Comprender la resistencia a la corrosión del acero inoxidable

El acero inoxidable es conocido por su resistencia a la corrosión en muchos entornos en los que los aceros al carbono y de baja aleación para herramientas se corroerían. (Lectura de fondo: Una introducción a los aceros inoxidables.) La resistencia a la corrosión es el resultado de una capa de óxido muy delgada (aproximadamente 5 nanómetros) en la superficie del acero. Esta capa de óxido se conoce como capa pasiva, ya que hace que la superficie sea electroquímicamente pasiva en presencia de entornos corrosivos.

La capa pasiva se forma debido al cromo añadido al acero inoxidable. El acero inoxidable debe tener al menos un 10,5 % de cromo para que se forme la capa pasiva. Cuanto más cromo se añada, más estable se vuelve la capa pasiva y mejor es la resistencia a la corrosión. (Para más información sobre cromo, véase El papel del cromo en la corrosión intergranular.) Otros elementos como níquel, manganeso y molibdeno pueden añadirse para mejorar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.

Otro requisito para la formación y mantenimiento de la capa pasiva es que la superficie del acero debe estar expuesta al oxígeno. La resistencia a la corrosión es mayor cuando el acero está expuesto abiertamente y la superficie se mantiene libre de depósitos. Si la pasividad se destruye bajo condiciones que no permiten la restauración de la película pasiva, entonces el acero inoxidable se corroerá muy parecido a un acero al carbono o de baja aleación. Por ejemplo, cubrir una parte de la superficie, por ejemplo, por bioincrustación, pintura o instalación de una junta, produce una región agotada de oxígeno bajo la región cubierta. La región agotada de oxígeno es anódica relativa a la superficie expuesta y bien aireada, lo que puede resultar en la corrosión de la región cubierta.

Picaduras en acero inoxidable 304.

Bajo ciertas circunstancias, la capa pasiva puede romperse en puntos localizados en una superficie de acero inoxidable bien expuesta. Cuando esto ocurre, el metal puede corroerse en los puntos localizados. Esto se llama corrosión por picaduras. Una causa común de corrosión por picaduras es la exposición a entornos acuosos que contienen cloruro. Ejemplos son atmósferas costeras, sal de carretera combinada con agua de lluvia, e incluso agua del grifo con altos niveles de cloruro.

Corrosión intergranular de acero inoxidable 304.

Durante la fabricación de componentes o estructuras de acero inoxidable, es posible degradar la resistencia a la corrosión. Esto ocurre cuando aceros inoxidables austeníticos (por ejemplo, grado 304) se exponen a temperaturas entre aproximadamente 797 °F (425 °C) y 1598 °F (870 °C). Si el tiempo de exposición es demasiado largo, las áreas cerca de los bordes de grano del metal pierden su resistencia a la corrosión y pueden ser atacadas preferencialmente cuando se exponen a un entorno corrosivo. Los granos se caen y el metal pierde resistencia. El aumento de susceptibilidad a la corrosión por este cambio en la microestructura se llama sensibilización.

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