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

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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
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