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Corrosión a altas temperaturas

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Grupo UAV

on 1 June 2015

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Corrosión a altas temperaturas
Sulfuración
-Presencia de S en la atmósfera.
-Tres ambientes asociados a la sulfuración.
Carburación
-Presencia de hidrocarburos en el medio.
-Temperaturas de 800-1000ºC.
-En ambientes reductores.
-Se produce de forma uniforme.

Metal Dusting
-Relacionado con la carburación.
-Se produce en ambientes reductores o oxidantes.
-Productos de corrosión en forma de polvo
-Aparece a partir de 425ºC y mas dañino a 650ºC y 730ºc
Nitruración
-Aceros con bajo %C e inoxidable con amoniaco en el ambiente.
-Medios reductores con nitrógeno en el ambiente.
Corrosión de Halógenos gaseosos
-Presencia de cloruros y fluoruros.
-Aleaciones pasivadas en medios acuosos.
Oxidación
- Forma mas común de corrosión a alta Temperatura.
- Generalmente no ocurre aisladamente.
-De forma estricta se considera en atmósferas de combustión limpias.



Grado en ingeniería Aeroespacial (GIA)
Corrosión y protección de materiales aeroespaciales
Autores:
- Fernando Sánchez Artola
- Irene Serrano Pérez
Grado en ingeniería aeroespacial (GIA)
Corrosión y protección de materiales aeroespaciales
Presentan:
- Fernando Sánchez Artola
- Irene Serrano Pérez
¿En que consiste?
-No necesita de un electrolito líquido.
-También llamada corrosión seca o descamación.
-Dependen de la capa de óxido*.
-Se produce en ambientes oxidantes y reductores.
-Distintos mecanismos según propiedades de la capa de óxido elementos presentes en la atmosfera.
Industrias afectadas por la corrosión a altas temperaturas
-Generación de energía (nuclear y combustibles fósiles).
-Aeroespacial y turbinas de gas.
-Tratamiento térmico.
-Procesado de minerales y metalurgia.
-Procesos químicos.
-Refino y petroquímica.
-Automoción.
-Papel.
¿Como evitar la Corrosión a altas Temperaturas?
-Alta estabilidad termodinámica.

-Baja presión de vapor.
Relación de Pilling-Bedworth
-Si PB<1 o PB>2: Óxido no protector
-Si 1<PB<2: Óxido protector.
¿Como prevenirla?
-Temperaturas de operación permitidas.
-Uso de Cr, Al, Ni, Si y algunos metales de tierras raras.
Mecanismo
- Consiste en eliminación o agretamiento de la capa de óxido protectora.
- Relación directa entre incremento de Tª y tasa de oxidación.
-A partir de 900ºC la tasa de oxidación es distinta para cada aleación.
Caso: Aleación de Fe-Cr
Aglutinamiento de vacancias
+ esfuerzos internos
-> Ampollamiento
Rotura de capa de óxido levantada
Medio de H2S+H2
Medio de gases moderadamente reductores
Atmósferas de SO2
Mecanismo y morfología
Reacción hidrocarburos aleantes.

Formación de carburos.
Precipitación de carburos.
¿Como afecta a la aleación?
-Reduce resistencia a oxidación.
-Reduce resistencia a fluencia.
-Aumenta tensiones internas.
-Magnetización de aleaciones resistentes a la fundición.
¿Como prevenirla?
Uso de aleantes como:
Cr
Mo
W
Ti
Al
Ni
Si
-Corrosión por picaduras o relativamente uniforme
Mecanismo y morfología
-Proceso parecido a la carburización.
-Aleantes reaccionan con N formando nitruros
¿Como prevenirla?
-Uso combinado de:

NI
Co
Industrias a las que afecta
-Afecta a la formación de óxidos.
-Formación de productos de corrosión volátiles.
¿Como prevenirla?
En presencia de cloruros:
Cr
Ni
Problema:
Baja resistencia ante fluoruros
Atmósfera Oxígeno + Cloruros:
Mo
W
Al
Corrosión por sales fundidas
Depósitos de sal y cenizas de combustible
Corrosión en metales líquidos
Consiste basicamente en que a altas Tª algunos metales, como el Li, al fundirse son extremadamente corrosivos
Aparece principalmente en la generación de energía nuclear y solar, producción de metales, operaciones de soldadura...
Consiste en la reacción de restos de combustible o sales con la capa de óxido, eliminando parte de esta
Los depósitos mas comunes son de sulfato de sodio, sulfato potásico, sulfato de calcio y cloruro de magnesio
Afecta a turbinas de gas y calentadores de refinerias
Se prevee usando aleaciones:

Ni
Co
Cr
Puede ocurrir en diversos materiales y de distintas formas.
Estrictamente en los usados en tratamientos térmicos.
Factores que afectan a la corrosión por sales fundidas
Actuando como un flujo las las sales fundidas desestabilizan las capas de óxido protectoras.
Las temperaturas altas
Naturaleza solvente de las sales fundidas.
Reacción química directa entre el material de contención y la sal.
Las presencia de iones de metales nobles en la sal fundida.
Gracias!!!
Sulfuros mas termodinamicamente estables que el Cr protector.
Muy corrosivo a Tª>260-288ºC.
+Corrosivo cuanto + H2.
Mezclas de H2, H20, CO2, CO y H2S.
Se realentiza la tasa de sulfuración (sulfuración/oxidación).
Hornos de azufre -> Ácido sulfúrico.
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