La mayorías de las personas tienden a sobre-estimar el término con que Harry Brearley bautizó en 1913 como Inoxidables a las aleaciones Ferrosas que contienen Cromo, pero la realidad es que los Aceros Inoxidables al igual que cualquier aleacion Ferrosa sí se oxidan o se corroen.
En la naturaleza solo algunos metales puros y en condiciones muy especiales son realmente inoxidables como por ejemplo el Platino y el Oro, pero la mayoria de las aleaciones y metales son facilmente corroidos en medios donde no son resistentes.
En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleación de acero (con un mínimo del 10% al 12% de Cromo contenido en masa). Tambien puede contener otros metales, como por ejemplo Molibdeno y Níquel.
Las propiedades de resistencia a la corrosión impartida por el Cromo al Acero inoxidable
se debe a su capacidad de combinarse con el Oxigeno para formar en su superficie una
cubierta protectora muy delgada de oxido de Cromo (Cr 203), esta pelicula se adhiere
fuertemente y es inerte e insoluble a una gran cantidad de medios corrosivos, esto es lo
que se conoce como la capa corrosiva de los Aceros Inoxidables. Esta pelicula de Oxido de
Cromo tiene la particularidad de ser facilmente regenerada o reparada en presencia del
Oxigeno, por lo que, cuando sufren algún daño por abrasión, cortes, golpes o son atacadas
quimicamente,se restablece rapidamente y vuelve a estar en una condicion pasiva.
Sin embargo, al exponerse esta capa pasiva a ciertas condiciones extremas y específicas,
el proceso de regeneración o reparación puede verse comprometido. Se sabe que al
someter al Acero inoxidable a ambientes acuosos se puede producir corrosión por picadura, que no es mas que la rotura o disolución de la capa pasiva para dar paso a una celda de concertación entre la superficie y el metal base, provocando el fenómeno de picadura.
Extraco de la ponencia del Sr D Luis Peiro. Ingeniero de Cedinox.
En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleación de acero (con un mínimo del 10% al 12% de cromo contenido en masa). Tambien puede contener otros metales, como por ejemplo molibdeno y níquel.
Extracto de la ponencia de Luis Peiró, Ingeniero de Cedinox, sobre Aceros inoxidables desarrollada en los cursos 2014/15.
Hablar de acero inoxidable es hablar de resistencia a la corrosión. Hablaremos sobre seis tipos
principales:
- Uniforme
- Por picaduras
- Intersticial
- Galvánica
- Intergranular
- Bajo tensiones
Para cada una de ellas es interesante saber por qué se produce, qué consecuencias tiene y
cómo combatirla.
La corrosión uniforme, no suele darse en el acero inoxidable, sin embargo es algo típico de los
aceros al carbono sin proteger. Por decir algo bueno de esta corrosión, que a menudo suele ser
catastrófica, es que al producirse de manera uniforme se pueden predecir las micras año que
se van a perder.
Todo metal, incluido el inoxidable, en contacto con el oxígeno se oxida. Lo importante y
fundamental es la forma en que se oxida o mejor dicho, los óxidos que se forman. Lo que hace
especial al acero inoxidable es que se oxida formando una delgada pátina de óxido de cromo,
que permanece inalterada sin aumentar su volumen. Además, si esta capa se rasga, más cromo
se generaría para oxidarse, lo que daría lugar a una nueva capa protectora, es lo que se
denomina regeneración del inoxidable.
Por otra parte, el acero al carbono, reacciona con el oxígeno generando óxidos de hierro que
incrementan su volumen a medida que la oxidación continúa, llegando a fisurarse y
desprenderse. En la zona de fisuración y desprendimiento es donde se puede dar una nueva
oxidación. Al final, podemos llegar a tener una buena parte del espesor inicial oxidada, o
incluso, si se prolonga en el tiempo el fenómeno, que no exista material.
“El inoxidable resiste a la corrosión básicamente porque se oxida”. En general, cuando no
dejamos que el inoxidable forme su pátina protectora, es cuando vienen los problemas.
La siguiente enfermedad es la que se conoce como corrosión por picaduras. Se caracteriza por
una corrosión muy localizada en un punto. Se propaga porque las reacciones electroquímicas
no están prevenidas por la pasivación.
Básicamente porque no se deja en contacto al material (inoxidable en este caso) con el
oxígeno. Esto puede ser debido a una salpicadura de un ácido muy corrosivo, proyecciones de
material por corte con radial… etc. El caso es que donde se posa, no deja lugar a la oxidación y
por tanto el material no se protege.
