Materiales, Mezclas y Aleaciones

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____________________________________________________ ____ PROPIEDADES DE LOS MATERIALES MECÁNICAS DEFINIDAS POR LA ESTRUCTURA CRISTALINA FÍSICAS ELÉCTRICAS TÉRMICAS MAGNÉTICAS ÓPTICAS DEFINIDAS POR LAS ESTRUCTURAS ATÓMICAS Y CRISTALINA QUÍMICAS DEFINIDAS POR LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA MATERIAL TODA AQUELLA SUSTANCIA, ELEMENTO O COMPUESTO QUÍMICO CON PROPIEDADES PARA FABRICAR ALGUNA COSA O PRODUCTO. MEZCLA MATERIAL PURO SUSTANCIA QUE RESULTA DE LA UNIÓN D E DOS O MÁS COMPONENTES DISTINTOS. SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN TAL COMO SON EN LA NATURALEZA. COMPUESTO QUIMICO ELEMENTO QUIMICO HOMOGENEA HETEROGENEA ES AQUELLA MATERIA QUE ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS TODOS IGUALES. SUSTANCIA FORMADA LA UNIÓN DE DOS O MÁS ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA, EN UNA RAZÓN FIJA. ES AQUELLA EN LA QUE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA NO SON IDENTIFICABLES A SIMPLE VISTA. ES AQUELLA QUE POSEE UNA COMPOSICIÓN NO UNIFORME EN LA CUAL SE PUEDEN DISTINGUIR A SIMPLE VISTA SUS COMPONENTES.

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DEFINIDAS PORLA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA

QUÍMICAS

DEFINIDAS POR LAS ESTRUCTURAS ATÓMICAS Y CRISTALINA

ELÉCTRICAS TÉRMICAS MAGNÉTICAS ÓPTICAS

FÍSICAS

DEFINIDAS PORLA ESTRUCTURA CRISTALINA MECÁNICAS

PROPIEDADESDE LOS

MATERIALES

ES AQUELLA QUE POSEE UNA COMPOSICIÓN NO UNIFORME EN LA CUAL

SE PUEDEN DISTINGUIR A SIMPLE VISTA SUS COMPONENTES.

ES AQUELLA EN LA QUE LOS COMPONENTES DE

LA MEZCLA NO SON IDENTIFICABLES A

SIMPLE VISTA.

SUSTANCIA FORMADA LA UNIÓN DE DOS O MÁS

ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA, EN UNA RAZÓN FIJA.

ES AQUELLA MATERIA QUE ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS TODOS

IGUALES.

HETEROGENEAHOMOGENEAELEMENTO QUIMICO

COMPUESTO QUIMICO

SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN TAL COMO SON EN LA NATURALEZA.

SUSTANCIA QUE RESULTA DE LA UNIÓN DE DOS O MÁS COMPONENTES DISTINTOS.

MATERIAL PURO

MEZCLA

TODA AQUELLA SUSTANCIA, ELEMENTO O COMPUESTO QUÍMICO CON PROPIEDADES PARA FABRICAR ALGUNA COSA O PRODUCTO.

MATERIAL

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Mezcla: Se conoce como mezcla a la combinación de dos o más sustancias, sin que se produzca como consecuencia de esta una reacción química y las sustancias participantes de la mencionada mezcla conservarán sus propiedades e identidad.

Aleación: Mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos.

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PROCESOS DE FABRICACIÓN

Los tres criterios fundamentales que determinan la producción económica.

1.- Diseño funcional de la parte del conjunto, con la mayor simplicidad compatible con la calidad y estética apropiada.

2.- Selección de un material compatible con las propiedades físicas, aspecto, costo y facilidad de procesar.

3.- Selección del proceso correcto para producir la parte individual, de tal forma, que se obtenga lo más precisa posible y al menor costo unitario.

DISEÑO DEL PRODUCTO

El producto se diseña con miras a ser competitivo.Luego es importante que su diseño sea de tal forma que el costo asociado con el material, su manufactura y almacenamiento sea el más bajo posible.

Es importante analizar en el diseño de un producto o una pieza de un sistema:

- El esfuerzo a realizar.

- El desgaste a la fricción.

