El presente trabajo esta de dedicado a evaluar la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio AA6063-T6 procesada mediante fricción batido. Para el desarrollo del trabajo se elaboraron probetas de 150 x 100 x 2.8 mm las cuales fueron procesadas por fricción batido con una misma velocidad de rotación (600 RPM) y con diferentes velocidades de avance (60,100, 120, 160 y 200 mm/min). Luego de que las probetas fueron fabricadas, se procedió a la inspección visual y a la realización de los ensayos microestructurales para ver si el proceso se había realizado adecuadamente y en que combinación de velocidades se obtenía una adecuada estructura; asimismo, para evaluar como la microestructura de las 3 zonas (Zona afectada por el calor, Zona termo mecánicamente afectada, Zona batida) variaba con respecto al metal base. Además, se realizó un barrido de dureza en la zona transversal a un 1 mm de la superficie para analizar la variación dureza en las 3 zonas del proceso con respecto al material base. Por último, se realizaron los ensayos de corrosión. Los primeros ensayos fueron los de inmersión, donde se fabricaron 3 clases de muestras por cada probeta, una de la zona batida, la otra de la zona termo mecánicamente afectada y la última fue de una muestra de las 3 zonas con una parte del material base. Todas estas probetas fueron sumergidas en una solución de 1M HCl y pesadas luego de 72, 96 y 144 horas de haber sido sumergidas. Para corroborar los resultados obtenidos se realizaron ensayos electroquímicos. Se fabricaron muestras circulares de 15 mm de diámetro para cada probeta. A continuación se realizaron ensayos de potencial del circuito abierto y luego se procedió con los ensayos potenciodinámicos. Finalmente, las probetas sumergidas 144 horas fueron analizadas en un microscopio electrónico de barrido para evaluar el modo de corrosión.

El presente trabajo de investigación busca analizar las patologías que sufren las estructuras de concreto armado, especialmente en edificaciones destinadas a uso educativo, que se encuentran ubicadas en zonas cercanas al mar. Dicho análisis servirá para diagnosticar los tipos de daño y su efecto en la durabilidad de las estructuras, de tal manera que, se puedan efectuar un conjunto de recomendaciones y especificaciones técnicas tanto para edificaciones existentes como para aquellas que serán construidas en el futuro. Primero, se realizó la revisión de la literatura para comprender el comportamiento del concreto armado, los entornos marinos y las patologías que se generan a partir de estos. De las cuales, se identificó que los fenómenos de corrosión en el acero de refuerzo y carbonatación en la mezcla de concreto, son los más influyentes en el desempeño de este tipo de edificaciones. A partir de ello, en segundo lugar, para el desarrollo de la investigación, se analizó el caso del Colegio Militar Leoncio Prado, ubicado en el distrito costero de La Perla, debido a que visualmente se evidenció un deterioro prominente en diferentes elementos estructurales. Asimismo, para corroborar el efecto del ambiente costero, se recolectó información meteorológica (temperatura, humedad, precipitación y velocidad del viento) proveniente de la estación Jesús María. En tercer lugar, se realizó un análisis comparativo, de los diferentes tipos de ensayos destructivos y no destructivos, que permiten evaluar el estado de los elementos de concreto armado, con el objetivo de examinar la conveniencia de su aplicación en el medio local y principalmente en instituciones educativas. En cuarto lugar, debido a la coyuntura originada por el COVID-19, no fue posible ejecutar los ensayos anteriormente mencionados y, por lo tanto, los resultados presentados se extrajeron del estudio: “Evaluación de daños por agresión ambiental en viviendas de concreto reforzado” realizado por Rómel Solís Carcaño, Eric Moreno, Felipe Jiménez Torres & Victorino Rosas Pérez. Finalmente, la evaluación de dichos resultados se utilizó de base para proponer las recomendaciones y especificaciones técnicas requeridas.

