen en tubos condensadores de plantas de energía debido al
deposito de residuos han sido estudiados mediante la introducción de bloqueos artificiales en los
tubos (Ref. 82). La obstrucción reduce la sección transversal del tubo, aumentando la velocidad
de flujo local y produce condiciones de corrosión en hendiduras cuando hace contacto con el
tubo.
Los efectos de transferencia de calor han sido estudiados mediante tubos de prueba a
través de pequeños condensadores para hornos y bombeando la solución de prueba a través de los
tubos. Se debe observar que las condiciones previstas para este tipo de pruebas son diferentes a
las obtenidas cuando se calienta toda la solución de magnitud antes de bombearla a través de los
tubos. Calentar la solución completa puede cambiar la concentración de componentes a través de
la solución, así como la disminución de la concentración de oxigeno o promover la precipitación.
Bajo condiciones de transferencia de calor, estos cambios sólo pueden ocurrir localmente,
originando diferentes comportamientos a la corrosión. El comportamiento a la corrosión también
puede ser afectado por los gradientes de temperatura que existen entre la pared del tubo y la
solución bajo condiciones de transferencia de calor, el cual es mucho más grande que la de una
solución calentada pasando a través de un tubo rodeado de aire ambiente.
Las pruebas en serpentines generalmente son usadas para evaluar las tasas de corrosión de
materiales basadas en su pérdida de peso en un periodo de tiempo. La duración de la prueba
depende en gran medida de la agresividad de la solución y el espesor de la muestra. Sin embargo,
para las aleaciones de cobre en la mayoría de las soluciones acuosas, la duración de la prueba
debe ser al menos de 120 días, de manera de asegurar la medición de las tasas de corrosión en
condiciones de estado estacionario.
Cuando se evalúan las muestras que han sido expuestas a sistemas de fluidos en
movimiento, debe considerarse más que sólo la pérdida de peso. Deben buscarse evidencias de
erosión, especialmente en bordes, curvaturas y obstrucciones, y la profundidad de erosión debe
ser moni toreada con respecto al tiempo. También debe buscarse evidencia de pitting y debe
determinarse la profundidad de picado en una función del tiempo. La profundidad del ataque por
corrosión en hendiduras debe determinarse en las muestras con hendiduras, por ejemplo, en sitios
con abrazaderas u otros elementos de unión. En cuanto a la corrosión en hendiduras en aleaciones
de cobre, el ataque usualmente ocurre adyacente al sitio de contacto; por lo tanto, el sitio de
contacto generalmente tendrá el espesor original y puede ser usado como un punto de referencia
cuando se mide la profundidad del ataque.
Cada aleación también debería ser examinada para buscar evidencia de corrosión
selectiva. Este generalmente puede determinarse mediante examen metalográfico de la sección
transversal para ver si hay presencia de una capa rica en cobre en la superficie. El material
también puede ser probado mecánicamente para determinar si las propiedades mecánicas se han
deteriorado con respecto a la muestra de control. Este tipo de prueba, sin embargo, generalmente
se realiza sólo en materiales que no han sufrido corrosión severa, la cual, obviamente, degradaría
las propiedades del material.
Se han desarrollado otros sistemas dinámicos, además de los sistemas de flujo en
serpentines, principalmente para evaluar la máxima velocidad de flujo que los materiales pueden
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esistir antes de que ocurra corrosión-erosión (Ref. 88). Un ejemplo de este sistema es la prueba
de impacto por chorro (ref. 89). En esta prueba, se esparce un flujo de solución a alta velocidad
sobre las muestras, por algún periodo de tiempo, después del cual se determina la profundidad de
ataque y la cantidad de área superficial atacada. Basándose en esta evaluación, puede hacerse una
escala con la resistencia relativa a la corrosión-erosión de diferentes materiales.
La prueba del disco giratorio se usa para definir la velocidad que causa erosión en un
material (Ref. 89,90). En esta prueba, un disco del material en estudio se sumerge en la solución
y se hace rotar a una velocidad específica alrededor del eje del disco, perpendicular al plano del
disco. En la parte final del ensayo, la muestra es examinada para determinar la distancia desde el
centro del disco, y, por lo tanto, la velocidad con la que se produce la erosión.
Otra prueba se usa para examinar la resistencia relativa a la erosión de diferentes
materiales debido a partículas retenidas en la solución (Ref. 23). En esta prueba, se introduce en
la solución arena silícea, de tamaño controlado, donde se montan muestras, en forma de L, en la
periferia de un disco rotatorio.
Aún cuando puede usarse cualquier solución en este sistema de prueba dinámico, la
mayoría de las pruebas se realizan con agua de mar o agua dulce. Aguas naturales como las del
mar, ríos o lagos, se usan como soluciones de prueba, pero su uso generalmente queda restringido
por la ubicación para facilitar los ensayos. Además, la composición de las aguas naturales varían
no sólo con la ubicación sino también con el tiempo haciendo difícil un procedimiento
estandarizado para las pruebas. Para evitar este problema con el agua de mar, se usan soluciones
que sustituyen el agua de mar (Ref. 91), usándose con buen resultado una solución con 3,4% de
NaCl. En general, estas soluciones son levemente más agresivas que el agua de mar; como
resultado, la predicción de tiempos de vida a la corrosión, basados en los datos obtenidos con
estas soluciones son, generalmente, conservadores con respecto al desempeño real.
