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Factores operacionales que afectan el comportamiento del acero galvanizado por inmersion en caliente.

Resumen

En este trabajo se presentan los resultados de la evaluacion de probetas de acero galvanizado por inmersion en caliente con tiempo de bano de 1, 2 y 3 minutos. Se realizaron ensayos de espesor de recubrimiento y mediante tecnicas electroquimicas se midio la velocidad de corrosion del acero en soluciones de banos acidos a 5; 10 y 16% de HCl y agua de enjuage pH 2,50; 3,50 y 4,50; y del acero galvanizado en una solucion de NaCI 3,5%. Se analizaron ciertos parametros operacionales, tales como el envejecimiento del bano acido (HCl), y eliminacion de la etapa de enjuague, para observar su influencia en el recubrimiento de cinc. Se encontro que a medida que aumenta el espesor del recubrimiento disminuye la velocidad de corrosion. Mediante el uso del microscopio electronico de barrido se determino que cuando se obvia el enjuague, el cloro puede quedar atrapado entre dos capas (interfase), y luego migra de la capa superior (Delta) hacia la inferior (Gamma).

Palabras clave: Galvanizado, cinc, corrosion, decapado, enjuague.

Abstract

Operational factors affecting the hot dip galvanizing steel

An evaluation by hot dip galvanizing on steel after a 1; 2 and 3-minutes immersion was studied. These samples were carried out for evaluating microhardness and thickness measurements. Electrochemical techniques were used to determined the corrosion rate of steel in acid pickling 5; 10 and 16% HCI; rinsed with water of pH 2.50; 3.50 and 4.50 and hot dip galvanized steel in 3.5% NaCl. Certain operational parameters were analyzed, such as the aging bath (HCl), and elimination of the rinsing stage, to observe their influence in the hot dip galvanizing coating. It was found that an increase of coating thickness of hot dip galvanizing steel decreased the corrosion rate and the microhardness. Surfaces of alloy layer of the coating were examined by scanning electron microscope (SEM). SEM measurements was determined that when obvious the rinsing, the chlorine can be catched between two layers (interface), and soon migrates of the outermost alloy layer of the coating (Delta) towards the innermost one (Gamma).

Key words: Hot dip, zinc, corrosion, pickling, rinsing.

Introduccion

El acero es uno de los materiales mas utilizados mundialmente en diferentes actividades comerciales e industriales, dado su bajo costo y sus excelentes propiedades mecanicas, por lo tanto es importante conocer los aspectos relacionados con sus aplicaciones. Sin embargo, es un material muy sensible a la accion de la corrosion cuando es expuesto a diversos medios, por ello es pertinente indagar sobre los diversos metodos de proteccion que pueden aplicarsele. Uno de los principales tipos de corrosion que afecta al acero es la corrosion atmosferica, la cual es un proceso electroquimico que deteriora enormemente a equipos, materiales y estructuras expuestas al medio, razon por la cual se requiere imponer un metodo de control.

Uno de los mas importantes metodos de proteccion para el acero son los recubrimientos metalicos. Siendo el galvanizado por inmersion en caliente uno de los mas destacados [1]. Mas de dos millones de toneladas de cinc son usadas para recubrir cerca de 40 millones de toneladas de acero cada ano [2]. Todos los aceros dulces y fundieiones de hierro pueden ser protegidos, pero el espesor y estructura del reeubrimiento depende de los elementos que se alean. Cerca de la mitad de los aceros recubiertos son en forma de laminas, una cuarta parte en procesos de manufactura y el resto en tuberias y alambrados. El galvanizado por inmersion en caliente presenta mayor eficiencia y utilizacion, basicamente por ser un proceso muy economico y versatil, ya que puede aplicarse a productos de todos los tamanos y formas. Los factores que mas afectan la efectividad del acero galvanizado son la incidencia de los parametros operacionales; propiedades fisicas y quimicas del acero [3]; aspereza del acero [4], contenido de los elementos en el acero, en especial la proporcion del silicio que determina el espesor del recubrimiento [5], y su actuacion frente al medio donde se exponga. Estos aspectos en la practica del proceso de galvanizado por inmersion en caliente no son sencillos. La limpieza de las piezas de acero que se van a galvanizar, la adicion de fundentes a la superficie del bario del cinc fundido, el control de su temperatura, el uso de agentes de adicion en el cinc, el tiempo de inmersion, son factores importantes, que, cada uno de una manera u otra, van influir sobre la calidad del acero galvanizado por inmersion en caliente.