- Su resistencia a la corrosión.

- Sus limitaciones sobre su peso.

Materiales de ingeniería

-Vida probable de servicio

-Método de fundición

-Características de máquinas

-Físicas

Los materiales difieren en sus propiedades

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-Un proceso adecuado de producción

-Selección de un material económicoEn el diseño se debe tomar en consideración

-Sustancias inorgánicas

-Sustancias orgánicasLos materiales se clasifican en:

-Aleaciones

-Metales purosLos metales se clasifican en:

-Aleaciones

-Metales purosMateriales compuestos naturales

-Sulfuros-Carbonatos

-ÓxidosMateriales compuestos naturales

-Aluminio

-Manganeso

-Zinc

-Estaño

-Cobre

-Plomo

-Níquel

Materiales no ferrosos

-La selección de la máquinaLa economía de la fabricación depende en gran parte de:

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ALEACION.- Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares.

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

La economía de la fabricación depende en gran parte de:

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ALEACIONES DE BRONCE.- Bronce es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 %.

Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.

El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre al período prehistórico conocido como Edad del Bronce. Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio y la economía mundial.

Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones, y en la fabricación de cuerdas de pianos, arpas y guitarras.

ACERO ALEADO.- Acero aleado es acero aleado con una variedad de elementos químicos en cantidades en peso del 1,0 % al 50 % para mejorar sus propiedades mecánicas. Los aceros aleados se dividen en dos grupos: aceros de baja aleación y aceros de alta aleación. La distinción entre los dos varía: Smith and Hashemi sitúan la barrera en el 4 % en peso de aleantes, mientras que Degarmo lo define en el 8,0 %.1 2 La expresión acero aleado designa más comúnmente los de baja aleación.

Todo acero es en realidad una aleación, pero no todos los aceros son "aceros aleados". Los aceros más simples son hierro (Fe) (alrededor del 99 %) aleado con carbono (C) (alrededor del 0,1 -1%, dependiendo del tipo). Sin embargo, el término "acero aleado" es el término estándar referido a aceros con otros elementos aleantes además del carbono, que típicamente son el manganeso (el más común), níquel, cromo, molibdeno, vanadio, silicio, y boro. Aleantes menos comunes

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pueden ser el aluminio, cobalto, cobre, cerio, niobio, titanio, tungsteno, estaño, zinc, plomo, y zirconio.La mejora de propiedades de los aceros aleados se muestra a continuación, con respecto a los aceros al carbono: resistencia, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste, templabilidad, y resistencia en caliente. Para alcanzar esas mejores propiedades el acero puede necesitar un tratamiento térmico.Algunos de estos aceros aleados encuentran aplicaciones altamente exigentes, como en los álabes de turbina de un motor de reacción, en vehículos espaciales, y en reactores nucleares. Debido a las propiedades ferromagnéticas del hierro, algunos aceros aleados tienen aplicaciones en donde su respuesta al magnetismo es muy importante, como puede ser un motor eléctrico o un transformador.

EL ÁLNICO.- El álnico o alnico es una aleación formada principalmente de cobalto, aluminio y níquel, aunque también puede contener hierro, cobre y en ocasiones titanio. Su uso principal es en aplicaciones magnéticas.

Álnico es un acrónimo, y se refiere a las aleaciones de metal que están compuestas principalmente de aluminio (Al símbolo), níquel (símbolo Ni) y cobalto (Co símbolo), por lo tanto, al-ni-co, con la adición de hierro, cobre, y a veces, de titanio, por lo general Al 8-12 %, 15-26 % Ni, 5.24 % Co, hasta el 6 % de Cu, hasta el 1 % de Ti, y el resto de Fe.

Las aleaciones de álnico son ferromagnéticas y se usan para hacer imanes permanentes. Antes del desarrollo de imanes de tierras raras en la década de 1970, fueron el tipo más fuerte de imán. Otros nombres comerciales de las aleaciones de esta familia son: Alni, Alcomax, Hycomax, Columax, y Ticonal.

