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Mecanismos de Deterioro Ambiental de los Materiales Carolina Montiel Santucci Resistencia de los Materiales Instituto IACC 17-10-2020

DESARROLLO DE LA TAREA: Carolina Montiel Santucci, Tarea Semana N° 8 - Resistencia de los Materiales

1. De acuerdo con la imagen propuesta, identifique el tipo de corrosión que ha sufrido el material (justifique su respuesta) y recomiende un método de prevención para la corrosión generada.

Por lo que se puede ver en la imagen tenemos una degradación del material por oxidación, por haber estado expuesto a los elementos del medioambiente, tales como lluvia, nieve, ozono, aire marino etc. “Corrosión acuosa”. Formas de prevenir la corrosión del vehículo: Hay varios métodos para la prevención de este tipo de oxidación, uno de ellos es utilizar pintura que puede ser acrílica, epóxica, poliuretano etc. Para lo cual estos elementos deben tener un tratamiento con ácido que generalmente se usa el fosfórico y sales de fosfato el cual evita la oxidación y elimina el óxido que pueda tener la pieza a pintar y son aplicados por aspersión o inmersión y estos reaccionan químicamente con el metal para formar una película protectora y luego pueda ser pintado.

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También podemos realizar un galvanizado o un recubrimiento con zinc. 2. La pieza de la imagen es un álabe de una bomba impulsora de agua. Con respecto a lo anterior, ¿sobre qué tipo de desgaste sufrió esta pieza metálica? Justifique su respuesta y proponga dos soluciones para evitar este fenómeno.

Esta alabe de bomba impulsora de agua ha sufrido un tipo de erosión líquida, el que pudo haber sido producido por el ingreso de líquido a alta presión. También puede ser producido por la cavitación, que es cuando un líquido tiene un gas disuelto que puede producir este tipo de corrosión o desgaste por erosión liquida, la cual es generada por el movimiento de líquido a altas presiones, donde el líquido provoca endurecimiento por deformación de la superficie metálica.

Lo que podemos ver y que se genera en alabes y hélices de bombas hidráulica es la “cavitación” la cual es un tipo de erosión liquida, la cual se presenta cuando un líquido tiene un gas disuelto, que por lo general es aire las cuales penetran en las zonas de baja presión. Carolina Montiel Santucci, Tarea Semana N° 8 - Resistencia de los Materiales

En este caso debemos buscar la forma de evitar la cavitación de la bomba mediante las siguientes maneras: 

Utilizar una bomba dimensionada correctamente.

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Contar con un buen diseño del sistema.

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Revisar filtraciones en la línea de succión.



Utilizar una succión con presión positiva.

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Reducir al mínimo la velocidad del líquido.



Hay que asegurar que el líquido no tenga aire.



Seleccionar materiales duros y tenaces para absorber el impacto de las gotitas.

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3. 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 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. Considere ρzinc=7,13 002 [g/ cm3], que masa atómica del zinc es 65,38002 [g/ mol] y que la carga es n=2.

Según datos entregados: Área: 200 cm2 Espesor: 0,05 cm Densidad de corriente: 0,002 A/ cm2 Densidad del zinc: 7,13 002g/cm3 Masa atómica: 65,38 g/mol N: 2 F: 96.500 culombios La velocidad de corrosión se determina mediante la siguiente ecuación: w=

I∗t+ M n∗F

w=

0,002 A /cm2∗3600 s /h+71,3002 g /cmc = 0,002655990383 g/h 2∗96.500 c

Y para determinar el tiempo que demora en horas con la siguiente ecuación: t=

M W

t=

71,3002 g = 26845,05 h 0,002655990383 g /h

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El tiempo necesario para que se corroa por completo la capa de zinc del acero es de 26845,05 h.

4. La imagen propuesta muestra la degradación experimentada por una botella de plástico. Señale los efectos de degradación que ha sufrido este tipo de polímero. Justifique su respuesta.

Estas botellas han sufrido un desgaste químico llamado despolimerización química, esta consiste en que los compuestos químicos que contienen átomos de hidrógeno activo reaccionan con los grupos polares en las cadenas principales del polímero de condensación. Usualmente, esta reacción es una hidrólisis (ruptura enlaces de hidrógeno) ácida o básica de los enlaces en la amida, éster o uretano. La degradación en polímeros se genera cuando hacen contacto o están expuesto al ambiente. Lo que podemos observar en la imagen son los efectos oxidativos que provoca el oxígeno y el ozono en las botellas. La radiación afecta directamente a este polímero en su estructura de cadena interna. La estabilidad térmica depende de cada polímero ya que las reacciones de degradación se generan a distintas temperaturas.

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Hay que destacar que el plástico es un polímero no biodegradable el cual se demora alrededor de 450 años en degradarse completamente, por eso la importancia de generar conciencia en el uso y reciclaje de este polímero. BIBLIOGRAFÍA

IACC (2019). Mecanismos de deterioro ambiental de los materiales. Resistencia de los Materiales. Semana 8. Recursos adicionales, Semana 8, IACC.3. CC (2020). Investigación, selección y evaluación de proveedores. Ab

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