ASTM G71 Realización y evaluación de ensayos de corrosión galvánica en electrolitos

La norma ASTM G71, Guía para la realización y evaluación de ensayos de corrosión galvánica en electrolitos, desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), abarca la realización y evaluación de ensayos de corrosión galvánica para caracterizar el comportamiento de dos metales diferentes en contacto eléctrico dentro de un electrolito en condiciones de bajo flujo. Esta norma es adaptable a metales y aleaciones forjados o fundidos.

Esta guía abarca la selección de materiales, la preparación de muestras, el entorno de prueba, el método de exposición y la evaluación de resultados para caracterizar el comportamiento de pares galvánicos en un electrolito.

El objetivo de esta guía es proporcionar información sobre la corrosión galvánica de metales en contacto eléctrico en un electrolito cuyo caudal no sea lo suficientemente elevado como para provocar erosión-corrosión o cavitación.

La norma ASTM G71 describe los procedimientos recomendados para el diseño, la realización y la interpretación de ensayos de laboratorio y de campo que evalúan la corrosión galvánica entre diferentes metales expuestos a electrolitos conductores. Esta norma ayuda a los ingenieros a seleccionar los métodos de ensayo adecuados, preparar las muestras, controlar las condiciones ambientales, medir la corriente galvánica e interpretar el comportamiento de corrosión resultante.

La norma ASTM G71 se utiliza ampliamente en los siguientes sectores:

• automotor
• Aviación y espacio
• ingeniería marina
• Petróleo y gas
• Kimyasal işleme
• construcción
• Electrónica
• Energia renovable

Las recomendaciones de esta norma son valiosas en cualquier situación en la que se combinen diferentes metales en ambientes húmedos o corrosivos.

La corrosión galvánica se produce en las siguientes situaciones:

• Cuando dos metales diferentes están conectados eléctricamente
• Cuando ambos metales están expuestos al mismo electrolito (como agua, agua de mar, humedad o solución salina)
• Cuando existe una diferencia de potencial eléctrico entre ellos

En estas circunstancias,

• Un metal menos noble se convierte en el ánodo.
• Un metal más noble se convierte en el cátodo.
• El metal anódico se corroe a un ritmo acelerado.

Algunos ejemplos son:

• Aluminio unido a acero inoxidable.
• Elementos de fijación de acero en estructuras de aluminio.
• Tuberías de cobre unidas a acero galvanizado.
• Componentes de magnesio combinados con acero.

Comprender la corrosión galvánica es fundamental porque a menudo provoca fallos localizados mucho antes de que la corrosión homogénea se vuelva significativa.

La norma ASTM G71 ayuda a los ingenieros con lo siguiente:

• Para evaluar la compatibilidad galvánica de los metales.
• Comparación de combinaciones de materiales
• Medición de la corriente galvánica.
• Estimación de la gravedad de la corrosión.
• Examinando los impactos ambientales
• Evaluación de recubrimientos y sistemas de protección.
• Apoyo en la selección de materiales durante el desarrollo del producto.

La norma ASTM G71 no define criterios de aprobación/rechazo. En cambio, proporciona métodos científicamente aceptados para obtener datos de corrosión fiables. Esta norma abarca:

• Ensayo de corrosión galvánica en laboratorio
• Prueba de exposición en campo
• mediciones electroquímicas
• Monitoreo de corriente galvánica
• mediciones de pérdida de peso
• Mediciones del potencial de corrosión
• Simulación ambiental
• Preparación de una muestra de prueba
• Veri yorumlama

La norma ASTM G71 se aplica a lo siguiente:

• metales
• recubrimientos metalicos
• Metales con tratamiento superficial
• Sujetadores
• Enlaces de origen
• Componentes mecánicos

La gravedad de la corrosión galvánica depende de varios factores que interactúan entre sí:

• Diferencia de potencial de los electrodos: Una mayor diferencia de potencial generalmente aumenta la corriente galvánica. Por ejemplo,
  • Acero al magnesio: Riesgo muy alto.
  • Aluminio-acero: Riesgo medio
  • Acero inoxidable-titanio: Bajo riesgo.
• Conductividad del electrolito: Los electrolitos con alta conductividad aumentan la corrosión. Por ejemplo,
  • agua de mar
  • Sal de carretera
  • agua de refrigeración industrial

Los medios de baja conductividad generalmente reducen el ataque galvánico.

• Relación de áreas: Uno de los conceptos más importantes que se discuten en esta norma es la relación de áreas cátodo-ánodo:
  • Cátodo grande + ánodo pequeño: corrosión muy severa.
  • Cátodo pequeño + ánodo grande: Tasa de corrosión mucho menor.

Örneğin,

• Pequeños remaches de acero en un panel de aluminio
• Placa grande de acero inoxidable fijada a un pequeño soporte de aluminio.

El segundo ejemplo plantea un riesgo galvánico mucho mayor.