En este trabajo se evalua el proceso operacional de inmersion en caliente, basicamente lo correspondiente al bano acido, enjuague, tiempo de inmersion en el bano fundido de cinc y su influencia sobre la proteccion en el acero base.

Procedimiento Experimental

Se galvanizaron por inmersion en caliente 36 probetas de acero SAE 1020, 150x100x3 mm. Luego se procedio a pulir las superficies metalicas con papel de carburo de silicio para eliminar las posibles rebabas (material irregular) en las caras y en los bordes de las muestras. Las probetas son identincadas (troqueladas) mediante un numero y clasificadas en tres (3) grupos. Posteriormente las muestras se lavaron con agua y jabon, se desengrasaron con alcohol metilico, se humedecieron con acetona y luego se secaron con aire caliente. Finalmente las probetas se pesaron y se guardaron en un lugar seco (desecador). El cinc utilizado para galvanizar el acero por inmersion en caliente, se encuentra en forma de lingotes del tipo Speed High Grade (Pb: 0,003% maximo, Fe: 0,003% maximo, Cd: 0,003% maximo, Al: 0,002%, Zn: 99,99%). La preparacion de las probetas para el galvanizado comprendio: decapado quimico con acido clorhidrico (HCl) al 15%, con inhibidor comercial, durante 10 minutos; eliminacion de los residuos de acido en las probetas, sumergiendolas en agua; inmersion de las probetas en una solucion de sal doble de cloruro de amonio (N[H.sub.4]Cl) y cloruro de cinc (Zn[Cl.sub.2]); secado de las probetas en un horno a una temperatura de 80-90 [grados]C; e inmersion de las probetas en un bano de cinc fundido (450 [grados]). El tiempo de inmersion esta determinado por el grupo al cual pertenecen las probetas; retiro lento de las probetas del bano de cinc y luego enfriamiento a temperatura ambiente; peso final de las probetas y almacenamiento de las mismas en un lugar seco (desecador), hasta su posterior utilizacion.

Para realizar los ensayos electroquimicos, sobre la superficie de cada una de las probetas de acero galvanizado, se fijaron tres secciones cilindricas de PVC (8 cm de altura y 5 cm de diametro), mediante silicona transparente. En cada cilindro se agregaron 150 mL de NaCl 3,5% p/p. Se utilizo un electrodo de grafito (electrodo auxiliar) y un electrodo de referencia de calomel saturado (ECS).