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Ingeniero Civil Químico / El modelamiento atómico propuesto en este trabajo es un modelo discreto de la semi-reacción de oxidación de hierro. en el. Para probar el modelo y obtener resultados por medio de simulaciones computacionales se eligió la cinética del proceso de corrosión por deposición de cobre; reportada en la literatura como de primer orden en relación a la concentración de cobre cúprico en la solución acuosa. Por medio de un conteo de átomos reaccionantes se obtuvieron los valores de las concentraciones de iones, valores que fueron introducidos en la ecuación cinética de la reacción para obtener en el tiempo transcurrido. Las variables manipuladas durante las simulaciones fueron: temperatura y iones presentes en solución a tiempo 0 (tanto de hierro como de cobre) y volumen de solución, el cual se supuso constante a lo largo de la reacción. Los valores elegidos para los distintos parámetros son consecuencia directa de las limitaciones computacionales que presenta el utilizar un computador personal. Entre los resultados se obtuvo una respuesta inicial de alto orden aparente, como consecuencia de la dependencia de la oxidación con la superficie de hierro disponible, que se observó aumenta inicialmente para luego reducirse a medida que avanza la reacción más allá del punto de máxima superficie disponible. Este resultado es de gran importancia pues muestra como los modelos que evalúan el número de átomos que reaccionan a lo largo del tiempo pueden dar cuenta de fenómenos explicables pero que habitualmente no se modelan (un primer orden es imposible en la naturaleza ya que tiene derivada infinito en tiempo cero). Esta primera versión de este método de modelamiento se aplicó a la semi reacción de oxidación de hierro con dos propuestas de modelo de cristalización, y se consideró con precisión la semi-reacción de reducción de cobre cúprico en solución, que en el caso de una cementación se formaría sobre el hierro, modificando la disponibilidad de área reaccionante: en este sentido, el modelamiento es pertinente a una corrosión más que al proceso mismo de cementación. Tampoco se incluyó la difusión de iones ferrosos desde el sitio de reacción al seno de la solución; suponiéndose que esta fuese instantánea. Dentro de las limitaciones de esta hipótesis, se concluyó que el simulador desarrollado fue capaz de incorporar distintos fenómenos, desde la base científica teórica, en la forma de modelos icónicos, para obtener explicaciones gráficas contrastables con resultados experimentales. Se espera que con los avances en cuanto a las capacidades computacionales este método de simulación sea útil en el modelamiento de sistemas más grandes.

La peri-implantitis puede poner en riesgo la integridad funcional de un implante dental, ya que dependiendo de la severidad del daño, éste puede ocasionar la pérdida irremediable del implante. Dicho padecimiento está asociado directamente con la formación de la placa dento-bacteriana sobre la superficie del implante.En este trabajo de tesis se estudiarón, por un lado las propiedades de superficie de 6 tipos diferentes de tratamientos utilizados en implantes dentales (tales como: la rugosidad, la mojabilidad y la energía superficial (Capítulo 2) y su influencia en el comportamiento de adhesión de dos cepas bacterianas Streptococcus sanguinis y Lactobacillus salivarius. La primera de ellas muy importante en la formación de la placa dento-bacteriana por ser una de las bacterias que colonizan la superficie del implante inmediatamente después de ser colocado, facilitando la incorporación de otras bacterias periodontopatogénicas, la segunda, tiene la función de mantener el equilibrio de la placa dento-bacteriana. Y por otro lado, la repercusión que tiene la adhesión y colonización de estas bacterias sobre las superficies de titanio.Para esto, se realizaron dos tipos de ensayos de manera general, los primeros en sus medios rutinarios de cultivo para cada cepa bacteriana (Capítulo 3) y los segundos en una saliva artificial modificada (Capítulo 4). Los resultados observados en ambos casos evidenciaron, el daño ocasionado por la presencia de bacterias en contacto directo con las superficies de titanio, los cuales fueron evaluados detalladamente en el capítulo 5. / Peri-implantitis is a soft tissue dental implant inflammation, which may increase implant failure risk, depending direct on severity illness. This device affection is correlated with implant surface bacterial plaque formation. In this thesis work we studied in one hand, titanium surface properties of 6 different kind of treatments commonly used on dental dental implants (such as: roughness, wettability and surface energy) and its adhesion influence on 2 bacteria strains Streptococcus sanguinis and Lactobacillus salivarius (the first one is implied on dental plaque formation, because these bacteria colonize implant surface immediately after implantation, leading and facilitating the periodontopatogenic bacteria coaggregation, whereas the second strain, has to maintain dental plaque equilibrium). And in the other hand, the last part of this work was focused on the bacterial adhesion effect on titanium surfaces. In general we made two sort of experiments: in rutinary culture media (specific for each strain) and in modified artificial saliva (Chapters 3 and 4 respectively). Our results showed a titanium surface damage because of bacterial attachement on that, which were detailly studied in chapter 5

Una superficie metálica inmersa en agua de mar, experimenta una secuencia de cambios químicos y biológicos que ocurren en la misma escala de tiempo. Poco después de la inmersión las bacterias y las diatomeas que componen el microfouling, son muy numerosas y cubren la superficie metalica. Posteriormente comienzan a adherir organismos de mayor tamaño que componen el macrofouling (moluscos, poliquetos, etc.). El fouling es la principal causa de problemas técnicos y de perdidas económicas de diversas industrias. Por ejemplo las centrales termoelectricas, sufren severos problemas por la formación de biopeliculas en los tubos de los intercambiadores de calor. Se estudió la corrosión microbiología y la formación de biopeliculas sobre metales y aleaciones de internes industrial, tales como aceros inoxidables del tipo AISI (American Institute Stainless Iron) 304L, 316T y 430 y aleaciones de cuproniquel 70/30 y 90/10 durante diferentes periodos de exposición. Se realizaron estudios de campo en la central termoeléctrica "9 de Julio" de ESEBA SA, ubicada en el ámbito del Puerto de Mar del Plata y estudios de laboratorio utilizando cultivos puros y mixtos de diversos géneros bacterianos.