Hay varios factores que influyen decisivamente en la formación de este tipo de corrosión, uno
es la Tª, es decir a mayor Tª mayor riesgo, y el segundo, es la concentración de cloruros. El ión
cloruro es un ión muy agresivo y que ataca mucho los metales, por lo que a mayor
concentración de cloruros peor es el escenario.
Una vez conocido el problema, vamos a ver qué solución podemos tomar. Lo más importante
es una selección correcta del tipo de acero. En este caso concreto, la selección del tipo de
aceros e basa en la fórmula del PREN (Pitting Resistance equivalent number).
Este PREN no es más que el valor resultante de una ecuación, que pondera el contenido en
determinados elementos en la composición química del acero. De esta forma es sencilla hacer
una tabla del valor PREN esperado para cada tipo de acero. Como cada una de las principales
familias tiene una composición o rama de la que se nutren, podemos generalizar que los
ferriticos ofrecen menos PREN que los austeniticos y estos que los dúplex. Obviamente, como
dentro de cada grupo hay muchas composiciones, puede darse el caso de que un ferritico muy
rico tenga más PREN que un austenitico muy pobre. Algo muy importante a tener en cuenta, el
PREN ayuda a elegir contra picaduras PERO NO ES VÁLIDO como único método para elección
de tipos de acero frente a corrosión pues hay varios tipos diferentes.
Acabamos de ver la corrosión picaduras, ahora vamos a ver la que se produce por los
intersticios que se pueden dar entre las uniones de un metal.
Es lo que se denomina corrosión intersticial. Se da en grietas o intersticios donde se dan
soluciones estancadas. El motivo es semejante al que se produce en la corrosión por picaduras,
solo que en este caso lo que no permite que el material se oxide, es otra pieza. Me explico, si
unimos dos chapas de un metal, pongamos que inoxidable y no sellamos bien las juntas, se
pueden introducir soluciones agresivas que, una vez agotado el poco oxígeno de la cavidad,
deja de resultar ser posible la formación de la capa pasiva, y empieza la corrosión.
El modo más obvio de evitarlo es el Diseño, si el agua se acumula o se mete en agujeros, pues
diseñemos sin puntos de acumulaciones. Ingeniero viene de ingenio, por lo tanto pensemos
qué podemos hacer, para evacuar las aguas y que no se acumule.
Cuando se ponen en contacto dos metales de muy diferente par galvánico entre sí, y hay
presencia de un electrolito que los conecte, pueden darse fenómenos de corrosión. Se genera
una corriente desde el ánodo (metal menos noble) al cátodo o metal más noble. La zona
menos noble es la que se va a oxidar. El diferente potencial galvánico de cada metal, se
representa en una gráfica como esta. Aquí cuanto más separados estén dos metales peor.
¿Qué maneras hay de combatir esto? Lo primero y de Perogrullo, es no ponerlos en contacto.
Si no hay más remedio y tenemos que unirlos, la zona menos noble debe ser siempre la más
grande. Por ejemplo pensemos que tenemos que unir una plancha con unos tornillos, y que
podemos elegir entre aluminio e inoxidable para cada material, sin poder repetir. ¿Qué
material elegiríais para cada cosa? Si nos fijamos en la curva, hay mucha diferencia de
potencial entre ambos, por lo que si llueve, hay posible corrosión. El aluminio es mucho menos
noble que el inox, por lo que se va a corroer y por tanto, debe ser el de mayor superficie.
Solución: tornillos de inox y plancha de aluminio.
¿Os acordáis de la afinidad que tenía el carbono por el cromo? Pues está directamente
relacionada con la corrosión intergranular. Cuando el C se calienta y se va con el Cr hacia los
bordes de grano, la zona adyacente se queda reducida en Cr. Menos cromo implica menos
resistencia a corrosión, lo que equivale a posible corrosión. Esto se da frecuentemente en
soldadura. Si el C es parte del problema, empleemos tipos con menos carbono. Empleemos
elementos como el Nb que retengan ese C. La otra opción es recocer los carbonos, para
disolverlos y enfriar bruscamente como hemos comentado en los diagramas de fase.
La Tensión siempre es mala, tanto en nosotros como en el acero. La corrosión bajo tensiones
genera una grieta súbita en piezas tensionadas. Lógicamente los ambientes agresivos (alta Tª y
gran concentración de cloruros) contribuyen a este fenómeno.
