La corrosiÃ³n en el cobre y sus aleaciones - Universidad de ...

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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
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