• Temperatura: Las temperaturas más altas generalmente aumentan lo siguiente:
  • Velocidades de reacción
  • Conductividad de los electrolitos
  • Corriente de corrosión
• Disponibilidad de oxígeno: El oxígeno disuelto favorece las reacciones catódicas. Los ambientes con poca ventilación pueden generar mecanismos de corrosión diferentes a los de los ambientes ricos en oxígeno.

La norma ASTM G71 aborda diversos métodos de ensayo:

• Pruebas de inmersión: Las muestras se sumergen en las siguientes soluciones:
  • soluciones de cloruro de sodio
  • agua de mar artificial
  • fluidos para procesos industriales
  • Agua dulce
  • agua de refrigeración

Los metales unidos permanecen conectados eléctricamente durante todo el tiempo de exposición.

• Mediciones electroquímicas: Esta norma recomienda que se realicen las siguientes mediciones:
  • Corriente galvánica
  • Potencial galvánico
  • Potencial de circuito abierto
  • Comportamiento de polarización

Estas mediciones proporcionan información cuantitativa sobre la actividad de corrosión.

• Prueba de pérdida de peso: La tasa de corrosión se puede determinar utilizando los siguientes métodos:
  • Limpieza de las muestras
  • Medición de la masa antes de la exposición
  • Medición de la masa después de la exposición
  • Cálculo de la pérdida de material.

La pérdida de peso es uno de los métodos más fiables para evaluar la corrosión a largo plazo.

• Exposición en campo: Las pruebas de laboratorio pueden no representar con precisión los entornos de servicio reales. Por lo tanto, la norma ASTM G71 recomienda realizar pruebas de campo siempre que sea posible. Por ejemplo,
  • Estructuras marinas
  • Plataformas marinas
  • hipervínculos
  • Componentes automotrices
  • Componentes de aeronaves

Para obtener resultados fiables, es necesaria una preparación de muestras consistente. Entre las consideraciones clave se incluyen:

• Yüzey işlemi
• procesos de limpieza
• Rugosidad de la superficie
• dimensiones
• Composición metálica
• calidad de la conexión eléctrica
• Preparación de bordes

Una preparación deficiente de la muestra puede afectar significativamente los resultados de la corrosión.

La norma ASTM G71 recomienda que se verifiquen las siguientes variables ambientales:

• Química de los electrolitos
• concentración de sal
• valor de pH
• temperatura
• Oxígeno disuelto
• tasa de flujo
• Tiempo de exposición
• Humedad (para pruebas atmosféricas)

La consistencia ambiental mejora la repetibilidad y la reproducibilidad de los resultados de las pruebas.

Las mediciones comunes según la norma ASTM G71 incluyen las siguientes:

• Corriente galvánica
• Potencial de corrosión
• Pérdida de peso
• Tasa de corrosión
• Aspecto superficial
• Profundidad del pozo
• Çatlak korozyonu
• ataque local
• Formación de productos de corrosión

La norma ASTM G71 enfatiza que la corriente galvánica por sí sola no debe usarse para predecir la vida útil. Los ingenieros deben evaluar los resultados junto con lo siguiente:

• Condiciones ambientales
• Geometría del material
• Relaciones de área
• Condición de la superficie
• Tiempo de exposición
• Morfología de la corrosión
• Carga mecánica
• Recubrimientos protectores

La norma ASTM G71 se utiliza ampliamente en las siguientes áreas:

• Automotor:
  • Paneles de carrocería de aluminio
  • Çelik bağlantı elemanları
  • Carcasas de baterías
  • Chasis de vehículo eléctrico
  • Sistemas de enfriamiento
• Aviación y espacio:
  • Aleaciones de aluminio
  • Estructuras de titanio
  • conexiones de metal compuesto
  • Conjuntos de tren de aterrizaje
• Marina:
  • cascos de barco
  • hélices
  • Plataformas marinas
  • tuberías de agua de mar
  • Sujetadores
• Edificio:
  • acero estructural
  • Sistemas de techado
  • Muros cortina
  • Çapalar
  • hipervínculos
• Petróleo y gas:
  • Tuberías
  • intercambiadores de calor
  • Vanalar
  • Recipientes a presión
  • Equipos marinos

La norma ASTM G71 se utiliza frecuentemente junto con otras normas de corrosión, entre las que se incluyen:

• ASTM G1 Preparación, limpieza y evaluación de muestras para ensayos de corrosión.
• Técnicas de medición electroquímica ASTM G3
• Prueba de polarización potenciodinámica ASTM G5
• Ensayo de corrosión por inmersión en laboratorio ASTM G31
• ASTM G44 Ensayo alternativo de inmersión de metales en medios que contienen cloruro.
• Mediciones de resistencia a la polarización según ASTM G59
• ASTM G102 Cálculo de las tasas de corrosión a partir de mediciones electroquímicas.

En conjunto, estas normas proporcionan un marco integral para la evaluación de la corrosión.

Durante muchos años, nuestra organización, con su equipo competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de ensayo conforme a la norma ASTM G71.