Recientemente se ha hecho una cantidad importante de trabajo respecto al
comportamiento de aleaciones de cobre en agua de mar contaminadas con sulfuros. Una extensa
bibliografía se da en la Ref. 92. Los sulfatos se agregan al agua de mar haciendo burbujear H 2 S
gaseoso a la solución o agregando una solución de Na 2 S. En general, las concentraciones de
sulfuros del orden de 1 ppm son suficientes para causar ataque acelerado. Para que ocurra
corrosión rápida, la aleación de cobre deben estar expuesta a una solución que contiene oxigeno
así como también sulfuro o deben ser expuestas alternadamente a soluciones sin desaireadas de
sulfuro, seguido por una exposición a soluciones aireadas sin sulfuro.
Debido a la naturaleza temporal de los sulfuros en agua, es necesario monitorear el nivel
de sulfuro en solución en el tiempo. Existen técnicas de análisis volumétrico para medir la
concentración de sulfuro, pero generalmente son tediosas y consumen gran cantidad de tiempo
cuando se requiere un monitoreo continuo. Una alternativa es el uso de un ion especifico de
sulfuro como electrodo, el cual provee de lecturas especificas para el sulfuro en sustitución al
agua de mar, en mucho menos tiempo.
Otro ambiente de interés es el ambiente un una torre de enfriamiento con agua dulce,
encontrado típicamente en aplicaciones de plantas de energía. Se ha desarrollado un ambiente
simulado del agua de una torre de enfriamiento basado en el análisis del agua del rió Ohio,
respecto de sus constituyentes principales y sus concentraciones. La solución (tabla 46)
corresponde a una concentración séxtuple, típica de la química de un agua de río, simulando el
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efecto de la concentración en la torre de enfriamiento. También se han usado otras soluciones
para el agua de enfriamiento.
7.2 Pruebas atmosféricas.
En una gran variedad de aplicaciones, tales como componentes eléctricos y
arquitectónicos, el comportamiento de las aleaciones de cobre cuando están completamente
sumergidos en solución no es relevante en cuanto a su desempeño bajo diferentes condiciones
atmosféricas. Se han usado cámaras de humedad constante y temperatura para evaluar el
comportamiento atmosférico relativo de los materiales. El diseño y el ambiente típico de prueba
están descritos en Ref. 94 a 96. Igual como en las pruebas acuosas bajo condiciones artificiales, el
comportamiento frente a la corrosión determinado en estas pruebas generalmente no puede ser
usado para asegurar el comportamiento del material en el ambiente de servicio real. Este es el
caso principalmente porque muchas variables en el ambiente de servicio no pueden ser
incorporadas en la prueba o son sobreestimadas y porque el ambiente cambia constantemente.
Tales pruebas, sin embargo, proveen datos aproximados y permiten hacer una clasificación de los
materiales de prueba.
La evaluación de muestras ensayadas involucra los parámetros típicos de corrosión, como
la perdida de peso, profundidad del picado y de la corrosión en hendiduras. Además, la pátina
(formación de una película de oxido) es evaluada en cuanto al color, continuidad y tenacidad de
la película. Después que la muestra se ha limpiado, la evidencia de corrosión selectiva debe
buscarse mediante examen metalográfico de una sección transversal o por la pérdida de
propiedades mecánicas (en comparación a una muestra de control que no se ha ensayado). En
Norma 853-C del (Estándar Militar 1009.4, USA) para materiales electrónicos, se evalúan los
materiales expuestos a una prueba de niebla salina para determinar la cantidad de corrosión sobre
la superficie y determinar si el picado o la corrosión contribuyeron a la falla de la prueba de
doblado. Los materiales también son evaluados en cuanto al efecto de la película de óxido sobre
la soldabilidad y la resistencia a la corrosión del metal base soldado.
Otras pruebas ambientales son el método 2080 del Estándar Militar 202, donde los
materiales candidatos son envejecidos en vapor de agua destilada de una caldera y luego la
soldadura se sumerge para luego evaluar su soldabilidad. Se usa sulfuro de amonio ((NH 4 ) 2 S)
para determinar la efectividad de los inhibidores del empañado en la protección del material. En
está prueba, la muestra es mantenida por un corto periodo de tiempo (usualmente 30 seg.) sobre
una cubeta abierta que contiene solución de (NH 4 ) 2 S y luego es examinada. Si la superficie se
vuelve negra, se considera que la capa protectora es inadecuada.
La prueba atmosférica de aleaciones de cobre en ambientes naturales se realiza para
evaluar el comportamiento de los materiales en atmósferas industriales, rurales y marinas. El
proceso más usado está dado en la Ref. 97, el cual describe la preparación de las muestras, tipo de
cámara de ensayo, ubicaciones y orientación típicas. Esta prueba de largo plazo puede durar más
de 20 años, por lo tanto requiere un cuidadoso registro.