Las aleaciones de álnico hacen fuertes imanes permanentes y pueden ser magnetizados para producir campos magnéticos intensos. De los imanes más comúnmente disponibles, solo los imanes de tierras raras como el imán de neodimio y el imán de samario-cobalto son más fuertes. Los imanes de álnico pueden producir fuerzas del campo magnético en sus polos tan altas como 1500 gauss (0,15 tesla) o alrededor de 3000 veces la fuerza del campo magnético de la Tierra. Algunas marcas de álnico son isótropas y se pueden magnetizar

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eficientemente en cualquier dirección. Otros tipos, como el álnico 5 y el álnico 8, son anisótropos, cada uno de ellos con una dirección preferida de magnetización o de orientación. Las aleaciones anisótropas en general tienen una mayor capacidad magnética en una orientación preferente de los tipos de isótropa. La remanencia del álnico (Br) podrá ser superior a 12.000 gauss (1.2 T), su coercitividad (Hc) puede ser de hasta 1000 Oersted (80 kA / m), su producto de la energía ((BH) max) puede ser de hasta 5,5 mg · Oe (unos 44 T / m). Esto significa que el álnico puede producir un flujo magnético en el circuito magnético cerrado, pero tiene una resistencia relativamente pequeña a la desmagnetización.

CONSTANTAN.- El constantán es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel (Cu55Ni45). Se caracteriza por tener una resistencia eléctrica constante en un amplio rango de temperaturas, es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de monedas. También se usa habitualmente en el diseño de galgas extensiométricas dadas sus apropiadas características para este uso. Hay otras aleaciones conocidas por tener también un muy pequeño coeficiente de temperatura, por ejemplo el manganin (Cu86Mn12Ni2).

CUPRONIQUEL.- El cuproníquel es una aleación de cobre, níquel (Cu + Ni) y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar, porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar. Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los cigüeñales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de funcionamiento. También se usa mucho en la fabricación de condensadores y aparatos de destilación. Es un metal pesado no ferroso. Esta aleación es comúnmente usada en muchas monedas modernas de color plateado, como las monedas de peso mexicano de $10, como las monedas del franco suizo (excepto la de 5 céntimos), la moneda de 50 peniques de la libra esterlina del Reino Unido, el interior de la moneda de un euro y el exterior de la de dos euros o la Moneda de US$ 0,05 moneda de 5 centavos (Nickel) del dólar de Estados Unidos. Una mezcla típica es 75% de cobre y 25% de níquel, y una cantidad de rastro de manganeso. Las últimas monedas de plata que circularon fueron reemplazadas por el níquel o el cuproníquel, que es más económico

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que el níquel puro, por el color similar de estos metales al de la plata. A pesar del alto contenido de cobre, el color del cuproníquel es plateado. Se utiliza en termopares, pero el contenido de la aleación cambia: posee 55% de níquel y 45% de cobre.

EL MONEL.- Es una aleación de cobre y níquel, conteniendo 63% de este último.

EL MAGAL.- Un magal es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%) zinc (1%) y manganeso (0'2%).

Esta aleación es útil para la fabricación de carrocerías de autos, en aeronáutica, y en la elaboración de instrumentos quirúrgicos. Es una aleación muy resistente y ligera, pero tiene el inconveniente de no ser soldable.

EL MAGNAM.- El magnam es una aleación de Magnesio (mg) que se le añade Manganeso (mn), Aluminio (al) y Zinc (zn). Fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre, definiendo el período prehistórico conocido como Edad del Bronce. Sus aplicaciones incluyen partes mecánicas y la fabricación de instrumentos quirúrgicos. Es un metal muy difícil de conseguir ya que solo se usa para experimentos y construcción de solo algunos instrumentos.

EL NICROMO O NICROM.- es una aleación de níquel, cromo. La aleación tipo está compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosión, con un punto de fusión cercano a los 1400 °C. Por su gran resistividad y su difícil oxidación a altas temperaturas, es muy utilizado en la confección de resistencias para elementos telefónicos como chips de teléfonos móviles o cubiertas de motores de tractores.Este material está conformado por distintos elementos que le permiten tener un punto de fusión elevado y poder ser muy resistente. Fue descubierto en 1945 por el físico alemán Matteus Furinher, el cual por medio de un procedimiento experimental encontró esta sustancia ser muy resistente a temperaturas muy elevadas.

