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El contenido de este manual es parte del programa denominado Técnico especializadoen acero inoxidable, el cual está basado en la información, recomendaciones y datos que
fueron compilados, revisados y aprobados por el Centro Nacional para el Desarrollo del
Acero Inoxidable (CENDI).
En el CENDI consideramos que el uso de esta guía hará posible que usted esté mejor
preparado para continuar con el programa de capacitación en acero inoxidable. En caso
de alguna duda o comentario acerca de este manual o del programa completo, puede
usted contactarnos y con gusto le atenderemos.
CENTRO NACIONAL PARA EL DESARROLLO DEL ACERO INOXIDABLE, A.C.Av. Industrias No. 4090 Zona Industrial 1ª. Sección.
C.P. 78395 San Luis Potosí, SLP.
Tel. (01 444) 824 11 82
E-mail: [email protected]
www.cendi.org.mx
Declaración de responsabilidad
El contenido de este manual, incluyendo datos técnicos y metalúrgicos, figuras, tablas, dibujos, procedimientossugeridos y especificaciones, fue recopilado de diversas fuentes únicamente como información general. Alrespecto, destaca el libro Los aceros inoxidables, de Gabriele Di Caprio, del cual se seleccionó gran parte de lainformación.El autor, el editor, las instituciones patrocinadoras y los miembros del Centro Nacional para el Desarrollo del AceroInoxidable no asumen ningún tipo de responsabilidad sobre la aplicación de este manual, sin la asesoríaprofesional de tipo específico.
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Manual editado por el CentroNacional para el Desarrollo delAcero Inoxidable en marzo de 2003.
Coordinación editorialIng. Víctor Pedraza.
RevisiónDr. Javier Ávila.
EdiciónLaura C. Briseño.
Queda prohibida la reproduccióntotal o parcial sin previa autoriza-ción por escrito del Centro Nacio-nal para el Desarrollo del AceroInoxidable.
El CENDI se reserva el derecho dedifundir por medios magnéticos,fotográficos o por cualquier otro elcontenido de este manual.
CARACTERÍSTICAS DE LA CORROSIÓN
1. Fundamentos
Introducción
¿Por qué el acero inoxidable es resistente al óxido?
La capa pasiva
2. Mecanismos de corrosión
Tipos de corrosión
Corrosión generalizada
Corrosión localizada
Corrosión por picaduras
Corrosión por cavidades
Corrosión intergranular
Corrosión de fractura bajo tensión
Corrosión galvánica
3. Corrosión localizada en aceros inoxidables
Corrosión localizada en aceros inoxidables austeníticos
Corrosión localizada en aceros inoxidables ferríticos
Corrosión localizada en aceros inoxidables martensíticos
RESISTENCIA EN DIVERSOS AMBIENTES
1. Atmósferas, aguas y sales
Atmósfera, atmósfera marina, agua destilada, agua doméstica,
agua salina, sales neutras y alcalinas, sales ácidas, sales halógenas
2. Ácidos
Ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico,
ácido sulfuroso, ácido carbónico
3. Otros ambientes
Corrosión por bases, corrosión por compuestos orgánicos,
ácido acético, ácido fórmico, ácido láctico, corrosión por alimentos
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Características de la corrosión
Fundamentos
Introducción
La corrosión es el mecanismo espontáneo con el que lanaturaleza revierte los procesos de obtención de losmateriales, causando la alteración o destrucción de lamayor parte de los bienes fabricados por el hombre. Laexperiencia nos ha enseñado que los metales comunesposeen diferentes tendencias a corroerse.
El acero inoxidable no es un material indestructible.La corrosión puede revertir a un acero, que es una formano natural de hierro, en su óxido natural: la hematita(Fe2O3), mineral de color rojizo, que no es más que elherrumbre coloquialmente llamado “óxido”.
¿Por qué el acero inoxidablees resistente al óxido?
Todos los aceros inoxidables poseen una alta resistenciaa la corrosión debida, principalmente, al contenido decromo en la aleación. Esta adición de poco más de 10%de cromo permite la formación de una delgada películatransparente de óxido de cromo sobre la superficie delacero y excluye la oxidación adicional del acero inoxida-
Figura 1. Película de óxido de cromo.
ble. En caso de que ocurra daño mecánico oquímico, esta película es auto-reparable en pre-sencia de oxígeno (ver figura 1). Se dice entoncesque el acero inoxidable tiene una propiedad deno-minada pasividad, y a la película protectora se leconoce como la capa pasiva.
