Download materiales ferrosos 2
Document related concepts
Transcript
CORROSION Y MEDIDAS DE PROTECCION. PROCESO DE CORROSION Los aceros se muestran una propensión muy importante a convertirse nuevamente en óxidos. Esto se debe a un fenómeno electroquímico en el cual se verifica un proceso de solubilización del metal siendo el electrolito la propia atmósfera. Es imprescindible para que se produzca el fenómeno la presencia de oxígeno (esto explica la durabilidad de las varillas de acero al interior de la masa de hormigón).El proceso de solubilización tiene lugar a través del transporte de electrones ( partículas elementales de carga negativa ) de un ánodo a un cátodo. La idea más representativa de éste fenómeno la constituye la pila galvánica constituida por dos metales ( o elementos irregulares no homogéneos de un mismo metal) denominados como ánodo y cátodo, un conductor (el propio metal) y un electrolito (atmósfera húmeda, agua dulce o de ácidos, álcalis, soluciones salinas o tierra).La diferencia de potencial que resulta en la superficie de contacto de metal con el electrolito y que caracteriza la tendencia del metal a su disolución se denomina potencial electródico y su magnitud depende en buena parte de la composición del electrolito. Los metales se relacionan, a través de su potencial electródico por comparación con el potencial hidrógeno cuyo valor se toma como cero. Aquellos metales de PH mayor actúan como cátodos produciendo corrosión en aquellos de menor PH. A los efectos ilustrativos se transcribe la tabla de potenciales electródicos de los distintos metales, indicando sólo aquellos más representativos para nuestro uso: Oro Plata Cobre Hidrógeno Plomo Estaño Hierro Zinc Aluminio Magnesio +1.50 +0.80 +0.334 0.00 -0.127 -0.136 -0.439 -0.762 -1.30 -1.55 MEDIDAS DE PROTECCION Preparación de la superficie: es la etapa crucial en la protección del hierro. Sin una adecuada preparación no pueden esperarse resultados satisfactorios de resistencia frente a la corrosión. Por tanto es importante establecer una calidad promedio de pretratamiento en particular en trabajos de relevancia. Para ello nos podemos basar en una norma sueca STANDARD SIS que relaciona el grado de corrosión de las superficies con el grado de limpieza de las mismas. Distingue 4 grupos: a- Superficie con capa de laminación intacta y prácticamente sin corrosión. b- Superficie con principios de corrosión y donde la capa de laminación comienza a desprenderse. c- Superficie donde las capas de laminación han sido eliminadas por la corrosión o puede eliminarse por raspado. No se observan cavidades. fSuperficie donde la capa ha sido eliminada por la corrosión y se han formado cavidades a gran escala. Para las condiciones establecidas se analizan dos tipos de preparación de la superficie. IRascado y cepillado normal. IIArenado seco. Para ambas operaciones las superficies se limpiarán para quitar aceites, grasas, etc, y las capas gruesas de óxidos se retirarán con cincel. ISe consideran dos clases: St 2 -Cepillado minuciosos. St 3 -Cepillado muy minucioso. IISe consideran 4 clases: Sa 1 – Arenado ligero. Sa 2 – Arenado minucioso. Sa 21/2- Arenado muy minucioso. Sa 3- Arenado a metal blanco. Otra clasificación de tratamientos superficiales para eliminar los contaminantes y el óxido los podemos dividir en: 1Métodos químicos: se emplean desengrasantes y Detergentes para eliminar la grasitud. El óxido es eliminado con soluciones ácidas conocidas como desoxidantes, debiéndose retirar el exceso de los mismos previo al pintado. Otro método muy eficaz e integral es fosfatizado. 2Métodos físicos: eliminar la grasitud y contaminantes mediante desengrasantes o trapeo con solvente. Para eliminar el óxido se pueden aplicar varios métodos que indicaremos en orden creciente de eficacia: - lijado. - cepillado manual. - cepillado mecánico. - granallado. - picareteado. - arenado húmedo. - arenado seco. RECURSOS CONTRA LA CORROSION 1Interrupción del circuito electroquímico. Mediante la eliminación del contacto entre los dos metales que forman el par. Eliminando el oxígeno disuelto en el electrolito. Usar metales cuyo potencial electródico sea muy semejante. Mediante catodización, es decir, cambiar las condiciones de polaridad del circuito. 