7.3 Pruebas de Tensión – corrosión.
Mucho de los primeros conocimientos acerca de las tendencias a la CBT de las aleaciones
de cobre, está basado en la experiencia en servicio. Tales datos fueron asimilados en laboratorios
involucrados en el desarrollo de aleaciones de cobre y fueron usados para diseñar aleaciones con
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mayor resistencia a la CBT, en ambientes específicos. Parte de esta información se encuentra en
la literatura. En otros casos, investigadores interesados en ciertos objetivos específicos, tal como
el diseño de una planta desalinizadora, o de la operación de una planta de energía,
ocasionalmente escribieron artículos resumidos en donde citaban sus experiencias con aleaciones
con diferentes composiciones. Tal información es útil pero cualitativa, y las condiciones o
constituyentes ambientales que llevaron al agrietamiento son desconocidas.
En las décadas pasadas, el estudio de la CBT ha sido muy acelerado, y las causas y
mecanismos del comportamiento han sido tratados por cientistas de los materiales, fisicos,
químicos, metalúrgicos e ingenieros mecánicos. Los estudios de laboratorio bajo condiciones
controladas se han expandido; la ASTM ha desarrollado pruebas estandarizadas y los laboratorios
han comparado sus datos. Como resultado de ello, ahora hay disponible considerable información
cuantitativa en la literatura. En algunos casos esta información se obtiene con total conocimiento
de los principios de la mecánica de la fractura. Los métodos de generación de datos sobre la CBT
son numerosos e incluyen pruebas estáticas y dinámicas.
a) Pruebas Estáticas.
En las pruebas estáticas, la muestra es puesta bajo tensión mediante flexión y restricción de la
muestra o al montarla en una máquina de ensayos de tracción. Los datos generados incluyen
tiempo para la primera grieta, tiempo para la fractura o tiempo de relajación para una cierta
fracción (por ejemplo, 50 a 80%) de la distancia entre los extremos de la probeta doblada.
Varios ambientes con NH 3 son muy usados para pruebas de aleaciones de cobre, siendo la
más común la solución de Mattson de pH 4,0, 7,2 y 10. Otros dos ambientes basados en NH 3 que
producen condiciones de corrosión bajo tensiones muy agresivas son una solución de cobre con
NH 3 , 0.5M, de pH 14, y una prueba con NH 3 húmedo. La solución con pH 14 se hace por
descomposición de 3.18 gramos de polvos de cobre en 1litro de solución de NH 4 OH al 29,5%.
La prueba de NH 3 húmedo requiere la construcción de una cámara con 100% de humedad
relativa y se mantiene una concentración de gas NH 3 constante (Ref. 98).
Una de las pruebas más simples de laboratorio para evaluar la CBT que proporciona gran
cantidad de información es el ensayo con una probeta doblada en forma de U, en el que se mide
la constante de resorte de la probeta en el tiempo, en la solución de prueba. Dos conjuntos de
probetas de cada material se ejecutan de forma similar a la descrita en la Ref. 99. Una se ubica en
la solución de prueba y la otra como control en el ambiente normal.
Una constante de resorte constante en el tiempo indica que el material no es susceptible a
la CBT en la solución de prueba, en ese periodo de tiempo. Una disminución de la constante con
el tiempo indica que ha ocurrido CBT. Esto debería ser verificado mediante examen óptico del
agrietamiento así como también un examen metalográfico de la muestra que determina el modo
de agrietamiento. Un aumento de la constante indica que el lado de tracción de la muestra se
disolvió a una velocidad más rápida que el lado de compresión debido a la disolución de asistida
por la tensión. El examen revelará que la muestra se ha adelgazado y que la falla ocurrió a causa
de una sobrecarga, no agrietamiento. Estos resultados indican que la solución es demasiado
agresiva para producir CBT y que debería usarse otra solución para comparar el comportamiento
frente a la corrosión bajo tensiones.
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) Pruebas dinámicas.
Durante la década pasada, hubo un gran movimiento hacia el uso de pruebas dinámicas, lo que
condujo a que los valores pudieran ser aplicados cuantitativamente a los mecanismos de CBT
propuestos. Primero a través de técnicas de baja velocidad de deformación. La aplicación de esta
técnica para el entendimiento de la CBT comenzó a principios de la década de 1960 (Ref. 100).
Un excelente resumen de la técnica de baja velocidad de deformación y sus aplicaciones para la
CBT están dados en la Ref. 101.
Este método usa muestras de prueba de tracción montadas en máquinas de marco rígido y
deformadas a una velocidad entre 10 -7 a 10 -5 s -1 en presencia de un ambiente específico. Este
rango de velocidades de deformación promueve la CBT, pero la ausencia de agrietamiento no es
garantía de inmunidad para la CBT. Se usan varios métodos para asegurar los resultados cuando
se observa CBT. Estos incluyen el área bajo la curva de tensión - deformación , tiempo de falla,
velocidad de la grieta, y relación de la tensión de fractura en un medio de prueba con respecto a
la tensión de fractura en aire.
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