Conceptos Esenciales de Ensayos Mecánicos y Corrosión de Materiales

Conceptos Fundamentales en Ensayos Mecánicos y Corrosión de Materiales

Ensayos Mecánicos de Materiales

Los ensayos mecánicos son procedimientos estandarizados para determinar las propiedades de los materiales bajo diferentes tipos de carga, cruciales para el diseño y la seguridad en ingeniería.

Ensayo de Tracción

Consiste en someter una probeta de forma y dimensiones normalizadas a un sistema de fuerzas exteriores (esfuerzo de tracción) en la dirección de su eje longitudinal hasta romperla. Este ensayo permite determinar propiedades como la resistencia a la tracción, el límite elástico y la ductilidad.

Ensayo Brinell

Consiste en comprimir una bola de acero templado, de un diámetro determinado, contra el material a ensayar, por medio de una carga y durante un determinado tiempo. Este método se utiliza para medir la dureza de los materiales, proporcionando un valor numérico que indica su resistencia a la indentación.

Ensayo de Resiliencia

La finalidad del ensayo es la determinación de la energía absorbida por una probeta de determinadas dimensiones, al provocar su ruptura de un solo golpe. Este ensayo, a menudo realizado con un péndulo de Charpy o Izod, evalúa la tenacidad de un material, es decir, su capacidad para absorber energía antes de fracturarse.

Fenómenos y Tipos de Corrosión

La corrosión se define como el paso de un metal en estado libre a estado combinado, un proceso electroquímico que degrada los materiales debido a su interacción con el entorno. Comprender sus tipos es vital para la prevención y el mantenimiento de estructuras.

Corrosión Uniforme

Cuando se coloca un metal en un electrolito, puede verse al microscopio que unas zonas actúan como cátodo y otras como ánodo, repartiéndose al azar y cambiando. Este tipo de corrosión se distribuye de manera homogénea sobre toda la superficie del material.

Corrosión Galvánica

Tiene lugar al poner próximos dos metales o aleaciones distintas que están expuestos a un electrolito. El metal menos noble es el que se corroe, actuando como ánodo en la celda galvánica formada.

Corrosión por Aireación Diferencial

Ocurre en elementos de un mismo metal que disponen de grietas y rendijillas en las cuales penetra la suciedad y la humedad, con lo que las zonas exteriores quedan más aireadas y las interiores con falta de oxígeno. Las áreas con menor concentración de oxígeno actúan como ánodos, sufriendo corrosión.

Picaduras

Penetra desde la superficie al interior; la corrosión va profundizando al quedarse sin electrones. Las picaduras son una forma de corrosión localizada que crea pequeños orificios o cavidades en la superficie del metal, pudiendo comprometer gravemente la integridad estructural.

Corrosión Intergranular

Sucede cuando en los límites de grano ha precipitado una segunda fase, con lo que se produce una celda galvánica. Este tipo de corrosión ataca preferentemente los límites de grano del material, debilitando su estructura interna sin mostrar necesariamente daños superficiales evidentes.

Corrosión Selectiva

Se trata de que el material que se corroe sea uno de los que forman parte de una aleación monofásica. Un ejemplo común es la deszincificación del latón, donde el zinc se corroe preferentemente dejando una estructura porosa de cobre.

Corrosión por Erosión

Consiste en eliminar la capa protectora de óxido que se forma en los metales. Esta eliminación se produce por la acción mecánica de un fluido. La combinación de la acción mecánica y la corrosión química acelera la degradación del material.

Corrosión por Tensiones

Un esfuerzo externo o una tensión interna hace que puedan existir pequeñas grietas; estas fisuras provocan que las zonas con menor concentración de oxígeno que el exterior hagan de ánodo y comience la corrosión. Este fenómeno es particularmente peligroso ya que puede llevar a fallos inesperados en componentes bajo carga.