Caracterización de productos de corrosión del acero al bajo carbono en atmósferas contaminadas por compuestos de azufre

Characterization of corrosion products of low carbon steel exposed to atmospheres contaminated by sulfur compounds

  • Jorge Lorenzo Gómez-Pascual Centro de Investigación del Petróleo
  • Ileana Rizo-Álvarez Centro de Investigación del Petróleo
Palabras clave: corrosión atmosférica, productos de corrosión, difracción de rayos X, espectrometría infrarroja, microscopía electrónica de barrido

Resumen

El presente trabajo forma parte de un estudio realizado para determinar la agresividad corrosiva de determinadas atmósferas sobre el acero al bajo carbono, donde prevalece la contaminación por compuestos de azufre y el aerosol marino. Se realizó el estudio de los productos de corrosión que se formaron a diferentes tiempos de exposición a la atmósfera, y para esto se emplearon diferentes técnicas analíticas tales como: difracción de rayos X de polvos cristalinos (DRX), espectrometría infrarroja (FTIR), microscopia electrónica de barrido (MEB) y espectroscopia de rayos X por dispersión de energía (EDX). Entre los productos de corrosión identificados por DRX y FTIR, se encontraron los óxidos y oxihidróxidos de hierro hidratados: goethita, lepidocrocita, magnetita y akaganeita, distribuidos en diferentes fases a lo largo de todo el período de exposición del metal y se determinó así mismo su relación con la velocidad de corrosión. Se identificaron además las morfologías correspondientes mediante el empleo de MEB y se destaca la presencia de los contaminantes: azufre, cloro y calcio, según el análisis de elementos obtenidos por EDX.

Abstract

The present research is part of a study carried out to determine the corrosive aggressiveness of certain atmospheres upon low carbon steel, where the contamination caused by sulfur compounds and the marine aerosol prevails. It was carried out the study of corrosion products that were formed at different times of exposure to the atmosphere. For this, different analytical techniques were employed, such as: crystalline powders X- ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray spectroscopy energy dispersive (EDX). As a result, it was possible to identify corrosive products like goethite, lepidocrocite, magnetite and akaganeite by means of the XRD and FTIR techniques, distributed in different stages throughout the whole period of exposure of the metal. Likewise, it was possible to establish their relationship with the corrosion rate. Among the corrosion products identified by XRD and FTIR, oxides and oxyhydroxides hydrated iron found: goethite, lepidocrocite, magnetite and akaganeite, distributed in different phases throughout the entire period of exposure to the metal and determined likewise his regarding corrosion rate. Besides, corresponding morphologies were also identified by using SEM. The presence of some contaminants stands out: sulfur, chlorine and calcium, according to the analysis of elements obtained by EDX.

Keywords: atmospheric corrosion, corrosion products, infrared spectrometry, X ray diffraction, scanning electron microscopy.

Citas

Cartoteca JCPDS 1988.

Castañeda, E. 2009. Estudio sobre la influencia del cromo en la velocidad de corrosión de los aceros patinables (Tesis, Universidad Nacional de Colombia). https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/70072

Castaño, J. G., C. A. Botero, A. H. Restrepo, E. A. Agudelo, E. Correa & F. Echeverría. 2010. Atmospheric corrosión of carbón steel in Colombia. Corrosion Science 52(1): 216-223. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.09.006

Corvo, F., T. Pérez, L.R. Dzib, Y. Martin, A. Castañeda, E. González & J. Pérez. 2008. Outdoor – indoor corrosión of metals in tropical coastal atmospheres. Corrosion Science 50(1): 220-230. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2007.06.011

Díaz, I. 2013. Corrosión atmosférica de aceros patinables de nueva generación. (Tesis, Universidad Complutense de Madrid). https://eprints.ucm.es/id/eprint/18072/

Flores, S. 1994. Contaminantes salinos solubles en los productos de corrosión atmosférica del acero al carbono y zinc. (Tesis, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas).

Gómez, J. L. 2000. Estudio corrosivo sobre cuatro metales en estaciones cubanas del proyecto MICAT. (Tesis, Centro de Investigaciones del Petróleo. Cuba).

González, J. E. & J. J. Santana. 2005. Estudio de la corrosión atmosférica del acero al carbono y sus productos de corrosión mediante el empleo de técnicas electroquímicas, difracción de rayos X y microscopía electrónica. Corrosion Science 44: 259-261. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=1975545

Haces, C. 1985. Principales mecanismos de los productos de corrosión en el Clima Tropical de Cuba. (Tesis, Centro Nacional de Investigaciones Científicas. Cuba).