La capa pasiva
La pasividad es la resistencia natural que poseenlos aceros inoxidables para combatir la corrosión,y se define como el estado en el que un metal o unaaleación pierde su reactividad química y se trans-forman en inerte.
El contenido de poco más de 10% de cromo daal acero inoxidable su pasividad, lo cual se debe ala formación en su superficie de una película extre-madamente delgada, uniforme, continua, resisten-te y estable de óxido de cromo. La capa pasiva sepuede mejorar adicionando elementos de aleaciónque permiten ampliar la gama de aceros inoxida-bles que, junto con una selección cuidadosa y laadecuada fabricación, pueden satisfacer una am-plia variedad de necesidades en diversos sectoresindustriales.
El oxígeno del medio forma una película protectora de óxido de cromo sobre la superficie del acero inoxidable.
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Mecanismos de corrosión
Tipos de corrosión
La estabilidad de la capa pasiva y por consiguien-te la capacidad de resistir la corrosión, está li-gada a las características de la aplicación —com-posición, estructura y modalidad—, así comoal ambiente agresivo al que se somete el aceroinoxidable.
Los fenómenos corrosivos que cuantitati-vamente son más frecuentes en la práctica son losque se denominan de corrosión húmeda, es decir,en presencia de agua en estado de condensación,aunque sea en forma de simple humedad atmosfé-rica. La corrosión húmeda puede ser de tipo gene-ralizada o localizada.
También existe la corrosión a altas temperatu-ras, misma que se caracteriza por la formación deuna cascarilla superficial que no es más que unamezcla de óxidos que forman los metales presen-tes en la aleación cuando se someten a temperatu-ras mayores a 500°C (ver figura 2).
Corrosión generalizada
Es la forma más común de corrosión y se presentaen la totalidad de la superficie expuesta del metal
CORROSIÓN
CORROSIÓNHÚMEDA
LOCALIZADA GENERALIZADA
Figura 2. Clasificación de los tipos de corrosión.
Figura 3. Corrosión generalizada.
La corrosión generalizada del acero inoxidable fre-cuentemente es más observada en ácidos no-oxidantescomo el ácido sulfúrico, ya que se provoca un rompimien-to en el estado pasivo. Esto se caracteriza por la reduc-ción uniforme del espesor, lo que puede ser medidocon relación al tiempo en milímetros por año (mmy) o
CORROSIÓN A ALTASTEMPERATURAS
en forma de agresión progresiva y a velocidad cons-tante. De entre todos los tipos de corrosión es el menospeligroso porque la velocidad de corrosión es medible ypor lo tanto puede calcularse, con bastante aproxima-ción, la duración del metal (ver figura 3).
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en milésimas de pulgada por año (mpy), siendo éstaslas unidades más comunes para expresar las velocida-des de corrosión.
La corrosión generalizada del acero inoxidable enlos equipos de proceso puede ser tolerada si la veloci-dad de corrosión es suficientemente baja —del ordende 4 mpy (0.13mmy)— para proveer una vida deservicio económicamente viable, y si los productos dela corrosión que se generan pueden ser tolerados en elproceso o removidos del producto terminado.
Los aceros inoxidables presentan muy bajas veloci-dades de corrosión generalizada en muchos ambientesaltamente agresivos. Esto no significa que sean inmu-nes, sino que son materiales que ofrecen viables yatractivos costos de ciclo de vida.
Bajo ciertas condiciones, la superficie metálica pue-
de mostrar señales de manchas, por ejemplo he-rrumbre visible. Rara vez estas manchas indicanvelocidades de corrosión equivalentes a las delacero al carbón, pero si se dejan ocasionan unapérdida mínima de metal. Un sencillo proceso delimpieza eliminará las manchas restaurando laapariencia de la superficie; sin embargo debedeterminarse la causa, especialmente si la man-cha es evidente, lo que indica que ha sido rota lapelícula pasiva.
Corrosión localizada
Existen varias causas posibles para este tipo deataque, en general se trata de variaciones en lascondiciones locales de la superficie (ver figura 4).
Figura 4. Corrosión localizada.
Corrosión por picaduras.
Corrosiónpor cavidades.
Corrosión intergranular.