En la escena internacional actual, el cuidado del medio ambiente es uno de los principales desafíos que enfrenta la industria, entre ellas, la dedicada a los recubrimientos orgánicos. Es por ello que todos los esfuerzos apuntan a la síntesis de productos que sean amigables con el medio ambiente. Esto significa que en el proceso de fabricación de las pinturas hay que identificar cuáles son los componentes verdaderamente inocuos y cuáles no, para lograr, de este modo, producir pinturas totalmente ecológicas. Las imprimaciones y pinturas anticorrosivas tradicionales contenían compuestos a base de plomo o de cromo, probadamente efectivos como pigmentos inhibidores de la corrosión. Sin embargo, su fuerte carácter tóxico y poluente condujo a la búsqueda de nuevas sustancias con menor impacto para la salud pública y el medio ambiente. Además, hay que tener en cuenta la emisión de solventes a la atmósfera, lo cual no sólo contribuye directa e indirectamente al efecto invernadero y a la formación de la niebla fotoquímica, sino que también provoca efectos nocivos para la salud humana. El objetivo de esta tesis fue obtener un material pigmentario para formular una imprimación anticorrosiva ecológica. Este tipo de imprimaciones actúan como protectores temporarios y, también, facilitan la adhesión de las capas posteriores de pintura al sustrato. Este último aspecto es de suma importancia en sustratos difíciles de pintar como el acero galvanizado, etc. El pigmento preparado en esta investigación fue un fosfosilicato de aluminio, libre de cinc, capaz de reemplazar a los cromatos con igual o superior eficiencia anticorrosiva. La imprimación anticorrosiva formulada utiliza solventes de bajo impacto ambiental; esto es agua y alcoholes, eliminado el problema que genera el uso de hidrocarburos aromáticos, cetonas, etc. <i>(Párrafo extraído del texto a modo de resumen)</i>

Ingeniera Civil Química / Actualmente, la empresa INDURA centra la producción de dióxido de carbono en su planta ubicada en la comuna de Hualpén, Concepción. Sin embargo, en algunas ocasiones es necesario poner en funcionamiento la planta productora de este gas ubicada en la comuna de Cerrillos, Santiago. El proceso utilizado en esta planta se realiza a partir de la combustión de gas licuado. El gas obtenido de la combustión es separado, licuado y purificado por diferentes procesos, hasta alcanzar una pureza mínima de 99,9%. Para realizar la separación del dióxido de carbono de otros gases de combustión, se emplea un proceso de absorción desorción utilizando como solvente una amina: Monoetanolamina. Se han observado graves problemas de degradación de la amina junto con corrosión en algunos equipos de la planta. Por esta razón, surge como objetivo de este trabajo realizar un estudio del proceso y poder determinar los factores que pueden estar provocando dichos problemas; una vez detectados estos puntos críticos, se proponen mejoras al proceso productivo de INDURA. De la literatura se encontraron diversos factores que pueden ser responsables, tanto de los problemas de corrosión, como de la degradación de la amina. Luego de analizar cada uno de estos factores en relación al proceso de INDURA, es posible concluir que el principal foco de corrosión se debe a la metalurgia de la planta en las instalaciones donde circula la solución de amina cargada con dióxido de carbono, principalmente en la torre de desorción. Además, la pérdida en la concentración de amina se debe a una degradación oxidativa de ésta, en la que el hierro producto de la corrosión actúa como catalizador degradando la amina. Por otra parte, los productos de degradación también contribuyen a aumentar la corrosión en el sistema y a la degradación de la amina, generándose un ciclo entre ambos problemas. Ante esta situación es necesario establecer mejoras en el material de fabricación de la torre de desorción, siendo la mejor opción su reconstrucción con un material de mejor resistencia a la corrosión como lo es el acero inoxidable. Por otro lado, es fundamental realizar un cambio en la actual forma de almacenamiento de la solución de amina. Para ello, se recomienda implementar medidas de cierre de la planta donde se filtre la totalidad de la solución, antes de ser almacenada en estanques plásticos.