Hernández, C. 2007. Estudio comparativo de productos de corrosión atmosférica del acero al carbono, tratados con extractos acuosos de productos naturales. (Tesis, Universidad de Panamá). http://up-rid.up.ac.pa/2970/

Jaen, J. A. & L. Araque. 2006. Caracterización de los productos de corrosión de aceros al carbono en el clima tropical marino de Sherman (Provincia de Colón, Panamá). Tecnociencia. Revista de Investigación 8(1):160-170. https://revistas.up.ac.pa/index.php/tecnociencia/article/view/715

Jaen, J. J., O. Adames, J. Iglesias & C. Hernández. 2011. Caracterización de la pátina protectora del acero patinable ASTM A709 HPS 70W del puente Centenario. Tecnociencia. Revista de Investigación 8(1): 81-98. https://revistas.up.ac.pa/index.php/tecnociencia/article/view/936

Leiva, P. 2003. Estudio de los productos de corrosión del acero expuesto en una atmósfera costero industrial de Cuba (Tesis, INSTEC).

Librería Nicolet FTIR.

Li, Q.X., Z. Y. Wang, W. Han & E. H. Han. 2008. Characterization of the rust formed on weathering steel exposed to Qinghai salt lake atmosphere. Corrosion Science 50(2): 365 -371. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2007.06.020

Ma, Y., L. Ying, & F. Wang. 2009. Corrosion of low carbon steel in atmospheric environments of different chloride content. Corrosion Science 51(5): 997 – 1006. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.02.009

Mertel, J. 1985. Peculiaridades de la corrosión atmosférica del acero de bajo contenido de carbono en Ciudad de la Habana y sus implicaciones técnico económicas (Tesis doctoral).

Misawa, T., K. Asami, K. Hashimoto & S. Shimodaira. 1974. The Mechanism of Atmospheric Rusting and the Protective Amorphous Rust on Low Alloy Steel. Corrosion Science 14(4): 279-289. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(74)80037-5

Morcillo, M. 1999. Corrosión y Protección de metales en las atmósferas de Iberoamérica. (Parte I). Mapas de Corrosividad Atmosférica. Proyecto MICAT. Editorial Salué. ISBN 8493044822

Ngoc-Lan, T.T., N.T. Phuong-Thoa, R. Nishimura, Y. Tsujino, M. Yokopi & Y. Maeda. 2006. Atmospheric corrosion of carbon steel under field exposure in the southern part of Vietnam. Corrosion Science 48(1): 179 -192. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2004.11.018

Norma ISO-8565. 1992. Metals and alloys-atmospheric corrosion testing. General requirements for field.

Norma ISO/DIS 8407.3 1986. Metals and alloys.- Procedures for removal of corrosion products from corrosion test specimens.

Norma Cubana NC-12-01-08. 1988. Sistemas de normas para la protección contra la corrosión. Determinación del contenido de dióxido de azufre en la atmósfera. Método de análisis químico.

Norma Cubana NC-12-01-09. 1988. Sistemas de normas para la protección contra la corrosión. Determinación del contenido de cloruros en la atmósfera. Método de análisis químico.

Norma ISO 9226.1992. 1992. Corrosion of metals and alloys. Corrosivity of atmospheres. Determination of corrosion rate of standard specimens for evaluation of corrosivity.

Pacheco, A. M. G., M. G. I. B. Teixeira & M. G. S. Ferreira. 1990. Initial stages of chloride induced atmospheric corrosion of iron; an infrared spectroscopic study. British Corrosion Journal 25: 57-59. https://doi.org/10.1179/bcj.1990.25.1.57

Raman, A., B. Kuban & A. Razvan. 1991. The application of Infrared Spectroscopy to the study of Atmospheric Rust System. Corrosion Science. 32(12): 1295-1306. https://doi.org/10.1016/0010-938X(91)90049-U

Rizo, I., Y. Adames & Y. Rivera. 2013. Estudio de la corrosión atmosférica del acero al carbono en zonas petrolíferas de la costa norte occidental de Cuba. Revista CNIC 44: 216-228.

Rosales, B. M. 1997. Mapa de Corrosividad Atmosférica de Argentina. Editorial CITEFA.

Tomashov, N. D. 1971. Theory of Corrosion and Protection of Metals. Ediciones Revolución.

Wang, Z., J. Liu, R. Han & Y. Sun. 2013. Study of the corrosion behavior of weathering steel in atmospheric environments. Corrosion Science 67:1 -10. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.09.020

Publicado
2020-07-09
Cómo citar
Gómez-Pascual, J. L., & Rizo-Álvarez, I. (2020). Caracterización de productos de corrosión del acero al bajo carbono en atmósferas contaminadas por compuestos de azufre: Characterization of corrosion products of low carbon steel exposed to atmospheres contaminated by sulfur compounds. TECNOCIENCIA Chihuahua, 9(3), 160-170. https://doi.org/10.54167/tch.v9i3.588