Mecanismos de Corrosión en Materiales Metálicos: Fallos, Factores y Estrategias de Protección

Tipos de Corrosión y Modos de Fallo

Corrosión por Picadura

La corrosión por picadura es un ataque muy destructivo y difícil de detectar, ya que los pequeños agujeros que se forman pueden quedar tapados con los productos de la corrosión. Suele ocasionar de repente fallos inesperados.

Características de la Picadura

• La aparición de una picadura se produce muy lentamente, pero su velocidad de crecimiento es muy elevada.
• Se producen en los puntos más bajos de los equipos y crecen en dirección de la gravedad.
• Empiezan en las zonas donde se produce un incremento de la velocidad de corrosión (impurezas u otras heterogeneidades).
• Es común en metales como Hierro (Fe) y Aluminio (Al) atacados por agua de mar.

Corrosión Bajo Tensión

La corrosión sufrida por un material en una determinada atmósfera, unida a esfuerzos estáticos de tracción, provoca una situación similar a la fatiga. El material se rompe antes debido a la acción combinada de la corrosión y la tensión.

Mecanismo y Consecuencias

• Conforme transcurre el tiempo, las fisuras que se originan en un material que sufre corrosión bajo tensión crecen de tamaño.
• Cuando las fisuras son suficientemente grandes, se produce una fractura que se puede presentar bajo tensiones inferiores al límite elástico del material.
• El tiempo necesario para que se prevenga el fallo disminuye al aumentar la tensión.
• Cuando la tensión varía de forma cíclica (fatiga), los efectos son mayores que cuando es una tensión estática.

Corrosión Electroquímica

Tiene lugar sobre metales expuestos a la atmósfera húmeda, sumergidos en agua o enterrados. Bajo el suelo, actúa la corrosión por crear pilas electroquímicas entre las diferentes zonas del terreno que tienen distintos pH o resistividad.

Factores Determinantes de la Corrosión

La velocidad y el tipo de corrosión están influenciados por tres factores principales:

1. El Metal

   Las heterogeneidades químicas, estructurales y las debidas a las tensiones internas, originan pilas galvánicas que aceleran la corrosión.

2. La Pieza

   Destaca el estado de la superficie, su radio de curvatura, la naturaleza de las piezas en contacto y los esfuerzos aplicados.

3. El Medio Ambiente

   Caracterizado por su naturaleza, en la que intervienen:

   • Concentración de iones de Hidrógeno [H+].
   • Aniones y cationes presentes.
   • Concentración de Oxígeno disuelto [O₂].
   • Impurezas y temperatura.

Métodos de Protección y Recubrimientos

Pasivación

Se da en los metales que están en contacto con el aire. Se forma una capa de óxido superficial protectora que detiene la corrosión. La capa de óxido puede romperse formando ampollas, grietas o exfoliándose.

Los principales contaminantes corrosivos que afectan la pasivación son el Cloruro de Sodio (NaCl) y el Dióxido de Azufre (SO₂).

Cromado

Aumenta la dureza del material, la resistencia a la corrosión y al rayado. Es un proceso galvánico donde el objeto a cromar actúa como cátodo.

Metalizado

Consiste en la proyección de metal fundido pulverizado sobre la superficie del material base para crear una capa protectora.

Ánodo de Sacrificio

Se une a un metal más electronegativo que actúa como ánodo y se corroe preferentemente, protegiendo así el material principal (cátodo).