Con el fin de conocer la accion corrosiva tanto del agua de enjuague como del bano acido se midio en una celda de vidrio (0,7501) la velocidad de corrosion del acero (electrodo de trabajo con 1 [cm.sup.2] de area expuesta), mediante un ECS y un electrodo de platino. Con el fin de conocer la accion corrosiva del agua de enjuague, la cual se va acidificando progresivamente en los tanques industriales a medida que se colocan los materiales que han sido previamente decapados, se determino, a nivel de laboratorio, la velocidad de corrosion en ese tipo de soluciones con valores de pH: 4,50; 3,50 y 2,50. Por otra parte, debido a que estos procesos industriales operan por cargas, la concentracion del bano acido disminuye con el uso, y con el fin de determinar la capacidad de remocion de oxidos y compuestos contaminantes y la velocidad de corrosion en los mismos banos Para ello se seleccionaron, a partir de los tanques de decapado de una empresa galvanizadora, tres concentraciones al 5, 10 y 16% del bano acido. Las curvas de resistencia a la polarizacion lineal (Rp) y polarizacion potenciodinamica, se realizaron en un Potenciostato/Galvanostato modelo PARC 273 A acoplado a una computadora, a una velocidad de barrido de 0,28 mV/s. Las pruebas de resistencia a la Polarizacion Lineal, se ejecutaron suministrando un potencial de [menor que o igual a] 20 mV vs [E.sub.corr]. Para las pruebas de Polarizacion Potenciodinamica se suministro un potencial inicial de -250 mV por debajo del [E.sub.corr] del metal en ese medio y como potencial final 600 mV por encima de dicho potencial. Con el objeto de observar si la morfologia y composicion quimica del recubrimiento serian afectadas por la variacion de los parametros operacionales, se usaron espectrometros de energia (EDS), y de longitud de onda (WDS), de rayos X, acoplados a un microscopio electronico de barrido. El analisis elemental por EDS es semicuantitativo, y no detecta elementos cuyos numeros atomicos sean inferiores a 11 (Na). Mientras que el analisis mediante WDS que se aplica es cualitativo y detecta elementos con numeros atomicos superiores a 4.

Resultados y Discusion de Resultados

1. Evaluacion del bano acido

Con el fin de determinar la capacidad del bano, a medida que se va usando, en la remocion de oxidos y material contaminate de la superficie metalica, se prepararon laminas (10,0 x 5,0 x 0,3 cm) de acero al carbono SAE 1020. Las laminas (por triplicado) se expusieron en un medio atmosferico, clasificado como C5 [6] segun Norma ISO 9223, por un lapso de 4 meses, para la facilitar la formacion de productos de hierro y otros contaminantes. Posteriormente se retiraron y se sumergieron completamente a la accion de un ciclo de bano de HCI (solucion que se ha ido retirando con el tiempo de los tanques de decapado de la planta) con concentracion aproximada al 5; 10 y 16% p/p, durante 5 minutos. Luego la lamina se saca del bano, se lava, se seca y se pesa. La exposicion de las laminas en cada una de las concentraciones de los banos, permite la remocion de los productos de corrosion, generandose iones [Fe.sup.+++], que interaccionan con los [Cl.sup.-], produciendose Fe[Cl.sub.3], el cual reacciona tanto con el [H.sub.2] (producido al reaccionar el HCl con el Fe) como con el Fe para producir Fe[Cl.sub.2]. [7] El Fe[Cl.sub.3] al estar en contacto algun tiempo con el aire, forma complejos y varios hidratos, el mas importante de los cuales es el hexahidrato, Fe[Cl.sub.3].6[H2.sub.O], sustancia amarilla delicuescente, muy soluble en agua. Como el Fe[([H.sub.2]O).sub.6.sup.+++] se ioniza y el hidroxido ferrico, Fe[(OH).sub.3], es muy poco soluble, donde se supondria que se formase un precipitado de esta sustancia, pero no es asi; el hidroxido ferrico permanece en dispersion coloidal, que le causa un color pardo amarillento al bano. La reduccion de iones [H.sup.+] por la reaccion con el Fe genera una elevada cantidad de [H.sub.2] gaseoso que se libera al momento de ocurrir el decapado quimico. El bano a medida que se va utilizando va cambiando de un color inicial casi transparente a verde palido[7] (caracteristico de los [Fe.sup.++]), despues se va tornando pardo a marron (dispersion coloidal), hasta que finalmente alcanza un color negruzco, que es cuando practicamente se han formado una cantidad de lodo en el fondo del tanque.