Corrosión de fractura bajo tensión.
Corrosión galvánica.
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Corrosión por picaduras
El picado es un tipo de corrosión que frecuentemen-te se observa en los aceros inoxidables; es una for-ma de corrosión localizada muy peligrosa, ya que enocasiones el avance del debilitamiento en el materialpuede no ser observable. Este tipo de corrosión secaracteriza por la presencia de pequeñas perfora-ciones localizadas en una superficie que por otrolado presenta áreas no afectadas. La perforaciónavanza en el sentido de la gravedad; tanto, que paracambiar la dirección de propagación del picado en elinterior de una pared, a veces es suficiente cambiarsu inclinación con respecto a la vertical.
Los ambientes típicos capaces de desarrollar lacorrosión por picaduras son el agua marina y engeneral las aguas que contienen iones cloro, sobretodo si están estancadas.
En lo concerniente a la puesta en servicio deaceros inoxidables, es necesario tomar las precau-ciones adecuadas para que el estrato pasivo seauniformemente resistente en todos los puntos dela superficie. Por ello conviene tener en cuenta losiguiente:• Asegurar que las superficies se encuentren des-contaminadas, eliminando toda traza de hierro.• Eliminar mecánicamente o mediante pastas deca-pantes la capa de óxidos metálicos que se formasobre los cordones de soldadura y en las zonastérmicamente alteradas adyacentes a los mismos.Después del tratamiento con pastas decapantessiempre es necesario un tratamiento con pastaspasivantes para recuperar la capa pasiva de modouniforme y estable.• Evitar la sensibilización del material tanto enprocesos de soldadura como por calentamiento enel intervalo crítico de precipitación de los carburosde cromo en el contorno de los granos, adoptandoen la medida de lo necesario, inoxidables de bajocontenido en carbono (inferior a 0.03%).
Cuando se ha presentado el fenómeno de co-rrosión por picaduras conviene proceder en primerlugar, si es posible, al arranque de la zona picada,actuando con medios mecánicos abrasivos o utili-zando, si es preciso, suspensiones abrasivas que
se hacen circular en la instalación para hacer desapa-recer la zona de superficie picada; después será nece-sario proceder a la pasivación, que puede realizarsecon aireación forzada, de toda la superficie.
La acción de pasivación sobre una superficie quepresente abundantes picaduras y sin el arranque previode la zona picada, no resulta ventajosa porque el efec-to pasivante no llega al fondo de las picaduras; por elcontrario, empeora la situación porque al pasivar losbordes de la picadura se crean zonas anódicas todavíamás localizadas que las originales.
Corrosión por cavidades
Esta corrosión puede surgir cuando se presenten intersti-cios entre dos superficies acopladas de piezas metá-licas del mismo o diferente tipo, o bien entre piezas me-tálicas y depósitos de cuerpos extraños, incluso nometálicos (microorganismos u otros depósitos de mate-riales).
Este tipo de corrosión ataca la superficie metálica,debajo de la cual se encuentra oculta, por ejemplo bajoarandelas o cabezas de tornillo, en las roscas de lostornillos o en accesorios de tubería en contacto con jun-tas, bajo sedimentos o sólidos asentados, o bajo la floramarina.
Los medios para combatir este fenómeno son esen-cialmente tres:• Evitar en la fase de proyecto y de diseño la formaciónde intersticios abiertos hacia el ambiente corrosivo.• Durante el montaje, procurar que por debajo de lasjuntas, especialmente en los bordes, no queden aprisio-nados depósitos de suciedad, arena o polvo.• Evitar la formación de depósitos, incluso de materialesinertes, en la superficie del acero inoxidable, con uncorrecto diseño de las piezas y una cuidadosa limpiezade las mismas.
Corrosión intergranular
Es una corrosión localizada a escala microscópica enlos límites de grano de la aleación. En el acero inoxida-ble usualmente es resultado del agotamiento del cromosobre los límites de grano en zonas sensibilizadas porprocesos térmicos.
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Un acero inoxidable se sensibiliza cuando perma-nece durante cierto tiempo —incluso sólo unos minu-tos— a una temperatura comprendida en el intervalodenominado precisamente de sensibilización.
