Mecanismos de Corrosión del Acero Explicados
La corrosión es la degradación natural de un material debido a condiciones atmosféricas u
otros factores. Generalmente se le define como la disolución de un material debido a una
reacción con el entorno que le rodea. Solo a metales como el oro o el platino se les
encuentra en una forma pura, los metales normales solo existen combinados con otros
elementos. Por ende, la corrosión es un fenómeno natural, ya que la naturaleza busca
combinar elementos que el hombre ha producido en su forma pura. Más específicamente:
el hierro solo se encuentra naturalmente como mineral, así que el hierro puro es inestable
y busca oxidarse, esto es, combinarse con oxígeno en presencia de agua. Aceros con
carbono sin ninguna protección formarán una capa de óxido que busca proteger el resto
del acero, retirar el óxido constantemente solo causa que un nueva capa de acero sea
atacada. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable depende en una capa delgada
e invisible sobre la superficie del acero, la capa pasiva. Bajo circunstancias donde la capa
pasiva no puede reconstruirse, la corrosión ocurre en la parte desprotegida. Diferentes
medios pueden causar diferentes tipos de ataques corrosivos que pueden variar en modo
y aspecto; y varias formas de corrosión pueden ocurrir en aceros inoxidables.
Corrosión Uniforme
En este caso la capa pasiva de un acero
inoxidable se rompe parcial o completamente. La
corrosión se propaga a un ritmo determinado por
una combinación de un ambiente corrosivo y la
composición de la aleación. La corrosión
uniforme o corrosión general ocurre en el acero
inoxidable en ambientes ácidos o en soluciones
alcalinas calientes. Los peores ambientes desde un punto de vista corrosivo son los que
tienen altas concentraciones de ácido clorhídrico o fluorhídrico en los que la corrosión
puede propagarse a una velocidad que puede ser destructiva para la corrosión.
Corrosión por Picaduras
La corrosión por picaduras es un tipo de corrosión localizada y se
caracteriza por ataques en discretos y pequeños puntos de la superficie
del acero. Las picaduras ocurren principalmente en presencia de
soluciones neutras o ácidas que contienen cloruro y otros hauros. Los
iones de cloruros facilitan una ruptura local de la capa pasiva,
especialmente si hay imperfecciones en la superficie del metal.
Corrosión por Grietas
La corrosión por grietas es otro tipo de corrosión localizada que ocurre
bajo las mismas condiciones que las picaduras, soluciones neutras o
ácidas de cloruro. Sin embargo, los ataques empiezan más fácilmente
en grietas delgadas que en superficies descubiertas. Las grietas como
las que se encuentran en las uniones de bridas o en las conexiones
roscadas son los puntos críticos para este tipo de corrosión.
Corrosión bajo Tensión
Una falla material puede acelerarse por los efectos
combinados de la corrosión y la tensión mecánica. El tipo
más común es el agrietamiento transgranular por corrosión
bajo tensión (SCC, por su nombre en inglés), que puede
desarrollarse en ambientes con alta concentración de cloruro.
Antes se creía que eran necesarias altas temperaturas para
que una SCC ocurra. En años recientes, sin embargo, se ha demostrado que la SCC
ocurre también a temperatura ambiente en aceros de grado estándar como 304(L) ó
316(L) al ser expuestos a altas tensiones. En esos casos la superficie del acero estaba
contaminada con depósitos sólidos de sal y la humedad del ambiente era alta. Ambos
factores resultaron en una capa líquida delgada saturada con cloruro. Otros
contaminantes como el sulfuro de hidrógeno pueden incrementar el riesgo de SCC en
ambientes que ya tienen cloruro. Otros ambientes que pueden aumentar el riesgo de
SCC, particularmente en aceros de aleación pobre, incluyen soluciones muy alcalinas a
altas temperaturas. Un ataque SCC típico luce como grietas delgadas y ramificadas.
Corrosión Galvánica
Cuando dos metales distintos están inmersos en una solución
corrosiva, cada uno desarrollará un potencial de corrosión. Si el
potencial de corrosión es significativamente diferente y están en
contacto inmersos en un electrolito, el metal más noble se volverá el
cátodo y el más activo se volverá el ánodo. Una corriente medible
puede fluir entre el ánodo y el cátodo. La velocidad de corrosión del
ánodo aumentará y la del cátodo disminuirá. La corrosión aumentada
del ánodo es llamada “corrosión galvánica”.
Corrosión Intergranular
Este tipo de corrosión puede ocurrir si el área alrededor de los
bordes de grano es menos resistente a la corrosión que la
matriz del medio en cuestión. El caso clásico es cuando el
carburo de cromo se precipita en los bordes de grano. La
matriz adyacente se agotará en cromo y una region delgada
alrededor del borde de grano puede, por ende, ser menos
resistente a la corrosión que el resto del material.
Corrosión por Fatiga
Es bien sabido que un material sometido a una carga
cíclica muy por debajo de la tensión de tracción máxima
puede fallar, un proceso llamado fatiga. Si el metal a la vez
se encuentra expuesto a un ambiente corrosivo, la falla
puede ocurrir aun bajo cargas menores en menos tiempo.
Contrariamente a la fatiga solamente mecánica, no hay
límite de carga de fatiga en una corrosión por fatiga.
Corrosión Atmosférica
La corrosión atmosférica ocurre sobre una superficie
de acero en una capa húmeda delgada creada por
la humedad en el aire en combinación con
impurezas. Condiciones corrosivas para aceros
inoxidables pueden ser depósitos de cloruro de una
atmósfera costera, estas condiciones pueden alterar
el grado del acero elegido a una aleación más
resistente a ambientes corrosivos. Los tipos de corrosiones más frecuentes derivados de
las condiciones atmosféricas son la de picaduras y la de grietas.
Las condiciones atmosféricas de un lugar se dividen en cuatro categorías: Rural, urbano,
industrial y marino. Los ambientes varían dependiendo de lo severos que son desde el
punto de vista de la corrosión. La importancia de mantener las superficies de acero
limpias mediante un lavado regular para evitar las manchas y el polvo debe ser la
prioridad para evitar la corrosión.
Esperamos que este artículo te haya sido de interés. Recuerda que puedes confiar en JN
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