EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA DE LOS ACEROS SIDOR- ARCO (A-588) Y ACERO AL CARBONO (A-36) EN MEDIO RURAL. Unda Gil

Victor Maizo UMtta D'Onofrio

Ovidio León

Maritza Martinez

Fernando Gonúlez

Resumen: Este trabajo presenta los resultados obtenidos en la Estación Experimental de Tumeremo en el Estado Bolívar, perteneciente al proyecto • MAPA VENEZOLANO DE CORROSIÓN ATMOSFÉRICA· ( M.V.C.A.).Los objetivos principales de este estudio fueron comparar la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros SIDOR ARCO ( A-588 ) y acero al carbono ( A-36 ) en zona rural y correlacionar la velocidad de corrosión de los materiales evaluados con los datos meteorológicos y el nivel de contaminantes atmosféricos de la zona. Los resultados de los ensayos de campo corresponden a un período de 5 anos y fueron realizados de acuerdo a las normas ASTM G-1 y G-50 y las muestras se evaluaron segun la norma ISO/DIS 8407. Adicionalmente, se estudió la morfología de los productos de corrosión por Microscopía Electrónica de Barrido ( MEB ) y se caracterizaron las fases presentes por Difracción de Rayos X y espectroscopia Mossbauer. Los resultados obtenidos indican que el acero SIDOR-ARCO presenta una mayor resistencia a la corrosión atmosférica que el acero A-36, explicándose este comportamiento debido a las diferentes características de las capas de productos de corrosión que se forman sobre ambos aceros. En el acero SIDOR-ARCO, los ensayos indican que se forma una capa de óxido protectora densa adherente, cuyas características están afectadas por los elementos aleantes ( Cu, Ni, Cr, V), los cuales forman compuestos estables que mejoran la adhesión de la capa y reducen considerablemente la porosidad, disminuyendo de esta forma el paso de la humedad, oxígeno y agentes contaminantes. Palabras Clave: Acero A-36 1 Acero A-588 1 Acero estructural 1 Acero patinable 1 Acero SIDOR ARCO 1 Corrosión atmosférica 1 Medio rural

EVALUATION OF THE ATMOSPHERIC CORROSION RESISTANCE OF SIDOR-ARCO STEEL (A-588) AND CARBON STEEL (A-36) UNDER RURAL ENVIRONMENT Abstract: This paper reports the results ofTumeremo's Experimental Station (Bolívar State) as part of the project VENEZUELAN MAP OF ATMOSPHERIC CORROSION (M.V.C.A.). This project has as it main objective to compare the atmospheric resistance to corrosíon of SIDOR- ARCO steel (A-588) and carbon steel (A-36) in rural areas and correlata the corrosíon rate of these two mataríais with meteorologícal data and the level of atmospheric pollutants ín such environments. The results of the fíeld tests refer to a 5-years period. The tests were carried out according to ASTM G-1 and G-50 standards and samples of these two steels were evaluated under ISO/OIS 8407 regulations. In addition, the morphological study of the corrosion products was done by means of Electron Scanning Microscopy. Present phases were characterised through X-ray diffractíon and Mossbauer spectroscopy. The resulting data indícate that SIDOR-ARCO steel otrers a higher resistance to atmospheric corrosion than the carbon steel A-36. This may be due to different characteristics of the corrosíon product layers which form on both steels. Tests of the SIDOR-ARCO steel show that a dense, adherent, oxide-protective layer ís formed and whose characteristics are affected by alloying elements (Cu, Ni, Cr, V) originaüng stables compounds. Such compounds improve layer adherence and reduce porosity considerably, thus decreasing the passage of moisture, oxigen and contaminants.

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Key words: Atmospheric Corrosion 1 Carbon Steel (A-36) 1 Film Steel/ Rural Environment 1 SIDOR-ARCO Steel (A-588) 1 Structural Steel. Los lng. linda Gl, Vlctor Maízo y Ovidio León son Profesor Asociado, Profesor lrwtructor y Profesor~ respectivamente del Departamento de lngenierla Metalúrgica, Centro de Estudios de Corrosión de la UNEXPO, Vicerrectorado Puerto Ordaz, Urb. VIlla Asia, final Calle China, telefax (086) 823066 y 8252-45. La Tec. Maritza Martlnez es Asistente del mismo Centro. La Uc. Usetta D'Onofrio es Profesor Tltutar de la Escuela de Flsica de la Fac:Utad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela y el Uc. Fernando Gonzélez es Profesor Titular de la FaWiad de Ciencias y Coordinador del Laboratorio de Espectroscopia Mossbauer de esta misma Universidad.

