5to laboratorio ciencia de los materiales 2

8/10/2019 5to laboratorio ciencia de los materiales 2

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Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

5to LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES II

LABORATORIO DE OXIDACIN Y CORROSIN

CURSO: Ciencia de los materiales II (MC-114)

PROFESOR: LUIS JOSE

SECCIN: C

ALUMNOS:

Huaman Yupanqui, Hanover Pedro 20121189A

Ramos Domnguez, lvaro Jess 20122552B

Coaquira Ordoez, Luis Bryan 20112686F

De la Cruz Depaz ,Angel Francisco 20122536G

Paredes Ra ,Ricardo Martin 20122538J

2014-2


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OBJETIVO

Observar las reacciones de oxidacin y reduccin de algunos metales o ionesmetlicos

Conociendo los resultados comprender el anlisis de lo que es el poderrelativo del agente oxidante y el poder relativo de los iones metlicos comoagentes oxidante

Analizar la morfologa del material despus de que se realice el proceso deoxidacin en l y compararlo con la morfologa del material sin el proceso de

oxidacin.


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FUNDAMENTO TERICOLa corrosin es un proceso importante donde ocurre las reacciones deoxidacin y reduccin y se define como el proceso de deterioro y perdida delmaterial, debido al ataque qumico la, corrosin implica cambios qumicoscomo electrnicos.

El proceso de corrosin se basa en formacin de pilas electroqumicas, enla superficie metlica mediante los enlaces se ayuda o fuerza a los electronesdel metal a salir del mismo, salvando el obstculo que representa la atraccinmediante de cationes y aniones para la continuacion de la corrosin

La velocidad y extensin de la corrosin depende de las propiedades delmetal y e la naturaleza del medio ambiente.

Las condiciones que influyen fundamentalmente en la corrosin son:humedad pH, concentraciones e oxigeno y el Ion metalico, conductividad,ausencia de un inhibidor

Si han desarrollado diversos mtodos para proteger a los metales de la

corrosin, para prevenir la formacin de oxido, tales como

o PASIVACION.- consiste en dejar inactiva la superficie de cierto metalcomo el hierro, en el cual se formara una capa de igual oxido como elacido ntrico concentrado. la oxidacin del hierro disminuye si se realizauna aleacin con determinados metales como: cromo y nquel para formaracero inoxidable, la capa de oxido de cromo que se forma protege al hierrode la corrosin.o PROTECCION CATODICA.- es un proceso en el cual el metal va a serprotegido de la corrosin y se convierte en el ctodo de una celdaelectroqumica.


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EQUIPOS E INSTRUMENTOS

UTILIZADOSa. HORNO ELCTRICO

b. ELEMENTOS DE SEGURIDAD (GUANTES, PINZA Y CASCO)

c. BALANZA ELECTRONICA


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d. VERNIER CALIPER

e. PROBETA DE ACERO Y COBRE


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DESCRIPCIN DEL PROCEDIMIENTOa.- Se obtuvieron muestras del material en estudio.

b.- Hacer el desbaste de las muestras con ayuda de las lijas.

c.- Llevar las muestras al horno durante tiempos de 30min, 60min y 90min.

d.- Analizar su morfologa


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DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS

BRONCE

DIAMETRO(mm)

ALTURA(mm)

PROBETA#01 12,635 13,105

PROBETA#02 12,545

16,55

PROBETA#03 12,59

18,135

PROBETA#04 12,585

19,915

MASAINICIAL (gr)

MASA FINAL(gr)

TIEMPO DEOXIDACIONA 800c(HORAS)

PROBETA#01

136.540 136.289 1

PROBETA#02

174.937 174.228 2

PROBETA#03

189.466 188.505 3

PROBETA#04

207.566 206.200 4

DENSIDAD(gr/mm3) Area(mm2) Espesor(mm)

0,0831 770,9572 0,0039


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0,0855 899,4639 0,0092

0,0839 966,2713 0,0119

0,0838 1036,1644 0,0157

COBRE

DIAMETRO(mm)ALTURA(mm)

PROBETA#01 12,69 14,105

PROBETA#02 12,665 20,9

PROBETA#03 12,675 21,65

PROBETA#04 12,46 21,625

MASAINICIAL (gr)

MASAFINAL (gr)


PROBETA

#01158.638 156.650 1

00.002

0.0040.0060.008

0.010.0120.0140.0160.018

0 1 2 3 4 5


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PROBETA#02

233.749 228.640 2

PROBETA#03

242.679 235.737 3

PROBETA#04

246.176 238.137 4

DENSIDAD(gr/mm3) Area(mm2) Espesor(mm)