2- 3- Pasivado. Se logra mediante la transformación superficial del metal, formando una capa de óxido o sal del metal base. Esta capa debe ser impermeable para evitar la penetración del electrolito. Algunos de éstos métodos se conocen con el nombre de pavonado y anodizado. Recubrimientos metálicos. Estos se aplican ampliamente en la industria y hace falta distinguir dos tipos de protección: la catódica y la anódica. - Protección catódica: El metal de recubrimiento tiene un potencial electródico mayor que el del metal base. Para asegurar una buena producción se necesita que el recubrimiento sea contínuo y no poroso. Como recubrimientos catódicos del hierro o el acero se emplean el estaño, plomo, cobre y níquel. - Protección anódica: El metal de recubrimiento posee un potencial electródico menor que el del metal base. El recubrimiento protege el metal de un modo electróquico, al formarse el par galvánico el metal de recubrimiento. - Procedimientos de ejecución: Galvanizado: la pieza del metal base que actúa como cátodo se suspende en un baño electrolítico de solución acuosa de la sal del metal a precipitar. Las propiedades protectoras de éste procedimiento son muy eficientes y su tecnología muy simple. Difusión: Para atribuir a la capa superficial del metal gran resistencia a la formación de óxidos, dureza y resistencia al desgaste se aplica la saturación de la capa superficial con distintos metales (aluminio, cromo, silicio). El tratamiento termoquímico se denomina también recubrimiento por cementación. Pulverización: Consiste en que la superficie del metal, previamente limpiada, se pulveriza con metal fundido con ayuda de aire comprimido (pulverizador). Este recubrimiento resulta poroso y por ésta razón disminuye la calidad con respecto al galvanizado. Los materiales de recubrimiento son de zinc, cadmio y sus aleaciones. Plaqueado: consiste en la formación, sobre el metal a proteger de una capa de metal que crea una película fuerte. El hierro se plaquea con cobre y acero inoxidable. 4- Recubrimientos no metálicos. Es el tipo de producción más difundido en el cual la superficie del metal es tratada mediante pinturas. Su tecnología es simple y muy accesible teniendo como desventaja el cuarteo de la capa protectora dejando pasar la humedad. La protección se verifica de acuerdo a los siguientes mecanismos: Efecto barrera. La película protectora tiene muy baja difusibilidad del agua y del oxígeno. Protección galvánica: Pigmentos que actúan como ánodos de sacrificio. Protección química: Pigmentos que se vinculan químicamente al hierro. Mixta: Es una combinación de las anteriores. TABLA DE CORROSIÓN SUBSTANCIA Temperatura oC oF Condición Acetato de etilo 21 70 - Acetileno 21 70 - 21 70 - 21 70 Agitado - - Caliente Caliente Acetona Solución al 10% Ácido acético Vapor al 30% Vapor al 100% Tipo 304 Muy resistente Muy resistente Muy resistente Muy resistente Mediano No resistente 316 Muy resistente Muy resistente Muy resistente Muy resistente Resistente Mediano Ácido benzoico 21 70 Ácido carbónico seco - - 10% - - 10% - - 25% - - 40% - - Ácido hidroclorhídrico 21 70 5% 21 70 10% 21 70 21 70 5% 21 70 5% - - 65% Concentrado - - Concentrado - - 21 70 10% 21 70 50% - - 5% 5% 10% 21 21 70 70 10% - - 50% 21 70 50% - - Concentrado 21 70 Concentrado - - 21 70 Agua de mar 21 70 Agua oxigenada 21 70 Ácido fosfórico Ácido láctico Concentrado Ácido muriático Ácido nítrico Ácido nitroso al 5% Ácido oxálico Ácido sulfúrico Humeante Agua clorinada saturada Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy Agitado resistente resistente Muy Ebullición Resistente resistente Ebullición