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FORMAS DE CORROSIÓN
LAS 8 FORMAS DE CORROSIÓN
UNIFORME
GALVÁNICA
RENDIJA
PICADURAS
INTERGRANULAR
ATAQUE SELECTIVO
EROSIÓN
ASISTIDA POR
TENSIONES
DAÑO
POR HIDRÓGENO
CORROSIÓN UNIFORME
• El ataque o degradación de la
superficie se extiende a toda la pieza
o gran parte de ella.
• Una gradual pérdida de espesor
tiene lugar hasta que la falla ocurre.
• Desde el punto de vista de pérdida
de material es la forma de corrosión
más importante.
• Fácil de medir y predecir y por lo tanto las fallas son esporádicas.
• Desde el punto de vista de la apariencia puede causar problemas.
• Se controla mediante protección catódica, uso de pinturas,
inhibidores o recubrimientos metálicos o simplemente con una
adecuada metalurgia.
• La velocidad o tasa de corrosión es fácil de estimar y la vida
remanente se puede pronosticar con aceptable exactitud.
CORROSIÓN UNIFORME
Estimación de vida remanente:
año/mmtA
W6,87R
cm2
gr/cm3 hr
mgr
Valores de R < 0,5
mm/año son
medianamente
aceptables
Como en la mayoría de los tipos de corrosión en metales este es un
fenómeno electroquímico. A escala microscópica podemos decir que
las reacciones de Ox – Red ocurren en toda la superficie expuesta
existiendo infinitos microcatodos y microanodos repartidos
uniformemente y “móviles”
CORROSIÓN GALVÁNICA
- Este tipo de ataque
localizado surge cuando
se acoplan eléctricamente
materiales conductores
disímiles y se encuentran
inmersos en un mismo
electrolito. Por lo tanto
deben existir tres
condiciones esenciales:
Un electrolito
en común
Los metales poseer
diferentes potenciales de
disolución
Un vínculo
eléctrico
CORROSIÓN GALVÁNICA
EFECTO DE LA DISTANCIA, RELACIÓN AREA Y
GEOMETRÍA
• Es una forma de corrosión localizada asociada a zonas
donde el medio reactivo permanece estancado. Allí el
medio experimenta cambios en las concentraciones de los
diferentes elementos que dan inicio al ataque:
– Baja la concentración de Inhibidores
– Baja la concentración de oxígeno
– Aumenta la acidez
– Genera excesos de iones peligrosos como por ej. cloruros.
– En algunos casos (Inox.) puede llegar a romperse la capa pasivadora en el interior de la rendija
CORROSIÓN POR RENDIJA
Etapa I Etapa II Etapa III
O2
O2
O2
O2
O2
O2 O2
CORROSIÓN POR PICADURA
• Forma de corrosión localizada por la cual se
forman en la superficie pequeñas cavidades de
diversas formas:
• Este tipo de corrosión resulta peligrosa pues es
de difícil detección y escasa pérdida de material
antes de la falla.
• Una picadura puede iniciarse en una
heterogeneidad en la superficie, ya sea química o
física. Por ejemplo defectos superficiales,
inclusiones, partículas de segunda fase, segregación
en borde de grano, rayas, golpes, presencia de
residuos o depósitos (corrosión bajo depósito)
• El mecanismo es exactamente el mismo que el explicado en corrosión por rendija aunque a
diferencia de este no requiere la existencia de una ranura o rendija para iniciarse. Es probable que la
picadura se inicie en puntos tales como los citados mas arriba, pero una vez iniciada la disolución
localizada se produce un consumo del reactivo en la picadura y un aumento de la acidez y las
especies aniónicas (cloruros) tal cual ocurre en una rendija.
CORROSIÓN POR PICADURA
Muchas
aleaciones que se
pasivan en un
determinado
medio, son poco resistentes a la
corrosión por
picaduras debido
a que las especies
como H+ o Cl- destruyen la capa
pasivadora dentro
de la picadura o
intersticios.