El objetivo general del presente trabajo de titulo es realizar un análisis, apoyado en la elaboración de un programa de simulación de valores esperables de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra en las líneas del Metro de Santiago. Y mediante estos valores, realizar una estimación de la cantidad de material perdido por corrosión galvánica durante los años de operación del Metro, realizar proyecciones a futuro y además, proponer algún método que permita controlar tanto valores de corrientes de fuga como voltajes riel-tierra elevados, considerando que lo primero afecta directamente la adecuada operación del sistema de tracción y lo segundo puede afectar directamente la seguridad de los operarios de este sistema de transporte. Metro de Santiago tiene en este momento 5 líneas operativas, que transportan una gran cantidad de pasajeros a lo largo del día, los cuales se verían directamente afectados por una suspensión de servicio a causa de fallas estructurales originadas por corrosión o por ineficiencias en la operación del sistema. En este contexto, se realizó una simulación aplicada en Matlab, basada en un conjunto de hipótesis debidamente fundamentadas, que permitió obtener valores cada 2 segundos de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra a lo largo de los rieles, a medida que los trenes se desplazan entre estaciones consecutivas. Como resultados relevantes, se obtuvo que la magnitud de los voltajes riel-tierra y de las corrientes de fuga son fuertemente sensibles a la resistencia de fuga riel-tierra. A la vez, la sensibilidad de estas variables tiene un valor relativamente más bajo con respecto a la resistencia longitudinal del terreno y a la resistencia de las barras guía. Es relevante así orientar los esfuerzos, en cuanto a mantenimiento preventivo, en conseguir que las resistencias de fuga riel-tierra se mantengan en valores adecuados. Como producto del estudio se entregan diversas recomendaciones para prevenir y reducir corrientes de fuga, tales como mantenimiento preventivo, uso de ánodos de sacrificio, medición regular de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra a lo largo de las líneas, entre otras. Se concluye que es posible mantener un control sobre los voltajes riel tierra y corrientes de fuga, sin embargo, se sugiere realizar estudios más acabados, que permitan realizar un adecuado programa de mantenimiento preventivo.

En la industria de metales no ferrosos, particularmente en las fundiciones de cobre, hay una variedad de diferentes procesos y se utilizan varios tipos de hornos. El recubrimiento interno de todos estos reactores es principalmente de ladrillos de cromo magnesita. Los mecanismos de desgaste que ocurren dentro de los ladrillos en servicio necesitan ser comprendidos, en particular en lo que se refiere a nuevos procesos. Esta investigación es parte del Proyecto Fondef “Nuevo proceso de conversión continua de mata a cobre blister”, éste se basa en el nuevo principio de flujo de mata de cobre líquido en contracorriente dispersa en un lecho empacado y aire de soplado enriquecido en oxígeno, junto con escorificación de los óxidos de fierro con fundentes de cal y sílice. Los fundentes elegidos forman con los óxidos de fierro una escoria tipo olivina. Un tipo de ladrillo básico de cromo magnesita (Cr2O3 ∙ MgO) fue sometido a un test estático (cup test) con el objeto de estudiar la penetración y corrosión que sufre con una escoria tipo olivina, de composición: 48,4% de FeO, 37,4% de SiO2 y 14,2% de CaO. Se realizaron doce experimentos a tres temperaturas diferentes: 1290°C, 1330°C y 1370°C. A cada temperatura fueron analizadas distintas concentraciones de Cu2O en la escoria: 0%, 7%, 13% y 15% en peso. De los resultados se obtuvo que el aumento de la temperatura y Cu2O en la escoria producen una disminución en la viscosidad, debilitamiento de los enlaces inter - moleculares y aumento del trabajo de adhesión en la escoria. Ello conduce a una penetración mayor en el ladrillo refractario. El porcentaje más alto de penetración fue de un 23,9%, y se observó en un ladrillo sometido a 1370°C, con un contenido de 15% de Cu2O en la escoria. El principal componente del ladrillo (MgO) fue disuelto por la escoria. En el área infiltrada los principales productos observados fueron monticellita (CaMgSiO4) y forsterita (Mg2SiO4). La cromita fue enriquecida con óxido de Fe y Cu debido al fenómeno de difusión en fase sólida. Los coeficientes de difusión obtenidos fueron DCu,Cr2O3= 3*10-14 [m2 /s] y DFe,Cr2O3 = 3*10-15 [m2 /s]. El mecanismo de reacción estudiado es comparable a la corrosión que sufren los ladrillos con una escoria de tipo fayalítica convencional. Si bien se observaron varios signos de corrosión en las muestras, en ellas permanecen numerosas estructuras de picrocromita (espinel que da estabilidad química y mecánica al ladrillo), lo que indica que el refractario básico analizado tiene una resistencia media a buena al ataque con escorias olivinas con Cu2O. Este ladrillo es una buena alternativa para probar en el horno de conversión continua, sin embargo, la duración de una campaña refractaria depende de factores de materiales, de proceso y de operación, por lo que se recomienda re evaluar este ladrillo después de un período prolongado de utilización a escala industrial.