0,0889 815 0,0274

0,085 1083,5341 0,0555

0,0888 1114,4535 0,0701

0,0934 1090,3629 0,0789

ACERO DE BAJO CARBONO

DIAMETRO(mm) ALTURA(mm)

PROBETA#01 12,52 16,17

PROBETA#02 12,57 18,38

PROBETA#03 12,59 20,595

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

0 1 2 3 4 5


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PROBETA#04 12,565 21,465

MASAINICIAL (gr)

MASAFINAL (gr)


PROBETA#01

156.780 156.327 1

PROBETA#02 175.309 173.647 2

PROBETA#03

198.892 196.409 3

PROBETA#04

206.327 203.480 4

DENSIDAD(gr/mm3)AREA(mm2)ESPESOR(mm)

0,0788 882,2334 0,0065

0,0769 974,0164 0,0222

0,0776 1063,5708 0,0301

0,0775 1095,3079 0,0335

00.005

0.010.015

0.020.025

0.030.035

0.04

0 1 2 3 4 5


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CUESTIONARIO

1. En qu casos la oxidacin presenta un comportamiento de tipo lineal?

Se presenta un comportamiento lineal cuando se dan las condiciones isotrmicas y unapresin de oxigeno constante, se da generalmente en los metales alcalinos,alcalinotrreos y tierras raras. El oxgeno puede atravesar la capa de xido (discontinua),y atacar directamente el metal

Este comportamiento lineal es tpico de materiales cuya capa de xido es porosa, o cuyarelacin P.B. es muy diferente de 1, es decir en materiales en que la velocidad deoxidacin no se ve influida por la presencia de la capa de xido, ya que ste se agrieta ose desprende.

2. El hierro por encima de los 500 C presenta un oxido complejo, debido a sus variasvalencias. Sabiendo que se forman los xidos: FeO, Fe2O3 y Fe3O4, indicaresquemticamente sus ubicaciones en una capa de xido.

En el hierro la oxidacin compleja se da debido a la perdida de los electrones por lo queen el FeO el hierro pierde +2 electrones, en el Fe3O4 es de +8/3 y en el Fe2O3 es de+3,por lo cual las ubicaciones en una capa de xido es de la siguiente manera:


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3. Un cilindro metlico slido con un dimetro inicial de 12.65 mm, una altura de18.58 mm y una masa inicial de 20.5798 gramos es introducido en un horno a 850C durante tres horas. Su masa final es de 19.6932 gramos. Determinar el espesordel material perdido por oxidacin.

SOLUCION

DATOS: -Hallando el volumen de la masa inicial:

=12.65 mm * = ( =125.6776

=18.58 mm * = . = (125.6776)(18.58)=2335.0898 |

=20.5798 gr -Hallando la :

=19.6932 gr * = =8.813 x

= ? -Ahora: = ?

e = - =

=

=2.234.56

-Se considera: =

=2234.56= =17.78 mm

e= - =18.58 mm -17.78 mm

e=0.8

4. Un depsito abierto de acero que contiene un electrolito corrosivo sufre unaprdida de material de 2 gramos/metro cuadrado por da. Calcule la perdidaexpresada en mdd. 1 mdd = 1 miligramo/decmetro cuadrado por da. Calcule elsobre espesor de las paredes y fondo de dicho depsito para que dure sinperforarse al menos 10 aos. Considerar la densidad del acero 7,87 gr/cm3.

-Calculando la prdida en mdd.

-Calculando el espesor en 10 aos.

e = =


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5. Se quiere utilizar un determinado tipo de acero para la fabricacin de tanques quealmacenaran un lquido corrosivo. Para ello se expusieron probetas de este aceroa la accin de este lquido corrosivo y se observ una prdida media de 30miligramos/decmetro cuadrado por da. Determinar si el acero seleccionado es eladecuado. Un material se considera bastante resistente y puede utilizarse si suvelocidad de corrosin es menor o igual a 1 mm/ao.

Considerando una superficie de 1 m^2

El volumen de esta masa ser

Entonces es bastante resistente por lo tanto se puede utilizar


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BIBLIOGRAFA APUNTES DE LA CLASE DE LABORATORIO

SMITH WILLIAM. Fundamentos de ciencia e Ingeniera de Materiales.

Ed. Mc. Graw- Hill.Edicin 2003.

AvnerSydney Introduccin a la Metalografa Fsica.

Edit. Mc, Graw Hill 1985. Mxico

http://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdf

http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-

ALTATEMPERATURA.
http://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdfhttp://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdfhttp://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdfhttp://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdfhttp://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://depa.pquim.unam.mx/labcorr/libro/OXIDACION-ALTATEMPERATURA.http://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdfhttp://ginersg.org/TECNOLOGIA/T.Industrial%20II/Oxidaci%C3%B3n%20y%20corrosi%C3%B3n.pdf

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