El presente capítulo estudia los siguientes temas:

 

  • Naturaleza de la corrosión.
  • Tipos de corrosión que se encuentran en la aero­nave y características de presentación.
  • Factores que intervienen en el proceso de corrosión.
  • Estudio de la localización de preferente de la corrosión en el avión.
  • Degradación de los materiales compuestos.

 

Si se exceptúan el oro y el platino, que se extraen de corteza terrestre en su forma natural y estable, el de los metales aparece en forma de óxidos, y otros compuestos.

Una vez extraídos se (reducen) por procedimientos industriales y así obtenemos los metales para usos en ingeniería.

Ahora bien, el aluminio, hierro, etc., son metales base que tienden a volver a su estado natural, al llamado estado de equilibrio termodinámico, que no es salvo las excepciones citadasel del metal base.

Siguiendo esta línea explicativa, se puede definir la corrosión como el proceso por el cual los metales o los compuestos metálicostienden a volver a su esta­do natural.

Estas transformaciones afectan a sus carac­terísticas mecánicas.

Por ello la corrosión lleva implí­cita la degradación de características mecánicas del material por interacción con el medio ambiente.

Definiciones

La corrosión es un fenómeno electroquímico que se explica mediante la celda electroquímica (o galváni­ca) donde hay electrodos y una sustancia normamente líquida que actúa de medio de enlace entre (electrolito).

Ánodo

Se refiere a uno de los metales que forman la celda electroquímica.

Es el electrodo (metal) que se corroe en la celda, cediendo electrones al circuito externo e metálicos al electrolito.

Nótese que los electro­nes son insolubles en agua, de manera que solo se desplazan por el circuito externo, en conexión con el otro electrodo, el cátodo.

Cátodo

Es el electrodo (metal) que experimenta una reacción de reducción al recibir los electrones procedentes del ánodo. Es el que mantiene la corriente en el circuito.

Los electrones procedentes del ánodo se consumen en el cátodo.

Electrolito

Es una sustancia que tiene iones libres y conduce la electricidad, por ejemplo la solución de una sal.

Electrodo

Es un metal o una aleación metálica que está en el seno de un electrolito.

 

Potencial de electrodo

Es la tendencia que presenta el electrodo, o la facili­dad que tiene, para pasar a disolución en forma iónica y a cargarse con cargas eléctricas positivas con mayor o menor facilidad.

Serie galvánica

Tabla de metales y de aleaciones metálicas colocados en ella según su potencial de corrosión en un entorno de tal naturaleza.

Los metales o aleaciones metálicas que tienen mayor tendencia para formar iones en la solución (p.e., litio, magnesio, aluminio, cinc) están en la zona anódica de la tabla, son los más reactivos de la serie.

A la inversa, los metales con poca tendencia para formar iones (p.e., oro, platino) están al final de la tabla, en zona catódi­ca.

Hay, pues, relación entre la susceptibilidad de un metal a la corrosión con la posición que ocupa en esta serie.

Relación de áreas ánodo/cátodo

Es el cociente entre las áreas de las superficies que componen ánodo y cátodo.

Es una variable importante a los efectos de disminuir la intensidad de la corrosión.

 

Corriente galvánica

Corriente que se establece entre dos metales distintos inmersos en un electrolito.

 

Metal pasivo

 

Un metal con baja susceptibilidad a la corrosión. Lo contrario es metal activo.

 

Pasividad

Disminución de la reacción anódica debido a la for­mación de una capa protectora, normalmente es de un óxido protector.

 

Naturaleza del proceso electroquímico de corrosión.

Como hemos dicho la corrosión es un fenómeno electroquímico.

Ocurre cuando dos metales distintos se encuentran en contacto en presencia de un electróli­to (humedad, agua, etc.)

Sean dos metales diferentes, por ejemplo aluminio y cobre, inmersos en un electrolito y conectados exter­namente mediante un hilo metálico.

El metal de ánodo tiene una carga negativa más alta que el metal de cáto­do.

Decimos por ello que el potencial de disolución del aluminio es más alto que el de cobre.

En esta condi­ción se observa paso de cargas positivas (iones) desde el aluminio al electrolito.

A su vez, las partículas nega­tivas, descompensadas por la pérdida de cargas eléctri­cas positivas, circulan por el hilo conductor hasta el electrodo de cobre.

Hay, pues, flujo de electrones.

La aguja de un amperímetro conectado en el circuito externo detecta el paso de corriente.

Como resultado de estos procesos el aluminio sufre corrosión y se disuelve en el electrolito, mientras que el cobre permanece inalterado.

 

TABLA ELECTROQUÍMICA

 

Con el fin de determinar qué metales son más susceptibles a la corrosión y, sobre todo, para empare­jarlos de forma adecuada cuando deben estar unidos, se sitúan en la Tabla Electroquímica o de Serie galvá­nica.

Las posiciones que ocupan los metales en esta tabla son indicativas de la facilidad con que un metal se ioniza.

Varias ideas fundamentales:

a. Cuanto más noble es un metal más positivo es su potencial y ocupa una posición más baja en la Tabla Electroquímica.

Por ejemplo, el platino es uno de los metales que está más abajo en la Tabla y tiene muy escasa tendencia a pasar a forma ióni­ca y a la corrosión cuando está en contacto con un electrolito.

Sin embargo, el magnesio, que es un metal muy reactivo, está entre los primeros de la Tabla I y tiene una gran tendencia a pasar a forma iónica y a la corrosión.

b. El potencial de los metales se mide en voltios de acuerdo con ensayos que están normalizados.

La referencia (cero) es una celda de hidrógeno-plati­no.

Bien entendido, puesto que no se puede hacer un electrodo de un gas la referencia se obtiene introduciendo un electrodo inerte (platino) en un recinto que tiene iones de hidrógeno.

La reacción de equilibrio de ionización del hidrógeno es H2 = 2H+ +2e-.
Al potencial de electrodo de esta reacción se le asigna, por conveniencia, el valor 0,000 voltios.

A partir de esta referencia habrá reacciones positivas y negativas, tal como esta que ponemos, que tiene un potencial de +0,337 voltios:

Cu = Cu+2 +2e-

que quiere decir lo siguiente:

El electrodo de cobre cede dos iones al electrolito e introduce en el cir­cuito eléctrico exterior dos electrones.

De otra parte, el aluminio está en la parte negativa de referencia respecto al electrodo platino-hidró­geno, con un potencial de -1,662 voltios:

Al= Al+3 +3e-.

c. En una celda electroquímica del tipo descrita el metal menos noble de los dos que están en con­tacto es el que sufre la corrosión;

O sea, el de potencial más negativo.

La intensidad del ataque corrosivo depende precisamente de la diferencia de potencial existente entre ellos.

d. Para que exista corrosión electroquímica es nece­sario el contacto de dos metales de potencial dife­rente (el llamado desequilibrio electrónico) y una sustancia que posea conductividad eléctrica.

El conductor eléctrico en la corrosión que se presen­ta en aeronaves suele ser el agua, que se condensa en alguna parte del avión, pero también puede ser suciedad o contaminación atmosférica.

e. Como se ha dicho, el metal de potencial más nega­tivo (el que sufre la corrosión) se llama ánodo, y el más noble cátodo.

De aquí que se diga que un metal actúa como ánodo o como cátodo en la «pila» que se ha formado por el contacto de los dos metales en presencia del electrolito.