Resistente Resistente Poco Ebullición Resistente resistente No resistente No resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Ebullición Mediano Resistente No resistente No resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy Ebullición resistente resistente Ebullición Resistente Resistente Ebullición Resistente Resistente Vaporizació Poco Poco n resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Poco Ebullición Mediano resistente Mediano Resistente Ebullición No resistente Mediano Mediano Resistente Poco Ebullición No resistente resistente Poco Mediano resistente Poco Ebullición No resistente resistente Muy Muy resistente resistente Poco Poco Ebullición resistente resistente Mediano Resistente Mediano Resistente Muy Muy resistente resistente Muy resistente Resistente - 21 70 - - - Ebullición 70 70 212 109+ Ebullición Anhídrido 21 21 100 43+ Hidróxido - - Ebullición 90% anhídrido 21 70 - 90% anhídrido 82 180 Ventilado Azúcar (jugo) 21 70 - Bencina (benzal) 21 70 - Bórax solución al 5% - - Caliente Carbonato de calcio 21 70 - 5% - - Ebullición 50% Malta y mezclas - - Ebullición 21 70 - 3.5% - 4.5% 71 160 - Gas 21 70 - Gas seco 21 70 - Gas húmedo 100 212 - Clorobenzina - - Ebullición Cloroformo seco Cloruro de acético seco 21 - 70 - Caliente Cloruro de aluminio 21 70 - Cloruro de bario 5% y saturado 21 70 - Cloruro de etileno 21 70 - Cloruro de etilo 21 70 - 2% 21 70 Ventilado Saturado - - Ebullición Alcohol etílico Alcohol metílico En general Amoniaco Ventilado Anhídrido acético Carbonato de sodio Cerveza Cloro Cloruro de sodio Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente No resistente No resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Poco Mediano resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Poco Mediano resistente No resistente No resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Resistente Resistente Poco resistente Mediano Muy Resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Resistente resistente Cloruro férrico Cloruro ferroso 1% saturación sol. saturada 21 21 70 70 - Dicloroetano Seco - - Ebullición Eter Flúor (gas) 21 21 70 70 - Frutas (jugo) 21 70 - Gasolina 21 70 - 20% - - Ebullición 30% - - Ebullición Jabón 21 70 - Leche 21 70 - Madera (pulpa) 21 70 - 760 1400 - 871 1600 - Nitrato de sodio - - - Nitrato férrico 5% destilado o gas 21 70 - 10% - - Ebullición Saturado - - Ebullición 5% 21 70 - 10% - - Caliente 100 212 - 25% - - - 50% - - - Tinta 21 70 - Vegetales (jugo) - - - Inactivo 21 70 - Agitado - - - Caliente - - - 24 75 - Hidróxido de sodio Monóxido de carbono Sulfato de aluminio Sulfato de amonia Sulfato de cobre Sulfito de sodio Vinagre Vino No resistente No resistente No resistente Mediano Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente No resistente No resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Resistente Resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy resistente resistente Muy Muy Whisky Escocés - - - resistente Muy resistente resistente Muy resistente Tabla de corrosión del acero inoxidable Tipo 304 y 308 frente a diferentes actores. MATERIALES USADOS PARA LA PROTECCIÓN. FONDOS - Antióxido sintético: resinas alkyd y pigmentos anticorrosivos (óxido de hierro y cromato de zinc. (*) - Antióxido especial: Barniz sintético y pigmentos inhibidores ( de plomo y cromato de zinc). (*) - Anticorrosivo marrón: Resinas alkyd y pigmentos de máxima inercia contra la corrosión. - Zinc Rich Primer: polvo de zinc metálico con un ligante. Protección por acción catódica. - Epoxi clorado más reactivo: Resinas epóxicas de alta resistencia química y a la corrosión. Material de dos componentes. Los ligantes actúan como efecto de barrera y los pigmentos aportan la acción inhibidora ante la corrosión. TERMINACIONES - Esmalte sintético: Elaborado con resinas alquídicas y pigmentos de elevada calidad (dureza superficial). Rojo para techos: Esmalte a base de resinas alkyd y pigmentos de óxido