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EL NITINOL.- Es el ejemplo más conocido de las llamadas aleaciones con memoria de forma. Es Una Aleacion de Niquel y Titanio. Aunque los científicos conocían algunas propiedades de este tipo de materiales desde 1932, las primeras aplicaciones prácticas no comenzaron a desarrollarse hasta 30 años más tarde. En los laboratorios de la marina de los EE.UU. William Beuhler descubrió una aleación de níquel (Ni) y titanio (Ti) que presentaba estas propiedades, en un programa de investigación encaminado a la obtención de una aleación con alta resistencia a la corrosión. El equipo de investigadores que lo descubrió bautizó el nuevo material con el nombre de NiTiNOL (acrónimo de Ni-Ti-Naval Ordnance Laboratory). Se trata de una aleación de níquel y titanio en proporciones casi equimolares y que tiene propiedades de memoria de forma espectaculares. La memoria de forma se manifiesta cuando, después de una deformación plástica, el material recupera su forma tras un calentamiento suave. El nombre de este material se ha convertido en sinónimo de este tipo de aleaciones, al igual que el teflon lo es del politetrafluoroetileno.

Las aleaciones con memoria de forma deben sus propiedades a una transición de fase entre una estructura de tipo austenita y una de tipo martensita. Las transiciones de fase en los sólidos pueden producirse por dos mecanismos muy diferentes. El más común consiste en el desplazamiento de átomos de sus posiciones de equilibrio, mediante un proceso conocido como difusión, para adoptar una nueva estructura más estable en las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentra el material. Este tipo de transiciones se produce generalmente de una forma lenta.Las aleaciones con memoria de forma sufren también una transición de fase que se produce mediante un movimiento cooperativo de un gran número de átomos, los cuales sufren desplazamientos muy pequeños de sus posiciones de equilibrio. Puesto que no existe difusión de átomos esta transformación es muy rápida (puede alcanzar la velocidad del sonido. Este tipo de transformación recibe el nombre martensíticas, debido a que se describieron en primer lugar para la transformación del acero entre sus fases austenita (dúctil y maleable) y martensita (frágil y dura).

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LA MARTENSITA.- La martensita (de baja temperatura) es una fase menos simétrica que la austenita (cúbica de cara centrada). Una vez que se ha generado por enfriamiento la fase martensita, se puede deformar fácilmente y de una forma plástica, pero la transformación por calentamiento recupera la UNICA estructura de tipo austenita posible. Este efecto, a escala macroscópica se manifiesta en la recuperación de la forma inicial.En un proceso típico de transformación con memoria de forma, la pieza se enfría desde el estado de austenita para transformarla en martensita. En esta fase el material es maleable y se deforma fácilmente, cambiando de forma. Un calentamiento a una temperatura superior a la de transformación devuelve el objeto a su forma original.

ORO BLANCO.- El oro blanco o electro es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel, muchas veces recubierta de rodio de alto brillo (acabado espejo), debido al brillo ligeramente apagado del metal resultante en algunas mezclas. Esta aleación es muy usada en joyería, especialmente como alternativa barata para el platino, pues llega a costar un tercio de lo que costaría la misma cantidad de éste.

EL PELTRE.- El peltre es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Es maleable, blando y de color blanco con alguna similitud a la plata, poco reactivo y funde entre 170 y 230 °C por lo que su utilización para adornos es muy común. Duradero y maleable, con el tiempo adquiere una interesante pátina y puede ser forjado de cualquier forma.Tradicionalmente con una composición del 85 al 99% de estaño, y restos de 1-4 % de cobre para darle dureza, si se le agregan un pequeño porcentaje de plomo se colorea azulado. Su aspecto es brillante, pulido y parecido a la plata, que al igual que este metal tiende a ennegrecerse por efecto de la oxidación si no recibe tratamiento químico. El peltre es maleable, y se deforma a la horma de la mano cuando se aprieta fuertemente. Tiene un bajo punto de fusión.

Tradicionalmente hay tres tipos de peltre: Fino: Material de cubiertos. Compuesto de 96-99% de estaño y 1-

4% de cobre. Trifle: También para cubiertos y vajilla rústica. Compuesto de 92%

de estaño, 1-4% de cobre y más del 4% de plomo.

