Corrosion

Tecnología de los materiales

Armando Seda Felipe

Corrosión y deterioro de los materiales

La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido este en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren una fuerte corrosión mediante otros mecanismos diferentes.

Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón).

Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmosfera, alta temperatura, etc.).

Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelve 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (físico-química).

Tipos de corrosión

• Corrosión Uniforme

La corrosión uniforme o general tiene como particularidad desarrollarse con la misma rapidez a lo largo de toda la superficie, y puede describirse como la corrosión causada por un ácido en un medio acuoso, cuyas propiedades protectoras sean mínimas. Este tipo de corrosión permite ser medida en valores promedios anuales, en largos tramos de superficies expuestas, así por ejemplo, el acero se corroe en el agua de mar a una velocidad relativamente uniforme e igual a 0.13 mm/año.

• Corrosión por picadura

Se denomina así al tipo de ataque local formado cuando la velocidad de la corrosión es mayor en unas zonas comparadas con otras. Si se produce ataque apreciable confinado en un área fija del metal relativamente pequeña, la cual se convierte en ánodo, las picaduras resultantes se define como profundas. Si el área de ataque es relativamente grande y no tan profundas, las picaduras se consideran superficiales. En ocasiones se expresa la profundidad de las picaduras por el término factor de picadura. Este factor es la relación de la penetración máxima producida en el metal a la penetración media determinada por la pérdida de peso de la muestra. Cuando el factor de picadura es la unidad representa un ataque uniforme. Generalmente las perforaciones crecen en dirección de la gravedad, extendiéndose hacia abajo en superficies horizontales y con menor frecuencia en superficies verticales, requieren tiempo para formarse antes de ser visibles.

• Corrosión por Cavitación

Es la formación y colapso de burbujas de vapor en la superficie de contacto dinámico metal-líquido, como consecuencia de los cambios en las presiones del líquido. Ocurre cuando el valor de la presión absoluta del

fluido es menor a la presión de vaporización del mismo. Los objetos metálicos vecinos sufren daños mecánicos debido a las repetidas ondas de choque producidas por el colapso de las burbujas dentro del fluido.

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• Corrosión Intergranular

Es un tipo de ataque localizado, producida en los espacios limitantes de los granos de un metal y produce pérdida de la resistencia mecánica y de la ductilidad. El material del área limitada atacada, donde están los espacios intergranulares, actúa como ánodo, los cuales a su vez, están en contacto con las superficies de los granos con un tamaño de grano mayor y actúan como cátodos. Este ataque suele ser, con frecuencia, rápido, penetra con profundidad en el metal y algunas veces causa averías catastróficas. Se da en procesos donde la estructura del material es modificada; ejemplo, aceros inoxidables con tratamientos térmicos inadecuados.

Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica o bimetálica es el resultado de la exposición de dos metales distintos en el mismo ambiente, y más notable cuando están conectados eléctricamente en forma directa; en base al potencial relativo de ambos metales. Aquí, el más reactivo (ánodo) se corroerá a expensas del más pasivo (cátodo), ofreciendo protección para el metal catódico. Este tipo de corrosión depende del potencial o tendencia a la corrosión de los metales expuestos, de la mayor o menor cercanía entre los mismos, de la conductividad del ambiente donde se encuentran y del área de contacto.

Corrosión por Fatiga

Este tipo de corrosión ocurre si un metal se agrieta cuando está sujeto a repetidos esfuerzos de tracción. La resistencia a la fatiga de un metal será significativamente menor cuanto menor sean los esfuerzos cíclicos en un ambiente corrosivo.

Agrietamiento por Corrosión bajo esfuerzos (Stress Corrosión Cracking)

El agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo se produce, cuando un metal en un medio corrosivo específico y a un esfuerzo

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