M+Cl- + H2O = MOH + H+Cl-
CORROSIÓN BAJO TENSIÓN
(SCC)
• Fisuras inducidas por la acción combinada de un
estado de tensiones suficientemente elevado y la
presencia de un medio reactivo.
• El estado de tensiones puede ser debido a
esfuerzos de servicio o bien introducido por
operaciones previas como conformado en frío,
soldadura, tratamiento térmico, mecanizado,
rectificado, etc.
• Esta forma de corrosión ocurre para determinada
combinación de metal – medio – estado de tensión.
• Morfológicamente es del tipo localizada con finas
grietas que penetran el material.
• Para combatirla se debe usar una metalurgia
adecuada, disminuir las tensiones, eliminar las
especies reactivas del medio (O – Cl – OH) y evitar
diseños que generen sitios estancos. Efectuar
recocidos quita tensiones luego de los procesos de
fabricación mencionados, etc
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Inconel
CORROSIÓN BAJO TENSIÓN
(SCC)
ENSAYO DE
SUSCEPTIBILIDAD
A
SCC
CAVITACIÓN
• Tiene lugar cuando la presión de un fluido
líquido disminuye por debajo de su presión
de vapor. Esto genera burbujas que cuando
alcanzan zonas de alta presión colapsan de
manera implosiva
Cavitación en un
desaireador
• La cavitación puede ser evitada o atenuada
disminuyendo los gradiente bruscos de
presión y no cayendo por debajo de la
presión de vapor del fluido.
Complementariamente se pueden utilizar
recubrimientos elásticos. •Existen sitios preferenciales donde este fenómeno
ocurre.
–Lado succión de una bomba
–Descarga de una válvula o regulador
–Cualquier geometría que altere el flujo como ser
codos, reducciones y tee
–Condiciones de proceso que den lugar a expansiones
súbitas.
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Como consecuencia del
desorden atómico presente en
los bordes de grano de un
metal policristalino, la energía
de deformación almacenada es
mayor en la región de los
bordes que en el resto del
grano. Esto favorece los
fenómenos controlados por la
difusión atómica (segregación,
precipitación, etc).
• Este tipo de ataque se localiza en los bordes de grano o en las áreas adyacentes a ellos, mientras que el resto del grano permanece inalterado.
• Este tipo de corrosión esta asociado a fenómenos de segregación química de solutos o fases que precipitan en los bordes de grano.
Esto hace al borde de grano más reactivo que el resto del grano.
Teniendo esto en mente y bajo determinadas condiciones se
produce, ya sea por falta o bien enriquecimiento de un elemento
de aleación, un cambio en la composición química del borde y/o
cercano al él, disminuyendo su resistencia a la corrosión
respecto al grano.
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Un típico ejemplo de este tipo de corrosión son los aceros
inoxidables
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Prolongadas exposiciones a
temperaturas entre 450°C y los
870°C (soldadura)
Contenidos de %C > 0,03 y sin
elementos estabilizantes (Ti, Nb)
Los inox. basan su resistencia a la corrosión en ambientes oxidantes a
la presencia de cromo en solución (disuelto) en la fase hierro gamma (austenita) o ferrita.
SENSIBILIZACIÓN
Ahora bien bajo determinadas circunstancias estas aleaciones de Fe
pueden sufrir lo que se llama “sensibilización”. Esto es la precipitación de
carburos de cromo en los bordes grano lo que significa un decaimiento del contenido de cromo en solución en las zonas adyacentes al limite de grano.
Factores y circunstancias que
promueven la SENSIBILIZACIÓN de los
inoxidables:
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Son 4 placas soldadas de diferentes inoxidables
y sometidas a un ataque de una solución
caliente de HNO3 + HF.
CORROSIÓN INTERGRANULAR
SOLUCIONES
• Recocido post-soldadura entre
1000°C y 1150°C + enfriamiento
rápido • Usando un acero con %C <
0,03%
• Utilizando un acero
estabilizado con Ti o Nb
EFECTO DE LA METALURGIA
EROSIÓN CORROSIÓN
• Es un ataque acelerado resultante de la
combinación de ataque químico más la
acción mecánica del fluido.
