Si trabaja en la industria del agua, es posible que haya escuchado el término "descincificación". Si bien su aparición puede parecer obvia desde el punto de vista científico, su efecto en los accesorios de latón para agua puede ser seriamente perjudicial.
La descincificación plantea problemas importantes tanto para los fabricantes de accesorios de agua de latón como para los usuarios finales. Entonces, ¿qué es exactamente y qué se puede hacer para disminuir sus efectos?
¿Qué es la descincificación?
La descincificación es un proceso que hace que las aleaciones de zinc, como el latón, se descompongan en agua con el tiempo. El latón se compone de alrededor de dos tercios de cobre y un tercio de zinc, junto con trazas de otros elementos de aleación, como estaño, hierro y manganeso.
Durante la descincificación, el zinc se elimina involuntariamente de la aleación de latón mediante una reacción corrosiva al agua o la humedad.
Después de un período de funcionamiento en condiciones húmedas, se puede lixiviar suficiente zinc de la aleación de latón como para comprometer la integridad del componente de latón, dejando una estructura debilitada en forma de panal que no es apta para su propósito.
¿La descincificación provoca que el latón se oxide?
Aunque no es óxido como lo entendemos tradicionalmente (sólo el hierro puede oxidarse), la descincificación tiene un efecto corrosivo similar en los componentes de aleación de latón, comprometiendo su estructura interna y disminuyendo su resistencia.
Puede resultar difícil detectar el latón desgalvanizado, a diferencia del óxido, que tiene un color y una textura notables. Los componentes de latón descincificado a menudo permanecen sin cambios en el exterior, aparte de una pequeña decoloración, y normalmente conservan su forma y dimensiones originales.
Pero el aumento de la porosidad de la aleación de latón y la dramática reducción de la resistencia mecánica del componente a menudo resultarán en fallas catastróficas.
¿Por qué la descincificación provoca corrosión del latón?
Esta reactividad del latón en agua sorprenderá a mucha gente; Los accesorios de latón son los favoritos en la industria del agua, entonces, ¿por qué usarlos si la descincificación es un problema?
La verdad es que, aunque la descincificación es una consideración seria al elegir accesorios de agua de latón, deben intervenir ciertos factores ambientales para que esto ocurra. Éstas incluyen:
- Agua ligeramente ácida en el sistema.
- Agua ligeramente alcalina en el sistema.
- Baja aireación del agua.
- Temperaturas del agua más altas
- Los efectos de los metales nobles y la Serie Galvánica
Un buen ejemplo de esto son los cilindros de agua caliente, donde los accesorios de latón pueden estar sujetos a diferentes condiciones y temperaturas del agua. Por esta razón, los accesorios de latón utilizados en la construcción de cilindros de agua caliente deben seleccionarse cuidadosamente para minimizar el riesgo de descincificación de componentes vitales.
La serie galvánica y la corrosión galvánica (la parte científica)
La Serie Galvánica es un artículo en sí mismo, pero vale la pena resumir aquí sus efectos, ya que ofrece una idea de cómo se produce la descincificación y por qué provoca la corrosión de las conexiones de agua de latón.
La corrosión galvánica ocurre cuando dos metales diferentes se unen y se sumergen en un electrolito; en este caso, los dos metales diferentes son cobre y zinc (en forma de latón) y el electrolito es agua. Esta reacción galvánica es el mismo principio que hace funcionar las baterías o celdas de corrosión.
Dentro de una celda de corrosión es necesario que haya un ánodo, un cátodo, un camino metálico y un electrolito. El metal más noble actúa como cátodo y el menos noble actúa como ánodo, corroyéndose el ánodo con preferencia al cátodo.
El cobre no está particularmente alto en la escala noble; de hecho, está más o menos en el medio. El zinc, sin embargo, es casi el metal menos noble, por lo que la diferencia entre el cobre y el zinc es significativa. Cuando un componente de aleación de latón se somete a un electrolito y forma una trayectoria metálica, el elemento de zinc se convierte en el ánodo y se corroe con preferencia al cátodo de cobre.
La reacción galvánica se acelera si el cátodo es más grande que el ánodo. Esto agrava el problema de la descincificación en los componentes de latón de los cilindros de agua caliente, ya que el gran cilindro de cobre, que actúa como cátodo, es significativamente más grande que los pequeños accesorios de latón que contienen zinc, que son los ánodos.
Agregue a esto la elevada temperatura del agua dentro del cilindro y habrá creado las condiciones perfectas para la descincificación de los accesorios de latón.
¿Por qué la industria del agua utiliza accesorios de latón si la descincificación provoca que se corroan?
A pesar de los problemas asociados con la descincificación, existen muchas buenas razones para utilizar latón en la fabricación de accesorios de agua. El latón tiene:
- Una de las mejores propiedades de mecanizado de todos los metales.
- Gran conformabilidad para estampados.
- Relación favorable de coste por aplicación
- Un proceso de producción de aleaciones comparativamente sencillo
La clave para una aplicación de servicio exitosa del latón es que el diseñador del componente comprenda completamente la aplicación final de los accesorios.
Eliminando los efectos de la descincificación.
Para eliminar los efectos de la descincificación en accesorios de agua de latón especializados, los elementos de aleación del latón se pueden modificar durante su producción. Este es un proceso de costo relativamente bajo que mejora en gran medida la resistencia del latón a la descincificación y aumenta la longevidad de los componentes cuando se usan en condiciones cálidas y húmedas, como tanques de agua caliente.
La aleación resultante se llama latón descincificado. A menudo se lo conoce como CZ132, latón DZR o CW602N.
Hay dos formas de producir latón DZR:
- Utilice un contenido de zinc >15%. Esto evita automáticamente la descincificación; sin embargo, el menor contenido de zinc puede hacer que la aleación resultante no sea adecuada para el componente previsto o los requisitos de fabricación.
- Si se requiere un mayor contenido de zinc (normalmente 35%) para preservar las características del latón, se pueden agregar otros elementos de aleación en cantidades muy pequeñas (normalmente 0.2-2%) para evitar la descincificación. Estos elementos suelen denominarse inhibidores de la descincificación e incluyen arsénico, níquel, estaño, fósforo y aluminio.
Otro factor importante para prevenir la desgalvanización de los accesorios de latón es el método elegido de fabricación de las piezas. Si se utiliza un proceso de forjado, como el estampado en caliente, u otro proceso térmico, como el recocido, se mejora aún más la resistencia del componente a la descincificación.
Sin embargo, también se debe considerar cuidadosamente qué es lo correcto para el diseño del componente, su aplicación y los procesos de mecanizado adecuados para producir la pieza.
Hay muchos factores a considerar en la producción de aleaciones de latón, pero esta es una descripción general amplia del proceso de descincificación y los principios para producir accesorios de latón DZR para su uso en la industria del agua.
En conclusión, si el diseñador del componente comprende la aplicación y especifica la aleación de latón correcta, los accesorios de latón resultantes deberían tener una vida útil larga y sin problemas.
¿Tiene alguna pregunta sobre accesorios de agua especializados? Ponte en contacto y estaremos encantados de ayudarte.
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