Uno de los materiales más utilizados en la industria y la construcción es el metal. Incluso en el contexto de la aparición de fibra de vidrio y compuestos tecnológicos, sus combinaciones únicas de propiedades de rendimiento no pierden su relevancia. Sin embargo, factores como el envejecimiento del metal, los efectos de la fatiga, la corrosión y otros procesos de degradación limitan su aplicación, lo que obliga a los tecnólogos a buscar formas de aumentar la durabilidad de la estructura.
El proceso de envejecimiento
El envejecimiento de las aleaciones metálicas y elementos puros se entiende como un cambio en su comportamiento. Con el tiempo, los diseños y las piezas cambian en su estructura, lo que se refleja en el rendimiento. Se cree que el proceso de envejecimiento de los metales tiene consecuencias negativas, aunque también provoca un aumento de ciertas propiedades técnicas y físicas útiles. Por ejemplo, aumenta la dureza del material, aunque paralelamente también aumenta la fragilidad. En cualquier caso, el cambio de estructura se desvía del rendimiento que se espera, por ejemplo, al desarrollar un proyecto de edificación o ingeniería.
El tiempo es la principal causa del envejecimiento, pero no la única. Las condiciones externas pueden desempeñar un papel importante en este proceso.ambientes especialmente agresivos químicamente con los que el material entra en contacto. En condiciones normales de funcionamiento, se produce un lento envejecimiento mecánico del metal, contra el cual se difunden los átomos del producto.
Envejecimiento artificial
Dado que este proceso no siempre conduce a una pérdida completa del valor operativo del material, y también contribuye al crecimiento de algunas cualidades, a menudo se utiliza el envejecimiento artificial. Por ejemplo, esta técnica se aplica a las aleaciones de aluminio y titanio para aumentar su resistencia. Este efecto se logra a través del tratamiento térmico. Si el envejecimiento natural del metal puede ocurrir muy lentamente incluso a temperatura ambiente normal, entonces el proceso artificial requiere un endurecimiento especial. Pero es importante tener en cuenta la diferencia fundamental entre este método y la tecnología de templado de metales. El envejecimiento en condiciones creadas artificialmente provoca un aumento de la dureza y la resistencia, pero también contribuye a una disminución de la ductilidad.
Medidas para prevenir el envejecimiento
En principio, este proceso no se puede detener. Pero es muy posible ralentizarlo o eliminar los factores que estimulan el envejecimiento, con diversos grados de éxito. Por ejemplo, en algunas industrias, los metales de estructuras individuales se tratan periódicamente con soluciones protectoras y pulimentos, que minimizan el impacto de factores operativos negativos: químicos, térmicos, mecánicos, etc. En cuanto a ralentizar el efecto del envejecimiento del metal en condiciones normales de funcionamiento., enSegún el tipo de estructura o pieza se puede aplicar el mismo tratamiento térmico. Los soldadores, por ejemplo, exponen las costuras a altas temperaturas de 600-650 °C. Esta técnica es más parecida al templado de metales, pero también reduce la intensidad del envejecimiento.
Corrosión química
El proceso de oxidación es más peligroso para los metales en términos de cambios en las cualidades técnicas y físicas. La corrosión puede ocurrir bajo la influencia de la influencia química o electroquímica en la estructura. Y si el envejecimiento del metal es lento, entonces la tasa de propagación de la oxidación puede ser muy alta dependiendo de las condiciones externas.
Los procesos de corrosión química suelen tener lugar en los casos en que el metal está en contacto directo con soluciones ácidas, medios gaseosos, sales y álcalis. Estos son los promotores de corrosión más activos que siempre se encuentran en el medio ambiente, pero en diferentes formas. En última instancia, se forma una capa quebradiza y suelta en el área afectada, cuya presencia reduce la durabilidad del material.
Corrosión eléctrica
En este caso, hay un proceso de interacción espontánea de los productos metálicos con el medio electrolítico. En su contexto, la pieza se oxida y se restaura el componente activo líquido. Dichos procesos pueden ocurrir en los puntos de contacto entre aleaciones que tienen diferentes cargas de electrodos. Si en tales áreas hay sal osoluciones ácidas, luego se forma un par galvánico, en el que la función de ánodo la realiza un elemento con una carga de electrodo baja. En consecuencia, un alto potencial convierte al metal en un cátodo.
Es importante tener en cuenta que tanto el envejecimiento como la corrosión del metal pueden ocurrir incluso sin estimulantes fuertes. Para la oxidación electroquímica, es suficiente una exposición mínima a un ambiente ácido, que también puede estar presente en interiores. Pero la mayoría de las veces, tales procesos están sujetos a la base del elemento de los automóviles. La causa de la corrosión electroquímica en tales situaciones puede ser la obstrucción de los inyectores del carburador, las válvulas de combustible, las violaciones en el cableado de los pares de equipos eléctricos, etc.
Medidas de control de la corrosión
La mayoría de los equipos de protección son una capa exterior a partir de la cual comienza la destrucción de la estructura. Para esto, se pueden usar composiciones especiales de recubrimientos, pinturas, polvos, esm altes y barnices. También se forma una barrera eficaz contra los daños por corrosión mediante métodos de pregalvanización antes de poner en funcionamiento una estructura o pieza.
Una preparación más seria también implica la aleación. Tal modificación de la estructura, en particular, puede cambiar la tasa de envejecimiento del metal, tanto hacia arriba como hacia abajo. También se utilizan métodos especiales de alta tecnología en la producción y la industria. Estos incluyen faolita, desaireación y tratamiento térmico de gases.
Conclusión
Los procesos de destrucción y cambios en la estructura de los metales enumerados son solo una parte de los fenómenos que pueden afectar las características del material. Un lugar especial entre ellos lo ocupa el efecto de la fatiga. Este es un proceso en el que el daño acumulado gradualmente provoca un aumento de la tensión en la estructura, lo que posteriormente conduce a una pérdida de las propiedades operativas. Pero a diferencia del envejecimiento del metal, su fatiga casi siempre es causada por influencias físicas externas.
Para garantizar que ninguno de los procesos considerados tenga un impacto negativo en la estabilidad estructural del producto, es necesario evaluar inicialmente su susceptibilidad a la influencia de ciertos factores. Para esto, los tecnólogos desarrollan métodos especiales para monitorear las piezas de trabajo, indicando sus cualidades técnicas y físicas débiles y fuertes para los materiales de diseño.