En la Tabla 1, puede observarse que la perdida de peso (remocion de oxidos y/o impurezas presentes en la superficie del material) se reduce con la disminucion de la concentracion del bano acido. Este comportamiento se debe a que a medida que el bano acido elimina oxidos de hierro de la superficie del acero, mayor es el contenido de hierro en la solucion que interacciona con los cloruros provenientes del HCl, de modo que permanecen menos Cl-libres para la formacion de sales de hierro solubles, reduciendo asi la efectividad en la accion de decapado del material. Esta condicion convierte el bano con 5% de acidez, en el menos vigoroso de los tres banos, en cuanto al porcentaje de remocion de productos, por lo que se requeriria un mayor periodo de tiempo para completar el decapado quimico que exige la pieza a ser galvanizada. Dado el alto contenido de hierro en la solucion se recomienda retirar o desechar el bano acido cuando descienda a un 5% de concentracion, o a menos que se diluya con agua que permite disminuir el exceso de hierro finamente dividido o la acumulacion superficial de sales de hierro que contienen iones ferricos, los cuales atacan directamente al acero e incrementan el consumo de acido [8]. Sin embargo un tiempo prolongado durante el decapado existe una mayor posibilidad que se produzca un sobre decapado que favorece la formacion de manchas oscuras, un mayor consumo de cinc y, en ocasiones, a la creacion de depositos esponjosos [9].

Durante el proceso de galvanizacion por inmersion en caliente del acero se deben considerar las condiciones del bano que se utiliza para decapar la superficie de las estructuras. Una de ellas es el uso de inhibidores de corrosion. Al comparar las velocidades de corrosion de los banos acidos sin inhibidor (Tabla 2) y con 0,5% de inhibidor comercial (Tabla 3) se observa que es esencial la utilizacion de inhibidores de corrosion para las soluciones de limpieza quimica con HCl. Los inhibidores utilizados en el decapado [10], son conocidos como inhibidores de adsorcion, actuan para retardar los procesos electroquimicos anodicos o catodicos del proceso de corrosion. Estos inhibidores basicamente evitan la remocion del hierro (disolucion), al ser expuestas las piezas a una prolongada exposicion de las mismas en soluciones acidas. La diferencia de las velocidades de corrosion entre las soluciones acidas con inhibidor y sin inhibidor son muy marcadas, lo cual indica la eficiencia del inhibidor utilizado. La eficiencia se calculo utilizando la siguiente ecuacion:

E = [i.sub.corr] S.I.-[i.sub.corr] C.I./[i.sub.corr] S.I. x 100,

donde [i.sub.corr] S.I. es la densidad de corriente de corrosion sin inhibidor, y [i.sub.corr] C.I. la densidad de corriente de corrosion con inhibidor.

Es de hacer notar que cuando se expresa la eficiencia de un inhibidor no es un termino absoluto, sino que se corresponde a una disminucion de la velocidad de corrosion al agregarse el inhibidor [8,11], por lo tanto la eficiencia es un parametro que solo sirve para comparar la capacidada del inhibidor. La eficiencia no solo es afectada por las propiedades del inhibidor (tipo y naturaleza de los sustituyentes), sino que esta perturbada por factores propios del metal, su estado superficial, su pureza, su permeabilidad al hidrogeno, pH, concentracion de oxigeno disuelto, iones agresivos o especies interferentes [11,12]. En la Tabla 3 se nota una mayor velocidad de corrosion para 5% de acido, lo que indica que la capacidad inhibidora del inhibidor se va reduciendo con la disminucion de la concentracion del acido. Esta perturbacion se debe entre otros factores a que la formacion de la dispersion coloidal en la solucion pudiese contrarrestar el mecanismo de adsorcion de este tipo de inhibidor sobre la superficie metalica; a la accion despolarizante de las sales ferricas que se van generando; y a una posible degradacion o alteracion del inhibidor. De acuerdo a la variacion que experimenta el potencial de corrosion del acero SAE 1020 en el medio acido demuestran claramente que el inhibidor comercial funciona como un inhibidor anodico [10]. Estos valores de eficiencia estan en correspondencia a

los obtenidos en otros trabajos similares de investigacion [13].