de hierro (calor). Caucho clorado (Alloprene): Pintura de un solo componente, gran adhesión. Lleva diluyente especial. COMBINADOS - Esmalte Epoxi y reactivo: Resinas epoxi con endurecedores específicos (dureza). Se adiciona un reactivo (2x1). Epoxi bituminoso y reactivo: Combina resinas epóxicas con la inercia química y resisten al agua del alquitrán de hulla (color negro). OTROS - ACABADO TIPO Brillante Semimate Mate Convertidor de óxido: copolímero de secado aéreo que se convierten en un film protector (barrera). Desoxidante: Para tratamiento de metales atracados permitiendo la transformación del óxido. Wash- primer y Reactivo: acondicionador de superficies que complementa la acción de los fondos (no sustituye). Imprescindible para superficies galvanizadas o aluminio.. Resinas vinílicas. existen tres tipos de acabados según sea el tipo de cobertura deseado. ASPECTO Brillante Oscuro Gris RUGOSIDAD <0.5 0.5 a 1.5 >1.5 COBERTURA 300 g/m2 450g/m2 600g/m APLICACION Cubiertas Guarda-rail alcantarillas PASIVADO proceso posterior al recubrimiento que consiste en la aplicación de inhibidores de la formación del óxido blanco. Este proceso permite una adecuada conservación del material sin que se modifique la apariencia por la ausencia de aireación. Los inhibidores más comunes son aceites, ácido crómico diluido o distintos fosfatos. PRODUCTOS TERMINADOS Aceros planos: chapas lisas en bobinas, chapas lisas cortadas y flejes continuos. Ejemplos de chapas y perfiles. EL ACERO GALVANIZADO. MATERIA PRIMA Bobinas de acero laminadas en caliente con espesores hasta un mínimo de 2.5 cm. El óxido que se forma por la laminación debe ser removido (decapado() por medios químicos o térmicos. En general el material sufre una segunda laminación , en frío, para obtener espesores del orden de los 3mm. Este material tiene buen acabado superficial, espesores precisos y bu4ena planabilidad pero debido al excesivo trabajo mecánico desarrollado presenta un elevado grado de dureza por lo cual se le debe someter a un proceso de recocido para ablandarlo y mejorar su formabilidad. DECAPADO Proceso mediante el cual se procede a la limpieza de la bobina previo al proceso de aplicación del recubrimiento. Cuando se emplea el proceso químico el metal debe presentar el grado de dureza que requiere el producto terminado, pero si se emplea el proceso de temperatura el metal debe presentar un grado de dureza mayor para ser ablandado en el proceso de decapado. PROCESO DE EJECUCION Luego de pasar el material por hornos de enfriamiento donde la temperatura cae a 450º (temperatura de fusión de Zn) el acero se sumerge en un baño de zinc donde el recubrimiento es aplicado. La relación peso-espesor del recubrimiento se controla de acuerdo a especificaciones y normas internacionales y a vía de ejemplo la norma indica un recubrimiento de 275 g/m2 para ambas caras de la chapa. Diversos factores deben combinarse para conseguir los distintos espesores (entre 30 y 90 micras) como también la composición del baño y el tiempo de enfriamiento determinan la microestructura y características superficiales. Proceso de producción del acero galvanizado: 1. horno de oxidación. 2. horno de reducción y recocido. 3. enfriamiento 4. pote de galvanizado. 5. cromatizado. 6. bobina zincrip. EL ACERO INOXIDABLE. ESPECIFICACIONES TECNICAS Los aceros inoxidables son aleaciones capaces de presentar un amplio rango de resistencia a la corrosión, resistencia mecánica y posibilidades de ser trabajado. Son típicamente aleaciones de hierro donde hay por lo menos, un tenor de cromo de 11% agregado, para obtenerse una resistencia a la corrosión semejante a la del cromo puro. Un acero inoxidable con un 11% de cromo no será corroído o no se oxidara cuando este en condiciones atmosféricas normales. Para obtenerse mayor resistencia a la corrosión se agrega mas cromo a la aleación, pudiéndose producir aceros inoxidables con tenores del 15%, 17% , 20% y hasta 