03 de Febrero de 2015

Instituto Tecnolgico de SaltilloIngeniera en Materiales

Corrosin y Degradacin de los MaterialesDr. Efran Almanza Casas

Tarea #1

Luis Antonio Tea Ramrez

El efecto de las dislocaciones en la CorrosinLa Corrosin se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroqumico de su entorno. De forma mas general, se entiende como la tendencia que tiene los materiales a buscar su forma mas estable o de menor energa interna. Las dislocaciones son defectos microestructurales por lo que suelen ser zonas de alta energa.Existen un par de tipos de corrosin que se relacionan con las dislocaciones.Corrosin Intergranular - Se refiere a la corrosin selectiva de los lmites de grano en metales y aleaciones. Los limites de grano son zonas de alta energa debido a la gran proporcin de dislocaciones en la estructura natural del material. Este ataque es muy comn en aceros inoxidables y aleaciones de nquel.Corrosin bajo tensin - La Corrosin bajo tensin (SCC) se debe al efecto combinado de tensiones internas en el material y ataques localizados por agrietamiento. Esta forma de corrosin se debe a la formacin de pilas locales como consecuencia de las deformaciones elsticas y plsticas producidas por tensiones externas o residuales (generalmente por conformado en fro o tratamiento trmico), en el seno del material. Las deformaciones de la estructura provocan la anisotropa del material, haciendo que unas zonas tiendan a comportarse andicamente respecto a otras. Otras veces estas deformaciones provocan la acumulacin de impurezas en los bordes de grano de la deformacin, o bien la aparicin de dislocaciones. Por otra parte, la deformacin plstica provoca el agrietamiento del material. Las grietas aparecidas favorecen, a su vez, el proceso corrosivo, lo cual causa su rpida propagacin por la seccin del material.Podramos pensar que debido a que las dislocaciones son zonas de alta energa se da de forma selectiva la corrosin en estas zonas. Metodologa para cuantificar e identificar las dislocacionesLos escalones externos y el aumento en la rugosidad del material es una manera de observar las consecuencias del movimiento de dislocaciones.Unas de las tcnicas para identificar las dislocaciones que actan en el interior de los slidos son el MET y la de picaduras de corrosin.Microscopa Electrnica de TransmisinEl MET constituye la tcnica ms adecuada para observar las dislocaciones internas en el metal. La probeta debe ser una lmina muy delgada, lo suficiente como para permitir la transparencia al flujo de electrones que provienen del can del microscopio. La observacin de las dislocaciones se realiza, por difraccin de los planos reticulares cerca de las dislocaciones, especialmente los que observan un doblez local de los planos. En el MET, se enfoca un rayo de electrones sobre la lmina del material, el haz interacta con las imperfecciones, causando diferencias en la fraccin de electrones transmitidos. En consecuencia, se observan distintos contrastes al ver el haz transmitido sobre la placa fija.Esquema del mecanismo de difraccin TEM:

Picaduras de CorrosinUna dislocacin de hlice, existe como consecuencia de un defecto de la estructura cristalina, con menor densidad atmica. As sta ser una lnea de la estructura con mayor actividad ante reactivos apropiados.De forma inversa, el ataque qumico a las superficies metlicas se magnificara primero en los puntos de interseccin de las dislocaciones del metal sobre la superficie, esto va dar lugar a figuras de corrosin, Etch Pits en ingls.La mejor forma de describir una dislocacin es considerar su proceso hipottico de formacin de Volterra. Para caracterizar de forma precisa una dislocacin es necesario conocer la lnea de dislocacin y el carcter de la misma en cada punto o segmento. Para describir la lnea de dislocacin se necesita conocer el vector de posicin de cada uno de sus puntos, o la trayectoria de la dislocacin. Para describir el carcter de cada segmento se utiliza el vector de burgers. Densidad de DislocacionesPara cuantificar las dislocaciones se define la densidad de dislocaciones, , que representa el nmero de dislocaciones que cortan la unidad de rea o la longitud total de dislocaciones contenida en la unidad de volumen. La densidad , toma valores tpicos de 106 - 107 cm-2 en mono cristales, y 1010 -1012 cm-2 en monocristales deformados en fro y solo en cristales excelentes, preparados cuidadosamente, se pueden alcanzar valores tan bajos como 103 104 cm-2.La medicin de la densidad de dislocaciones puede realizarse mediante un anlisis de picos Dispersin de Rayos X, en base al trabajo terico de Krivoglaz y Wilkens (1969,1970), de la Teora Cinemtica de Dispersin de Rayos X.

Bibliografa Gmez de Len, Flix. Manual bsico de corrosin para ingenieros Gonzlez Velzquez, Jorge Luis. Metalurgia Mecnica D. Breurer. X-ray determination of dislocation density and arrangment in plastically deformed cooper.