2. Evaluacion del agua de enjuague

El agua de enjuague se utiliza con la finalidad de eliminar de la superficie de las estructuras a galvanizar, las particulas dispersas de los compuestos que se han ido formando durante el decapado (sales de hierro) y la capa humedecida del bano acido. Esta anormalidad puede se reducida mientras mas tiempo se deje escurrir la pieza, en el tanque de decapado, antes de pasarla a la etapa de enjuague. Sin embargo, la disolucion del resto de la pelicula de acido fuerte es lo que incide en un descenso relativamente rapido del pH del agua de lavado. En la Tabla 4 se aprecia que el pH del agua de lavado es inversamente proporcional al contenido de cloruro y hierro presente en la misma, es decir, que a medida que decrece el pH del agua de enjuague (o lavado) se incrementa el contenido de hierro y cloruro de la misma. Apreciandose que el mayor contenido de ambos componentes se presenta para el agua con pH 2,50.

Los parametros electroquimicos se presentan en la Tabla 4, los resultados senalan que a medida que decrece el valor del pH del agua de enjuague se reduce la resistencia a la polarizacion y por ende el aumento de la velocidad de corrosion del acero. Los valores de Rp y de velocidad de corrosion variaron muy levemente para el agua de enjuague con pH de 3,50 y 4,50. El agua a pH 2,50 alcanza la mayor velocidad de corrosion, porque posee un alto contenido de residuos del bano acido, especialmente sales ferricas que poseen un alto poder oxidante [6], lo que induce a que las mismas desarrollen un ataque con mayor agresividad a la superficie del material al ser enjuagado, por lo que deberia desecharse, ya que la agresividad de la corrosion es elevada con respecto a la de pH 4,50.

3. Evaluacion fisicoquimica y electroquimica del acero galvanizado

3.1. Espesor del recubrimiento galvanizado

En la Tabla 5 se presentan los espesores promedio de recubrimiento de cinc por inmersion que alcanzan las probetas de acero SAE 1020 (15,0 x 10,0 x 0,3 cm). Estos espesores se incrementan con el tiempo de inmersion.

Para I minuto de inmersion, se observa que el espesor es aproximadamente un 25% menor que los correspondientes a 2 y 3 minutos de inmersion, espesores muy similares entre si. Este resultado significa que para un tiempo de inmersion de 2 minutos practicamente se ha alcanzado el valor requerido del espesor del recubrimiento galvanizado, para dicho material, de modo que se puede disminuir el tiempo dedicado a la inmersion. Sin embargo, en los tres tiempos de inmersion, se nota que no existe un control con precision de la distribucion del recubrimiento de cinc sobre la superficie del acero. Al realizar un analisis de las capas del recubrimiento (Tabla 6), se observa que al primer minuto de inmersion, el recubrimiento de cinc esta compuesto basicamente por las tres primeras capas que se forman (gamma, delta y zeta), las cuales son las de menor espesor, mientras que la capa eta presenta el mayor espesor (26,16 [micron]n). Sin embargo, a medida que se incrementa el tiempo de inmersion aumenta el espesor de las capas aleadas que se forman por la difusion entre los atomos de cinc y los de hierro en el estado solido, proceso que entre otros factores esta regularizado por el tiempo y la temperatura (2a Ley de Fick). Despues del primer minuto, y casi hasta el segundo minuto, el espesor de cada una de las tres capas aleadas del recubrimiento (las mas cercanas al metal base), continuan creciendo en forma equitativa mientras que la capa exterior eta crece muy suavemente. Como resultado final se obtiene un incremento del espesor del recubrimiento galvanizado para 2 y 3 minutos de inmersion.

4. Composicion quimica del recubrimiento

Se obtuvieron muestras variando algunas etapas del proceso, determinandose su composicion quimica elemental, tal como se reportan en las Tablas 7-9.

Como era de esperarse, de acuerdo a estas tablas se aprecia que en todas las probetas el elemento mas representativo de cada capa es el cinc, seguido, en general, del hierro, azufre y aluminio, los cuales se encuentran en proporciones mucho mas pequenas. Igualmente se observa que a medida que se aproxime el recubrimiento de cinc al metal base, el contenido de cinc decrece y se incrementa el contenido de hierro.

