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Mecanismos de deterioro ambiental de los materiales Alexis Andrés Varas Moreno Resistencia de los materiales Instituto IACC 21 de agosto de 2017

1. De acuerdo a la observación de la imagen, identifique el tipo de corrosión que ha sufrido el material y recomiende dos métodos de prevención para la corrosión que podrían haber sido utilizados. Argumente adecuadamente sus respuestas.

En esta figura se puede observar que casco del barco esta corroído por una corrosión húmeda, esto se debe a que sufrió una total oxidación en su superficie, aquí se puede evidenciar que el material es único, ya que no se puede observar otro tipo de oxidación. se puede observar que está expuesto a las condiciones del mar, ya que esta es altamente compuesta por cloruros y electrolitos y esto aumenta verazmente el proceso de oxidación. además de destacar que la temperatura del mar es menor a 40 grados Celsius.

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Como se puede prevenir esta característica de corrosión.  Se debe recubrir con protector anti-corrosivo. pinturas, pinturas anti-fouling. con mantenciones permanentes de este protector.  Se debe tener protección catódica por corriente impresa.

2. Una placa de acero de 200 cm2 se recubre con una capa de zinc de 0,05 cm de espesor, la placa se sumerge en una solución acuosa y se le aplica una densidad de corriente de 0,002 A/cm2. Suponiendo que el zinc se corroe uniformemente, determine el tiempo necesario, en horas, para que quede expuesto el acero (es decir, que se corroa completamente la capa de zinc). Para este caso considere la densidad del zinc como dZn= 7,13 g/cm3, la masa atómica del zinc como MZn = 65,38 g/mol y la carga n = 2.

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Datos del enunciado.

plancha de acero = 200cm2 espesor capa Zinc = 0,05cm F = (constante de Faraday) = 96500 C, culombios I = (corriente en amperios) = 0,002 A/cm2 M = (maza atomica del Zinc) = 65,38g/mol n = (carga ion metalico) = 2 t = (tiempo en segundos) =¿ ? W = (peso corroido) =¿ ? En primera parte se calcular la masa de la capa de zinc en base a la siguiente formula.

𝑴 = 𝒅𝒛𝒏 ∗ 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝑀 = 7,13𝑔/𝑐𝑚3 ∗ 200𝑐𝑚2 ∗ 0,05𝑐𝑚 𝑀 = 71,3𝑔 Masa del recubrimiento de zinc. = 71,3 𝑔

Luego se debe calcular el desgaste de zinc por hora en base a la siguiente formula.

𝑾= 0,002 𝑊=

𝑰∗𝒕∗𝑴 𝒏∗𝑭

𝐴 𝑠 ∗ 3600 ∗ 71,3 𝑔 2 ℎ 𝑐𝑚 2 ∗ 96500 𝐶

𝑊 = 0,00243904 𝑔/ℎ Desgaste de zinc por hora. = 0,00243904 𝑔/ℎ

Para finalizar se debe calcular el tiempo de demora en horas que el tomara el proceso de remoción en base aña siguiente formula.

𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒆𝒏 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 =

𝑴 𝑾

71,3 𝑔 0,00243904 𝑔/ℎ

𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 29232,8 ℎ

la demora que toma el proceso de remoción en horas es de = 𝟐𝟗𝟐𝟑𝟐, 𝟖 𝒉

3. En esta imagen se muestra la misma

pieza

plástica

antes

y

después de haber sido utilizada para transporte de un líquido a alta temperatura ambiente.

y Señale

expuesta los

al

cambios

sufridos por la pieza y las posibles causas.

En la figura mostrada se puede evidencias que la pieza expuesta esta visiblemente afectada, como se puede observar el cambio de color de la pieza, la fractura que tiene la pieza. Esta pieza estuvo expuesta como se puede ver en la figura, a líquido y altas temperaturas la cual produce una rigidez considerable en la pieza, si bien también estuvo expuesta al sol radiación UV, la cual acelera su cambio de color y disminuye la vida útil del plástico o la pieza expresada.

4. La pieza mostrada en la imagen debe trabajar en un ambiente donde se encuentra en o permanente con arena. ¿Qué tipo de desgaste es el más probable que ocurra y qué posible solución propone para minimizar este desgaste?

En esta figura y en la pieza expresa, podemos observar un cilindro o gato hidráulico, donde el eje está expuesto al exterior, donde se puede observar claramente el material abrasivo que se encuentra en la figura, además muestra que los sellos ya sufrieron una rotura o no se encuentran, esto acorta la vida útil del material o conjunto en sí. la posible solución que le podemos dar a este desgaste es que se debe mantener los sellos adecuamente y una inspección periódica. además de mantener hermeticidad del elemento. Se debe proteger de la caída directa de los granos de arena a la pieza. con elementos que no impidan el funcionamiento normal del elemento.

Referencia Bibliográfica IACC (2017). Mecanismos de deterioro ambiental de los materiales. Resistencia de los Materiales. Semana 8.