• Muchas veces la velocidad del flujo no
permite que se establezca la capa
pasivadora y por lo tanto incrementa la
acción química. Este fenómeno se agrava
ante la presencia de partículas sólidas
suspendidas.
• Un flujo turbulento agrava el problema.
• Esta forma de corrosión se combate con una
buena selección del material, reducir la velocidad
del fluido y promover el flujo laminar.
• Evitar cambios abruptos de dirección, superficies
rugosas, obstrucciones innecesarias, soldaduras a
tope desalineadas, aumentar el espesor en
aquellas áreas más vulnerables, incrementar los
diámetros de las cañerías, utilizar postizos de
fácil reposición (ferrules), filtrar partículas
sólidas. Utilizar recubrimientos adecuados puede
ayudar al problema
Absorción
Nucleación y crecimiento
Aumento del espesor de la capa de óxido
Cavidades,
microgrietas
y porosidad
Macrogrietas
Licuación y/o
evaporación
Cuando un metal esta expuesto a un gas oxidante a elevada temperatura, el proceso
corrosivo puede darse por medio de una reacción directa con el gas, sin necesidad de la
presencia de un electrolito. Este tipo de corrosión se conoce como corrosión seca, gaseosa
u oxidación a alta temperatura.
CORROSIÓN UNIFORME SECA
El espesor de la capa
de óxido crece como
resultado de la
reacciones que
tienen lugar en las
interfases óxido/gas
y metal/óxido debido
al movimiento de
iones a través de la
capa de óxido
comportándose como
un electrolito sólido.
Inicialmente el film de óxido crece rápidamente. Si es
un sólido no poroso que cubre toda la superficie la
velocidad inicial de la reacción disminuye a medida
que el espesor crece y la cinética de la reacción
comienza a ser controlada por el movimiento de las
especies reactivas a través del film. A partir de ese
momento el transporte de iones es función de varios
factores como ser diferencias de potencial, gradientes
de concentración, migración a través de caminos
preferenciales y por lo tanto la velocidad de corrosión
varia.
CORROSIÓN UNIFORME SECA
CORROSIÓN SECA O GASEOSA
Estas son las características deseadas en la capa de óxido para que actúe como
capa protectora:
• Estabilidad termodinámica alta. Su formación debe prevalecer frente a otros
productos de corrosión.
• Baja presión de vapor de forma que el film sea sólido y no se evapore a la
atmósfera.
• La relación Pilling-Bedworth debe ser mayor a 1 pero menor a 2 para que el
óxido cubra completamente la superficie y a su vez no de lugar a altas tensiones
de compresión que lo quiebren y desprendan.
• Un bajo coeficiente de difusión de las especies reactivas (cationes de metal o
aniones corrosivos O-), de esta forma la tasa de crecimiento de la capa es baja.
• Alta punto de fusión.
• Buena adherencia con el metal, esto generalmente se logra con un coeficiente
de expansión térmica semejante al del metal y cierta plasticidad a alta
temperatura con lo que se evita la fractura debido a las tensiones originadas por
los ciclos térmicos.
debe ser mayor a 1 pero menor a 2 para
que el óxido cubra completamente la
superficie y a su vez no de lugar a altas
tensiones de compresión que lo quiebren
y desprendan.
La relación Pilling-Bedworth
CORROSIÓN SECA O GASEOSA
W2 = B * t
Film protector: compacto
Film no protector: poroso
W = A * t
Los materiales son inestables frente al oxígeno. En virtud de
ello se oxidan en ambientes secos. La velocidad de
corrosión esta controlada por la difusión de IONES y o la
conducción de ELECTRONES a través de la capa de óxido
que se forma en la superficie del material. Debido a que la
difusión es un proceso activado térmicamente la corrosión
seca recrudece a medida que la temperatura aumenta. A
bajas temperatura una finísima capa de óxido alcanza a
formarse en las superficies inestable pero la cinética es tan
lenta que la pérdida de material resulta despreciable.
CONCLUSIONES
CORROSIÓN SECA O GASEOSA