Se efectuaron analisis quimicos por capas resultando las proporciones de Zn y Fe, en el mismo orden de las presentadas en la literatura [9,14].

La composicion quimica del recubrimiento en las probetas obtenidas mediante proceso normal y sin la etapa de secado (Tablas 7 y 8), indican proporciones de aluminio de mas del 1% en casi todas sus capas. Sin embargo, en la Tabla 9 (Proceso en ausencia de la etapa de enjuague), no aparece el A1, lo que senala que la incorporacion de este elemento es durante el enjuague, como un contaminante. Estas adiciones de Al pueden disminuir la resistencia a la corrosion del Zn, dado que incrementan el ataque intergranular de las aleaciones de Zn, sobre todo si estuviese en presencia de pequenas concentraciones de Pb [14], que no es el caso en el proceso normaly en el proceso sin la etapa de secado. Un monitoreo frecuente de la composicion quimica de la solucion de enjuague sena conveniente, sobre todo para tratar de que la composicion quimica de la capa eta (la mas superficial) se aproxime al 100%, para que asi el recubrimiento tenga una mayor durabilidad.

El hecho de que surja azufre en todos lo procesos (Tablas 7-9), en la mayor parte del espesor del recubrimiento, probablemente se deba a procedimientos de limpieza deficientes, ya que podrian existir impurezas en las formas de sulfatos o sulfuros.

Aunque el cobre aparece en la capa gamma del proceso sin la etapa de secado (Tabla 8), no es un elemento indeseable, ya que su presencia podria mejorar su resistencia a la corrosion atmosferica y retardar el ataque intergranular [14], aunque este efecto puede ser temporal y no tener diferencias significativas en procesos prolongados de corrosion.

La incoherencia de que en la probeta correspondiente al proceso sin la etapa de enjuague (Tabla 9), aparezca cloro en la capa zeta (Figura 1), y de que este cloro podria existir bajo la forma de cloruro libre, una vez que el electrolito llegara esta, indica que la etapa de enjuague no se debena obviar, dado el caracter corrosivo de iones cloruros en aleaciones de Zn, donde no exista control de pH o aplicacion de inhibidores de corrosion [14].

[FIGURA 1 OMITIR]

La presencia de otras impurezas, tales como I, Ba, Ca, Ag; detectadas mediante WDS, el cual tiene un limite de deteccion del orden de 100 ppm superficiales, es decir, concentraciones muy pequenas, podria indicar que el sistema, en general, debe ser objeto de un mayor control de estas. Ya que si las impurezas no son eliminadas podrian interferir con la reaccion Zn-Fe durante el proceso de inmersion en Zn fundido, dando lugar entonces, a microheterogeneidades que acelerarian la velocidad de corrosion del recubrimiento, dado que interferirin con la formacion de capas pasivas las cuales suelen ser adherentes y compactas, e incrementan la resistencia a la difusion ionica, disminuyendo, en consecuencia, la velocidad de corrosion superficial.

En definitiva, desde el punto de vista de composicion quimica del recubrimiento, las condiciones operacionales, deben ser tales, que en la capa eta, la concentracion de Zn se aproxime al 100%, y que todas las capas deben estar libres de agentes contaminantes, para que, finalmente, se garantice la formacion de las capas pasivas protectoras, con los productos de corrosion naturales del recubrimiento.

5. Evaluacion electroquimica del acero galvanizado

En la Tabla 10 se presentan el potencial de corrosion del acero galvanizado, practicamente constante, en solucion de NaCl al 3,5% en cada una de las probetas de acero que fueron galvanizadas en el bario a diferentes tiempos de inmersion. Tambien se observa que ha medida que aumenta el tiempo de inmersion de las laminas de aceros en el bano por galvanizacion en caliente disminuye la velocidad de corrosion del acero galvanizado en la solucion de NaCl al 3,5%, lo cual se debe al mayor espesor que presenta la capa del acero galvanizado. Estos resultados estan en correspondencia con los obtenidos por J. Pauque [15] en comportamiento de recubrimientos metalicos y no metalicos expuestos en medios electroliticos y los de R. Contreras [16] al exponer probetas de acero galvanizado en medios atmosfericos clasificados como C3, C4 y C5 [6].

