Corrosión del acero inoxidable: tipos, causas y prevención

En muchas aplicaciones industriales, el acero inoxidable ofrece una gran resistencia a la corrosión, por eso no se oxida. Además del fallo mecánico, una forma grave de corrosión en acero inoxidable es la corrosión localizada. Estos casos representan casi la mitad del total. De hecho, muchos fallos pueden evitarse mediante una selección adecuada del material. ¿Cuáles son los tipos comunes de corrosión en acero inoxidable? Conozcamos la resistencia a la corrosión de los diferentes grados.

Tipos de corrosión del acero inoxidable

• Corrosión bajo tensión (SCC): Fallo mutuo de aleaciones tensadas por propagación de grietas severas en ambientes corrosivos. Tiene morfología de fractura frágil, pero puede ocurrir en materiales tenaces. Condición necesaria: existencia de tensión de tracción (residual, aplicada o ambas) y un medio corrosivo específico. Las grietas se forman y propagan perpendicularmente a la tensión. El valor de tensión que causa SCC es mucho menor que el necesario para fracturar el material sin medio corrosivo. A microescala, la grieta que atraviesa el grano es transgranular; la que avanza por el contorno de grano es intergranular. Cuando la grieta alcanza cierta profundidad, el material se rompe por fractura normal (en materiales dúctiles, por coalescencia de microdefectos). La sección transversal de piezas falladas por SCC muestra la zona característica de SCC y la zona de coalescencia de microdefectos.
• Corrosión por picaduras (pitting): Forma de corrosión localizada que produce cavidades.
• Corrosión intergranular: Los contornos de grano son fronteras de dislocación desordenada entre granos con orientaciones cristalográficas distintas. Son zonas de segregación de elementos solutos o compuestos metálicos propicios para la precipitación. En algunos medios corrosivos, el contorno de grano puede corroerse primero. Este tipo se llama corrosión intergranular; la mayoría de metales y aleaciones pueden mostrarla en medios específicos.
• Corrosión en grietas (crevice corrosion): Forma de corrosión localizada que ocurre en grietas donde la solución se estanca o en superficies protegidas. Tales grietas pueden formarse en uniones metal-metal o metal-no metal: remaches, tornillos, juntas, asientos de válvula, sedimentos sueltos, organismos marinos.
• Corrosión general (uniforme): Corrosión que ocurre en toda la superficie de la aleación de manera relativamente uniforme. El material se adelgaza gradualmente y puede fallar. El acero inoxidable puede mostrar corrosión general en ácidos y álcalis fuertes. El fallo por corrosión total no es muy preocupante, porque suele predecirse con pruebas de inmersión simples o consultando literatura de corrosión.

Resistencia a la corrosión de las series de acero inoxidable

Acero inoxidable ferrítico (acero al cromo, serie 400)

El acero inoxidable principalmente ferrítico en servicio tiene estructura cúbica centrada en el cuerpo con 11-30 % de Cr en masa. Comparado con el austenítico, generalmente no contiene Ni y a veces contiene pequeñas cantidades de Mo, Ti, Nb. La descarburación con argón-oxígeno (AOD) y vacío-oxígeno (VOD) reducen mucho C y N. Ventajas: ahorro de Ni, bajo precio, buena resistencia a corrosión bajo tensión y a la oxidación. Se usa en ambientes resistentes a atmósfera, vapor, agua y ácidos oxidantes. Tiene cierta resistencia en ácido nítrico diluido y ácidos orgánicos débiles a temperatura ambiente, por lo que se usa ampliamente. Sin embargo, no resiste ácidos reductores. El ferrítico general tiene desventajas: mala tenacidad al impacto, mala plasticidad y resistencia a la corrosión tras soldadura, sensibilidad a corrosión intergranular, mala resistencia a picaduras, lo que limita su uso.

Acero inoxidable austenítico (acero cromo-níquel, series 300 y 200)

Ampliamente usado en componentes a presión de vasos a presión por sus propiedades no magnéticas, alta resistencia, tenacidad y ductilidad en amplio rango de temperatura, fácil conformado en frío (laminado, prensado) y resistencia a corrosión en medios oxidantes. Al tener estructura cúbica centrada en las caras, no sufre transformación de fase y se suelda fácilmente. Generalmente no tiene temperatura de transición frágil en frío, por lo que se usa como acero para bajas temperaturas.

La serie 18-8 en solución sólida tiene buena resistencia a la corrosión en ácidos oxidantes, atmósfera, agua, vapor, etc. La resistencia a corrosión intergranular mejora con bajo carbono o elementos estabilizadores Ti o Nb; la resistencia a picaduras mejora con Mo. Los que contienen Mo, Cu, etc., también resisten ácidos no oxidantes como ácido sulfúrico y fosfórico diluidos y ácidos orgánicos como fórmico y acético. Sin embargo, la resistencia a picaduras es pobre y el SCC ocurre fácilmente en soluciones de haluros. Fluencia y sensibilización aparecen tras uso prolongado a 500-600 °C.