27% de cromo. Otros elementos de aleación son adicionados para el mejoramiento de la resistencia mecánica y la maleabilidad así como también la resistencia a la corrosión, tal es el caso del níquel. Es así que la elección de un tipo de acero inoxidable para atender a una aplicación especifica debe ser hecha con criterio y obedecer a ciertos parámetros. Todos los metales y aleaciones son susceptibles de presentar corrosión en algún ambiente; no existe un metal o aleacion indicada para todas las aplicaciones. Los aceros inoxidables son resistentes a la corrosión en una gran cantidad de ambientes; para que tenga un buen desempeño solo hay que mantenerlo libre de contaminaciones que podrian derivar en corrosion, esto se logra mediante metodos muy simples.(tabla 1). El acero inoxidable en contacto con el aire, forma una fina película de oxido adherente. Esta capa transparente, esta formada principalmente por óxidos de cromo y también con tiene hierro y níquel. Cuando esta limpia y adecuadamente formada, es inerte bajo la mayoría de las condiciones. En este estado se dice que el acero inoxidable esta “pasivo”. Esta película, aunque muy fina, es extremadamente durable y se genera continuamente en el aire u otro ambiente oxidarte, tales como agua aireada o ácido nítrico. Cuando se produce un daño, en este tipo de medio, la película se repara automáticamente. Durante la fabricación o manipulación de una pieza se pueden producir daños a la superficie, defectos, e introducir sustancias tales como polvo, suciedad, partículas de hierro, manchas de oxido, salpicaduras de la soldaduras, aceites y grasas, pinturas y adhesivos residuales,etc. Una vez que se daña, el acero inoxidable que se encuentra debajo se debilita o se altera y puede comenzar la corrosión. Como se menciono anteriormente, muchos delos defectos superficiales se introducen durante la fabricación y manejo de los materiales y equipo. A través de la insistencia en procedimientos y controles adecuados , se pueden evitar muchos problemas asociados con la falta de cuidados y errores de fabricación. Se sugieren las siguientes especificaciones par agregar a las ordenes de compras o memorias constructivas correspondientes: Todas las superficies que estarán en contacto con los productos del proceso deberán estar libres de aceite, grasa, marcas de dedos, crayones, tintas, pinturas, cintas y otras sustancias que contengan material orgánico. Todas las superficies deberán estar libres de contaminación por hierro. Todas las soldaduras deberán estar libres e coloración y otras oxidaciones, salpicaduras, marcas de electrodos, decapantes y zonas manchadas por cepillado y pulido. Si la inspección visual revela defectos , se requerirá el tratamiento mecánico, químico y/o electroquímico adecuado. Todos los defectos de soldaduras tales como penetración incompleta, fusión incompleta y rajaduras, deberán ser reparadas desbastando y volviendo a soldar. Se requerirá que todas las aberturas sean cerradas después que se hayan realizado los procedimientos de limpieza. Todas las tapas deberán permanecer en posición hasta en ensamblado final y durante el transporte. CORROSIÓN: CAUSAS Y REMEDIOS Son 5 los riesgos que amenazan el éxito de los aceros inoxidables. Estos son: la corrosion intergranular, la corrosion por efecto galvanico, la corrosion por contacto, la corrosion en forma d picado o de pinchazos de alfiler, y la corrosion por fatiga. Muchos fracasos pueden ser evitados dándose cuenta sencillamente de los riesgos involucrados y adoptándose las medidas apropiadas para eliminarlos. Corrosión ínter granular. Causa: un tratamiento térmico inadecuado del acero inoxidable puede producir una retícula de carburos en los aceros con mas de 0,03% de carbono. El metal que contenga tal retícula es susceptible de corrosión ínter granular. Se puede producir por la exposición a temperaturas a temperaturas entre 400 a 800ºC por un tiempo razonable (casos de