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Lay: También llamado Ley. Normalmente no es utilizado en cubiertos, por contener más del 15% de plomo y pequeñas cantidades de antimonio.

Popularmente también se llama peltre a los utensilios de metal bañados con una capa cerámica o esmalte cerámico, generalmente blanco.

EL ZAMAK.- El zamak es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre. Tiene dureza, alta resistencia a la tracción, densidad 6,6 g/cm³ y temperatura de fusión de 386 °C. Este material puede inyectarse (por cámara fría o caliente y por centrifugación), otro proceso posible es la fundición en tierra de coquilla. Es un material barato, posee buena resistencia mecánica y deformabilidad plástica, y buena colabilidad. Se puede cromar, pintar y mecanizar. La única desventaja de este material es que la temperatura en presencia de humedad lo ataca provocándose una corrosión intercristalina (aspecto similar al desierto). Puede ser utilizado para piezas estructurales. Durante la inyección a presión, es posible la aparición de poros internos o burbujas en el proceso de inyección o colada, lo que puede derivar en la disminución de la resistencia mecánica de las piezas. Sin embargo, una correcta inyección generará una distribución homogénea de poros finos, lo cual favorecerá la tenacidad de la pieza inyectada, al verse frenado el crecimiento de grietas por dichos poros finos.Su uso está muy extendido en el sector del herraje, debido en gran parte al encarecimiento de materiales más habituales, como el latón. Últimamente se ha difundido el uso en partes metálicas de accesorios en cuero y piel, por la alta capacidad estética con costes de fabricación más baratos. Igualmente el sector de la automoción también es un claro consumidor de Zamak en forma de piezas de seguridad, carcasas, bielas, etc.La aleación más comúnmente usada de ZAMAK en Europa es ZAMAK-5, en EEUU y China es ZAMAK-3, pero ZAMAK-2 y ZAMAK-8 también se fabrican y su uso es bastante extenso (fuente: wikipedia en inglés). La norma española que regula la composición química de Zamak es la UNE-EN 1774. La norma que específica las propiedades de piezas fundidas en Zamak es la UNE-EN 12844.

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La aleación Zamak fue creada por New Jersey Zinc Company en la década de 1920, su nombre es un acrónimo alemán de los materiales que componen la aleación: Zink (Zinc),Aluminium (Aluminio), Magnesium (Magnesio) y Kupfer (cobre).Las piezas fabricadas en Zamak se utilizan en componentes de automóvil, construcción, electricidad, electrónica, vestido, bolsos, telefonía, juguetes, artículos de deporte, y decoración.

EL ESTAÑO.- Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. 

ALEACIONES DEL ESTAÑO.- Las aleaciones con base de estaño, también conocidas como metales blancos, generalmente contienen cobre, antimonio y plomo. Estas aleaciones tienen diferentes propiedades mecánicas, dependiendo de su composición.Algunas aleaciones de estaño, cobre y antimonio son utilizadas como materiales antifricción en cojinetes, por su baja resistencia de cizalladura y su reducida adherencia.

Las aleaciones estaño y plomo se comercializan en varias composiciones y puntos de fusión, siendo la aleación eutéctica aquella que tiene un 61,9 % de estaño y un 38,1 % de plomo, con un punto de fusión de 183 °C. El resto de aleaciones estaño-plomo funden en un rango de temperaturas en el cual hay un equilibrio entre la fase sólida y la fase líquida durante los procesos de fusión y de solidificación, dando lugar a la segregación de la fase sólida durante la solidificación y, por tanto, a estructuras cristalinas diferentes. La aleación eutéctica, que necesita menor temperatura para llegar a la fase líquida es muy utilizada en la soldadura blanda de componentes electrónicos para disminuir las probabilidades de daño por sobrecalentamiento de dichos componentes. Algunas aleaciones basadas en estaño y plomo tienen además pequeñas proporciones de antimonio (del orden del 2,5 %). El principal problema de las aleaciones con plomo es el impacto ambiental potencial de sus residuos, por lo que están en desarrollo aleaciones libres de plomo, como las aleaciones de estaño-plata-cobre o algunas aleaciones estaño-cobre.