Conclusiones

La falta de renovacion del agua de enjuague va generando una disminucion del pH, el cual en conjunto con la presencia de los iones de hierro que se va produciendo iones [Fe.sup.+++], haciendo esta solucion mas agresiva y por lo tanto no cumpliendo su funcion primordial como es la eliminacion de sales de hierro.

Se observo una disminucion en la remocion de oxidos y/o impurezas presentes en la superficie del acero con la disminucion de la concentracion del bario acido. El bano con 5% de acidez, es el menos vigoroso de los tres banos, por lo que se requiere un mayor periodo de tiempo para completar con el decapado quimico.

En el caso de que se suprima la etapa de enjuague, parte del cloruro del bano acido (HCl) queda atrapado entre la capa Eta y la zona de interseccion Eta-Zeta del recubrimiento de cinc, ello se origina porque no se eliminan totalmente los residuos producidos durante el decapado quimico, ni existe un escurrimiento total de los mismos.

El espesor relativo de la capa de aleacion del acero galvanizado aumento con el tiempo de inmersion en el cinc fundido. El espesor de las tres capas aleantes aumentaron de manera casi proporcional entre el primer y segundo minuto, mientras que la capa Eta aumento muy levemente.

Recibido el 30 de Junio de 2006

En forma revisada el 30 de Julio de 2007

Referencias Bibliograficas

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[16.] Contreras R., Tesis, Facultad de Ingenieria, Universidad del Zulia, Maracaibo, 2000.

Miguel Sanchez, Ramon Contreras, Orlando Perez, Oladis de Rincon y William Campos

Centro de Estudios de Corrosion, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuelca Laboratorio de Electroquimica, Universidad de los Andes. Merida, Venezuela. Tlf/Fax 58-261-7598175; 58-261-7598807. miguelcuc@yahoo.com, oladis1@yahoo.com
Tabla 1

Caracterizacion del bano acido y su efecto sobre el acero al carbono

Conc. del bano   Contenido        pH     Contenido de
(%)              cloruros (ppm)          hierro (ppm)

16               156.200          0,66   1.426

10               100.800          0,85   9.712

5                 49.700          1,15   14.970

Conc. del bano   Perdida de peso  Remocion
(%)              (g)              (%)

16               6,92             7,09

10               4,95             4,04

5                4,68             2,86

Tabla 2

Comportamiento electroquimico del acero al carbono en el bano acido
(HCl) sin inhibidor

% HCl   Ecorr vs ECS   Rp                 B
                       (Ohm.[cm.sup.2])   (mV/dec)

16      -0,450         1,07               16,2

10      -0,405         1,94               23,4

5       -0,453         3,36               28,4

% HCl   icorr          VC
        (mA/           (mm/ano)
        [cm.sup.2])

16      15,14          17,766

10      12,06          14,187

5       8,45           99,16

Tabla 3

Comportamiento electroquimico del acero al carbono en el bano
acido (HCI) a 0,5% inhibidor comercial

% HCl   Ecorr vs ECS   Rp                 B
                       (Ohm.[cm.sup.2])   (mV/dec)

16      -0,369         51,35              21,6

10      -0,276         23,30              17,6

5       -0,369         14,10              13,4

% HCl   icorr          VC
        (mA/           (mm/ano)           Eficiencia
        [cm.sup.2])

16      0,42           4,93               97,3

10      0,76           8,92               93,7

5       0,95           11,15              88,8

Tabla 4

Comportamiento electroquimico del acero al carbono en el agua
de enjuague o lavado

pH      Ecorr vs   Cloruro       Hierro     Rp
        ECS.       (ppm)         (ppm)      (Kohm.[cm.sup.2])