grandes soldaduras, por ejemplo); donde el cromo se combina con el carbono, debilitando la pelicula pasiva en regiones especificas. Que el acero sea susceptible de corrosión ínter granular no significa necesariamente que será atacada por ella ; esta aparece si el material en esta situación (sensibilizado) es expuesto a medios agresivos. La precipitación de carburos puede ser eliminada por uno de los tres procedimientos indicados a continuación: Por recocido: una vez terminadas las operaciones de elaboración y de soldadura, el acero deberá ser calentado hasta una temperatura lo suficientemente alta para disolver los carburos , para enfriarlos luego con la rapidez suficiente para evitar que se vuelva a precipitar el carburo. Utilizando acero que contenga menos de 0,03% de carbono. Utilizando un acero estabilizado: el titanio o el columbio se combinan con el carbono y evitan las precipitaciones perjudiciales. 1. Corrosión galvanica. Causas: la corrosión galvanica ejerce una acción localizada que puede sobrevivir cuando una junta de unión entre dos metales disimilares esta sumergida en una solución que puede obrar como electrolito. El empleo de distintos metales en una solución no significa que la corrosión galvanica sea inevitable. Los factores que influencian la corrosión galvanica incluyen: Conductividad del circuito: tiene que existir el contacto entre metales diferentes en una solución de alta conductividad para que se produzca el ataque galvanico ( un medio acuoso, incluso humedad, constituye un electrolito). Potencial entre ánodo y cátodo: la posicion que ocupa cada metal en la serie galvanica determina el potencial y la direccion del flujo de corriente cuando se compone una celda. El metal que ocupa la posición mas alta en la serie constituye el cátodo. El otro metal es el ánodo y , debido a eso es el que resulta mas afectado. El potencial se incrementa cuando mas apartadas unas de otras son las posiciones ocupadas por cada metal en la serie galvanica. Polarización: este efecto es el que se produce sobre los electrodos de una celda galvanica por el deposito sobre los mismos de los gases liberados por la corriente. La evaluación de los ionice de hidrogeno puede cambiar de pasiva en activa la superficie del acero inoxidable, acelerando así la corrosión del ánodo. Áreas relativas del cátodo y ánodo: el area realtiva de las superficies ejerce un efecto pronunciado sobre el daño producido por la accion galvanica. Un pequeño ánodo con un cátodo grande produce una corriente de elevada densidad y acelera la corrosión en el ánodo. Deberán evitarse las pequeñas áreas del metal menos noble (por ejemplo no se utilizaran piezas de sujeción de aluminio para el acero inoxidable). Reilación geométrica entre superficies de distintos metales: un borde o una esquina del metal menos noble no debera estar en contacto con el centro de un area de gran superficie del metal que ha de constituir el caatodo si llega a formarse una celda galvanica. 2. Corrosión por contacto. Causas: una partícula de acero al carbono , una escama de oxido, cobre u otra sustancia extraña incrustada en el acero inoxidable puede ser suficiente para destruir la pasividad en el punto de contacto. La corrosión por contacto puede iniciarse en cualquier momento si los métodos de limpieza empleados no son meticulosos. El proyectista puede precaverse de todo ataque galvanico, pero a su vez , el personal encargado de la fabricación, la operación de los elementos de acero inoxidable, ha de prevenir la corrosión por contacto. 3. Picado o corrosión en forma de pinchazos de alfiler. Causas: las soluciones que contengan cloruros podrían atacar por una acción de picado. Los cloruros ácidos, tales como el cloruro ferrico y el cloruro sodico son particularmente peligrosos. Generalmente los fracasos del acero inoxidable en un medio supuestamente a salvo de la corrosión son atribuibles a la presencia del ion cloruro en mayor concentración que la previsible (por ejemplo la limpieza con soluciones de hipoclorito). 