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LA ACCION GALVANICA.- La acción galvánica es una reacción electroquímica entre dos metales diferentes unidos e inmersos en un líquido. Más comúnmente, la acción galvánica es usada en el control de la atmósfera controlada de baterías, pero puede ocurrir naturalmente en ciertas situaciones. El fenómeno fue estudiado y modificado a través de los años, pero fue identificado en primer lugar por su homónimo.

CaracterísticasLos metales más comunes utilizados para producir la acción galvánica son el cobre y el zinc. De todas maneras, otros metales como el níquel y el cadmio pueden ser usados para realizar una batería eléctrica.

SignificanciaLa acción galvánica requiere la unión de dos metales diferentes conocidos como medias pilas. Las pilas son puestas en una solución salina, lo que actúa como fuerza conductora. La electricidad es el producto final de la reacción química.

ConsideracionesLa acción galvánica es un fenómeno temporario debido a la naturaleza corrosiva de la producción eléctrica. Los metales comienzan a corroerse, sus reacciones disminuyen y la batería muere.

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LA ACCION GALVANICA EN EMBARCACIONES.- Los cascos metálicos y sobre todo los de acero, así como la mayor parte de los elementos de metal de nuestro barco están sometidos a esta fatalidad. Para protegernos de ella debemos entenderla. La oxidación es una reacción química natural que convierte al hierro en sus óxidos más estables. En el mar estos procesos se aceleran debido al medio salado.

El óxido no es más que el resultado de una reacción de elementos donde el oxígeno del aire y el disuelto en el agua de mar se combina con el hierro para crear óxido férrico. Es natural como la vida misma y ocurre irremediablemente al buscar el hierro su estado más estable en forma de óxido de hierro combinado con el oxígeno.  

La capa de Óxido que se forma aísla al acero del casco que queda debajo, deteniendo el proceso químico de oxidación hasta que no se vuelva a poner el acero limpio en contacto de nuevo con el oxígeno. El problema es que el óxido de hierro se desprende y disuelve fácilmente lo cual deja al descubierto el nuevo acero para continuar con el proceso destructivo.

Como la oxidación se produce en agua salada o ambiente húmedo, la reacción es mucho más virulenta al producirse un efecto electroquímico. Y todavía puede ser peor debido a las corrientes eléctricas en el casco, producidas por efectos de fricción del movimiento del barco, o por la utilización de metales diferentes, que actúan entre sí como si se tratara de una verdadera pila eléctrica.

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LA CORROSIÓN GALVÁNICA

Al ponerse en contacto dos metales diferentes se produce una corriente eléctrica. El agua salada del mar actúa como conductor de los electrones que parten del metal que se oxida hacia el metal que los recibe llamado cátodo. En la imagen los dos ánodos de cinc se oxidan y disuelven perdiendo electrones y convirtiéndose en óxido de cinc. El metal menos noble se vuelve el ánodo y pierde electrones en el agua del mar, mientras el metal más noble se vuelve cátodo, adquiere la carga negativa al atraer a todos los electrones libres. El metal menos noble se convierte en óxido. Cuando esta reacción continúa, el cátodo se cubre de una película cedida por las partículas del metal anódico.

 

Por esta razón se puede proteger la chapa de acero con un baño de cinc. Pero si se ralla la protección desaparecerá. En un casco de acero, no debemos utilizar antifouling con base de cobre ya que este metal es más noble y por tanto capaz de oxidar al hierro. El riesgo de corrosión galvánica es mayor en las zonas del casco  sumergidas. En un barco utilizamos diferente tipos de metales como son hélices de bronce, ejes del motor de acero inoxidable, mástiles de aluminio y

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cables de conducción eléctrica de cobre. Debemos asegurarnos de que ningún metal está en contacto con otro distinto y por ello los deberemos aislarlos entre sí con una pintura adecuada y protegerlos con ánodos de sacrificio de cinc de buena calidad en las proximidades de los elementos a proteger. La corrosión galvánica también se produce en los barcos de fibra creando corrientes la quilla de hierro y la hélice de bronce o los tornillos y piezas del acastillaje.

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