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1997. pp. 30-36 - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Gil. L., et. al., Resistencia a la corrosi6n atnwsfhica

l.-INTRODUCCIÓN

Venezuela es un país que tiene un gran parque industrial con los más variados problemas de corrosión al igual que otros países Latinoamericanos . A raíz de esta problemática, un grupo de investigadores de Venezuela se reunieron para proponer el proyecto Mapa Venezolano de Corrosión Atmosférica .El principal objetivo de este proyecto fue caracterizar la corrosividad atmosférica en Venezuela, a través de un mapa de corrosividad, en función de parámetros climáticos y de contaminación. Asímismo, se pretendió a través del estudio de los productos de corrosión, obtener un mayor conocimiento de los mecanismos de corrosión operantes y por ultimo, sentar las bases para una selección óptima de materiales metálicos y recubrimientos . La Universidad Nacional Experimental Politécnica, ( UNEXPO ), "Antonio José de Sucre·, Vicerrectorado Puerto Ordaz, participa an el proyecto de elaboración del Mapa Venezolano de Corrosividad Atmosférica ( M.VC.A ), teniendo bajo su responsabilidad la Estación Experimental de Tumeremo, Estado Bolívar, que se encuentra instalada en la Estación Meteorológica de la Fuerza Aérea Venezolana ( F.A.V. ) de la misma ciudad. Los objetivos de este trabajo se centraron en caracterizar la atmósfera de la estación y evaluar el efecto de los contaminantes y condiciones meteorológicas en la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros A-36 y acero SIDOR-ARCO (A-588), así como comparar el comportamiento del acero patinable (A-588) respecto al acero al carbono (A-36). En este trabajo se presentan los resultados después de cinco años de evaluación. El proceso de corrosión atmosférica está catalogado como un fenómeno electroquímico (1,2) por lo que el electrolito , el proceso anódico y el proceso catódico son factores que tienen una estrecha relación con la cinética del proceso global. Es decir, para que un metal sufra corrosión atmosférica, es imprescindible que estén presentes, al mismo tiempo ,el agua como electrolito conductor de la corriente eléctrica generada en las reacciones electroquímicas , el oxígeno o el hidrógeno, como elementos que sufren el proceso de reducción en medios ácidos o alcalinos según el caso y el material metálico que sufrirá el proceso de oxidación o pérdida de electrones , corroyéndose . De las variables mencionadas , la cantidad de agua presente es el elemento lim itante del proceso corrosivo (2,3) y la extensión que tenga la corrosión depende directamente del tiempo que permanezca sobre la superficie metálica una película mínima de humedad, cuyo origen puede estar en la humedad

atmosférica (HR) , la lluvia , la nieve, el rocío, etc. Es por ello que en los estudios de corrosión atmosférica, es de gran importancia conoce r e l ti empo de humectación , generalmente medido como el número de horas con humedad relativa mayor o igual al 80% , cuando la temperatura del ambiente es mayor de OOC , valor que se considera suficiente para proveer la película de agua necesaria para que se dé el proceso electroquimico de corrosión. Una vez iniciado el proceso entran en juego otras variables que hacen que la velocidad de las reacciones electroquímicas aumenten , bien sea popr imcremento de la capacidad conductora del electrolito , por que Jos contaminantes atmosféricos actúan como catalizadores , o por ataque del material metálico .Los iones cloruro, los compuestos de azufre y el polvo atmosférico hacen que la velocidad de corros1ón varíe considerablemente de una zona a otra y sean los factores climáticos y de contaminación los que determinen el comportamiento de una atmósfera, haciéndola más o menos corrosiva para las estructuras metálicas expuestas en ella (1, 3,4). 11. DESARROLLO 2.1.-METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

La metodolog ía de trabajo se dividió en tres partes: a. Caracterización del ambiente de la estación. b. Ensayos de campo y c. Caracterización de los productos de corrosión.

a. Caracterización del ambiente. Los contaminantes atmosféricos evaluados fueron el poder sulfatante de la atmósfara, la salinidad y la cantidad de polvo atmosférico sedimentable(5). Para determinar los compuestos de azufre, se utilizó el método del dióxido de Plomo ( mg S02 1 día ) y la salinidad de la atmósfera ( mg Cl- 1 m día ) se determinó por el método de la vela húmeda, ambos según norma ISO/DP 9225 y fueron evaluados mensualmente por un período de un a ño. Las variables climatológicas se procesaron de la información correspondiente a los informes mensuales suministrados por la estación de la Fuerza Aérea de Tumeremo, Estado Bolívar(ver Tabla l). Se realizó la clasificación climatológica de la estación de acuerdo al índice de Brooks o índice de deterioro, Id (1), que es calculado (3)a partir de la presión de saturación de vapor de agua, (Vx) y de la temperatura y humedad promedio anual (H).

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TABLA l. Datos Meteorológicos y Contaminantes Atmosféricos.

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