4. Corrosión por fatiga. Causas: este tipo de corrosión ocurre cuando el metal o aleación esta sometido simultáneamente a un estado de tensión y a un medio corrosivo especifico. Los métodos de prevención de la corrosión por fatiga son principalmente de naturaleza general o empírica: Reducción de los niveles de tensión a través de recocimiento, aumento de sección de la pieza o reducción de la carga aplicada. Eliminación de agentes críticos del ambiente. USOS EN ARQUITECTURA DEL ACERO INOXIDABLE. Los aceros inoxidables están cada vez mas presentes en las soluciones arquitectónicas de estos últimos tiempos. En los países desarrollados ya están consagradas las aplicaciones en paneles de revestimientos de interiores y de fachadas, escuadrias para aberturas y vidrierias, escaleras, barandas, etc. En las aplicaciones estructurales ya comienzan a utilizarse perfiles laminares en frío, principalmente en Japón, donde las condiciones de agresividad de la atmósfera marina hacen adecuados el uso estructural del inoxidable en la construcción civil. El poder corrosivo de los distintos ambientes sobre las superficies metálicas varia de un lugar a otro. La calidad de la superficie metálica es factor importante en el análisis de la corrosión .superficies pulidas presentan mejor resistencia ala corrosión por su bajo índice de rugosidad. A medida que la rugosidad superficial aumenta , mayor será la facilidad de retención de impurezas y, consecuentemente , mayor la sucptibilidad de corroerse. El tipo de acero inoxidable puede tener un mejor comportamiento de acuerdo al ambiente en que será utilizado. Para ello podemos consultar la siguiente tabla: AMBIENTE Rural Urbano Industrial Marino AISI 316 **** **** *** *** **** *** ** * CALIDAD AISI304 **** *** ** ** acero sobrado para el uso acero adecuado acero utilizable con cuidados acero inadecuado AISI430 *** * * * CONSIDERACIONES GENERALES PARA PROYECTAR. El proyectista debe tener en cuenta que el acero inoxidable admite ser plegado, soldado, calado, etc. siendo un producto fácil de manejo. Para viabilizar un buen proyecto deben estar presentes dos aspectos fundamentales: Aspecto económico. Considerar en el costo del proyecto, los costos de fabricación, transporte, instalación y mantenimiento. Elegir el tipo adecuado de acero inoxidable a ser utilizado. Contar con las dimensiones delas chapas de acero inoxidable disponibles en el mercado para reducir las perdidas provenientes del corte. Aspectos técnicos. Considerar el ambiente en el cual el proyecto va a ser construido. Tratar de evitar soluciones con muchas operaciones soldadas. Tener en cuenta que las manchas de soldaduras son difíciles de eliminar chapas de poco espesor. Preferir soldaduras a tope que eliminan la superposición de chapas como forma de prevenir un tipo de corrosión. Los acabados espejados resaltan pequeñas imperfecciones y marcas en la superficie. Los pulidos con direccionalidad en la textura (esmerilado) reflejan de manera diferente la luz ambiental, según se coloquen en forma longitudinal o transversal. En proyectos compuestos por varios tipos de materiales metálicos, se deben tomar precauciones para prevenir la corrosión galvanica. En cubiertas, debe contemplarse la adecuada inclinación para el drenaje de las aguas pluviales; las distancias entre los soportes, según dimensiones de chapas. Deben evitarse paneles muy grandes para evitar ondulaciones. Es preferible optar por acabados opacos por razones obvias. PERFILES ESTRUCTURALES. No es el objetivo de este trabajo el calculo y dimensionado de estructuras en acero inoxidable. Aportaremos alunas informaciones básicas para aumentar las opciones del arquitecto al momento de proyectar. Los perfiles de acero inoxidable presentan una gran resistencia a la deformación bajo esfuerzos de tracción, compresión y flexión. La deformación permanente ocurre solo