4,50    -0,612     106,5         1,81       1,82

3,50    -0,616     142,0         2,34       1,49

2,50    -0,511     852,0         12,88      1,06

pH      B          icorr         VC
        (mV/dec)   (pA/          (mm/ano)
                   [cm.sup.2])

4,50    10,8       5,95          0,089

3,50    15,2       7,78          0,117

2,50    18,3       17,30         0,592

Tabla 5

Analisis estadistico de los espesores del recubrimiento de las probetas
de acero galvanizado

Tiempo de   Espesor       Espesor       Espesor       Desviac.
inmersion   superior      inferior      promedio      estandar
(min)       ([micron]m)   ([micron]m)   ([micron]m)   muestral

3           132           87            106           7,19

2           127           90            106           7,23

1           108           64            77            10,37

Tabla 6

Espesor de las capas del recubrimiento de Cinc en funcion
del Tempo de inmersion

Capa analizada   Tiempo de inmersion (min)

        1                 2                 3

Eta     26,16 [micron]m   29,80 [micron]m   32,80 [micron]m

Zeta    14,64 [micron]m   26,70 [micron]m   28,20 [micron]m

Delta   13,56 [micron]m   24,70 [micron]m   21,20 [micron]m

Gamma   0,76 [micron]m    1,26 [micron]m    1,69 [micron]m

Tabla 7

Composicion porcentual del perfil del recubrimiento de la probeta
de acero galvanizado en el proceso normal

Capas del       Analisis EDS (% p/p)              Analisis
recubrimiento                                     (cualitativo)
                                                  WDS

                Al      S       Fe       Zn

Eta             1,565   0,760   0,313    97,361   Zn.

Zeta            0,712   4,647   0,561    94,080   Zn, Fe y I.

Delta           1,267   -       6,780    91,953   Zn, Fe y I.

Gamma           1,377   -       14,151   84,472   Zn, Fe, Mn, Ba,
                                                  Ca, I, Ag

Tabla 8

Composicion porcentual del perfil del recubrimiento de la probeta
de acero galvanizado en ausencia de la etapa de secado

Capas del      Analisis EDS (% p/p)
recubrimiento
               Al      S       Fe       Zn       P       Cu

Eta            1,381   0,700   -        97,919   -       -

Eta-Zeta       3,698   1,810   1,648    92,843   -       -

Zeta           1,175   -       6,953    91,872   -       -

Delta          1,179   0,589   8,688    89,544   -       -

Gamma          1,305   -       14,617   83,473   0,324   0,280

Tabla 9

Composicion porcentual del perfil del recubrimiento de la probeta
de acero galvanizado en ausencia de la etapa de enjuague

Capas del       Analisis EDS (% p/p)
recubrimiento
                Al       Cl       S

Eta                      -        -

Eta-Zeta                 -        5,646

Zeta            0,800    0,605    1,160

Delta                    -        -

Gamma                    -        -

Capas del                         Analisis WDS
recubrimiento                     (Cualitativo)
                Fe       ZN

Eta             0,448    99,552   Zn, Fe

Eta-Zeta        0,429    93,925   Cl, Pb, S

Zeta            5,571    91,864   Cl, Pb, S, Al

Delta           7,528    92,742   -

Gamma           11,984   88,096   -

Tabla 10

Comportamiento electroquimico del acero galvanizado en solucion
de NaCl al 3,5%

Tiempo   E(V) vs ECS   Rp                 B
(min)                  (Kohm.[cm.sup.2])  (mV/dec)

3        -1,016        5,31               19,0

2        -1,019        4,19               21,2

1        -1,016        2,81               22,0

Tiempo   icorr         VC
(min)    ([micro]A/    (mm/ano)
         [cm.sup.2])

3        3,58          0,0468

2        5,06          0,0831

1        7,83          0,1187
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Author:Sanchez, Miguel; Contreras, Ramon; Perez, Orlando; de Rincon, Oladis; Campos, William
Publication:Revista Tecnica
Date:Nov 1, 2007
Words:5811
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