cuando los esfuerzos superan el limite de fluencia del acero. En la mayor parte de las situaciones, los arquitectos no realizan el calculo estructural; sin embargo nos parece interesante que al momento de proyectar tenga sensibilidad de imaginar las dimensiones de los perfiles que debe utilizar. El aumento de las características mecánicas de los aceros inoxidables se pueden lograr mediante el doblamiento. De este modo se puede lograr mayor rigidez. Otra forma de aumentar la rigidez en elementos que cumplan función estructural, es utilizar tubulares rellenos con mortero, la propia forma de tubular tanto en sección circular como rectangular o cuadrada, constituye un aporte a las características mecánicas del elemento, y la utilización de un relleno contribuye aun más a elevar estas características. USOS EN EXTERIORES. El uso de aceros inoxidables en exteriores no conlleva técnicas especiales. Sin embargo se deben tomar algunas precauciones que consideramos oportuno enumerar: Especificar el acero para el tipo de ambiente en los espesores recomendados. Solicitar chapas realizadas por tracción como garantía de planicidad. Cuando la apariencia sea importante, evitar tramos largos sin apoyos, si no fuera posible evitarlos, rigidizar los paneles. Prever drenajes adecuados (en caso de cubiertas) Especificar acabados de baja reflectividad. En superficies continuas , prever juntas de dilatación cada metro. Como soporte de una cubierta de acero inoxidable, podrá ser utilizado tanto estructura de madera como metálicas. De todos los elementos de fijación y anclajes deberán ser de acero inoxidable para prevenir la corrosión galvanica. FENÓMENOS DE LA CORROSION EN APLICACIONES ARQUITECTÓNICAS. Los problemas de corrosión en los aceros inoxidables en aplicaciones arquitectónicas son prácticamente inexistentes. Si son seleccionados correctamente para cada ambiente, no deberían presentar problemas serios de corrosión. Sin embargo podría aparecer en proyectos con mal abordaje. Estos problemas son básicamente dos: 1. Corrosión localizada en fisuras: este tipo de corrosión esta asociado a pequeños volúmenes de soluciones agresivas depositadas en poros, juntas superpuestas, superposiciones relacionadas con elementos de fijación, tornillos,etc. La falta de oxigenación y acumulación de agentes agresores son la causa fundamentadle este tipo de corrosión. Para evitarla, el proyectista deberá prever: Juntas soldadas a tope para evitar montajes. Cerrar las hendiduras existentes en las juntas con soldaduras continuas. Evitar los ángulos vivos en áreas de posible estancamiento. Corrosión galvanica: el acero inoxidable como elemento arquitectónico puede ser combinado con varios otros materiales metalicos y no metlicos. Son posibles las composiciones con vidrios, mármoles y granitos, materiales cerámicos, hormigón, etc. Las soluciones arquitectónicas que combinan acero inoxidable y otros metales son posibles, pero requieren cuidados especiales para evitar la formación del par galvánico. Como ya explicamos anteriormente, el par galvanico ocurre cuando dos metales distintos están en contacto en presencia de un electrolito. Cuando se opta por esta solución para un diseño determinado, se debe prever un aislamiento entre ambos (revestir o pintar con pintura Epoxy uno de los materiales. Métodos para la prevención y el combate de la corrosión galvanica: Seleccionar los materiales metálicos lo mas próximo posible en la serie galvanica. Evitar el efecto de área desfavorable. Aislar los materiales metálicos desiguales donde fuera posible, aplicando revestimientos a base de Epoxy. En las juntas soldadas el cordón debe tener composición química similar al metal base. En el caso de aceros inoxidables los metales de soldaduras de alto tenor de cromo y níquel son necesarios para compensar las perdidas por oxidación preferencial. Proyectar partes anódicas fácilmente sustituibles o más gruesas para aumentar su vida útil.