Cuando los aceros inoxidables austeníticos son ex-puestos a temperaturas de un rango de 500 a 850°C ylos ferríticos a un rango de 500 a 650°C, el cromo en laaleación tiende a combinarse con el carbono formandocarburos de cromo. Los carburos formados se precipi-tan principalmente en los bordes de grano, reduciendoel cromo de las áreas adyacentes. Esto reduce la re-sistencia a la corrosión de las áreas con menor canti-dad de cromo sensibilizando el material. La corrosiónintergranular se caracteriza por la desintegración delmaterial debida a la pérdida de los granos microscó-picos.
Es necesario señalar que un acero inoxidable enestado sensibilizado es atacado sólo por algunos agen-tes agresivos y no sufre la corrosión intergranular porel solo hecho de estar sensibilizado.
Para evitar que suceda la precipitación de carburos,se disminuye el tiempo de permanencia en el rango detemperaturas de sensibilización. En el caso de lasestructuras soldadas, en donde el enfriamiento de launión sea muy lento, se utilizan los aceros de bajocontenido de carbono, la serie L (low carbon), debido aque el tiempo necesario para que suceda la precipita-ción de carburos es mayor. Existen también los acerosestabilizados con elementos como el titanio o el niobioque provocan preventivamente la precipitación decarburos que no empobrecen de cromo la aleación.
Puesto que el fenómeno de corrosión intergranularinteresa particularmente a las estructuras soldadas, enla figura 5 se indica la localización de las áreas deprobable sensibilización en una junta soldada referi-das a diferentes tipos de aceros inoxidables. A la vez seobservan las zonas de ataque si la junta fuese agre-dida por un agente capaz de desarrollar corrosión in-tergranular.
Corrosión de fractura bajo tensión
Toma la forma de una fractura ramificada en un mate-rial aparentemente dúctil. Para que la corrosión defractura bajo tensión ocurra, se requiere de la
interrelación de dos factores esenciales: en pri-mer lugar, la superficie del material expuesto almedio corrosivo debe estar bajo esfuerzo de ten-sión; en segundo lugar, el medio corrosivo debeespecíficamente ser causa de la corrosión bajotensión.
El esfuerzo de tensión puede ser el resultado decargas aplicadas, presión interna en el sistema, oesfuerzos residuales provenientes de soldadurasanteriores o combadura. El medio corrosivo quepuede provocar la corrosión de fractura bajo ten-sión es aquel que tiene presencia de cloruros, sosacáustica y sulfuros bajo condiciones de alta tem-peratura. La corrosión de fractura bajo tensiónrara vez tiene lugar si la temperatura es menor a50°C.
Para evitar la aparición de la corrosión bajotensiones, el mejor sistema es actuar preventiva-mente. Por ello, cuando este fenómeno es previsi-ble conviene actuar como sigue:• Ensamblar cuidadosamente las piezas para evi-tar cuerpos en tensión.• Formar zonas superficiales de compresión enaquellas partes sometidas a estado de tensión para“aliviar” superficialmente las partes tensas; estaszonas de compresión pueden obtenerse mediantemartillado, granallado y laminado superficiales.• Eliminar las tensiones generadas en el proceso defabricación, sobre todo las de deformación plásticaen frío, realizando tratamientos térmicos de disten-sión.• Estudiar el diseño del producto para evitar esta-dos de tensión tanto en su fabricación como en suempleo.• Realizar las soldaduras con la secuencia apropia-da para evitar que surjan en el cordón de soldadurao en las piezas soldadas, estados de tensión.
Corrosión galvánica
Este tipo de corrosión ocurre cuando dos metalesdistintos están en contacto eléctrico y sumergidosen el mismo electrolito (incluyendo la humedadatmosférica). El material más activo de los dos,denominado ánodo, se corroe a una velocidad
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A) aceros inoxidables austeníticos (intervalo de sensibilización de 500-850°C).B) aceros inoxidables ferríticos (temperaturas de sensibilización de 500 a 650°C).C) aceros inoxidables austeníticos estabilizados (intervalo de sensibilización 1250-1300°C).
Figura 5. Localización de las zonas sensibilizadas y zonas de ataque en aceros inoxidables.
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mayor. El metal más pasivo, denominado cátodo, que-da protegido y su velocidad de corrosión será menor ala normal. Al utilizar el mismo tipo de metal o al evitar elcontacto eléctrico entre los dos metales diferentes aunir, se evita este tipo de corrosión.
Con frecuencia la aparición de manchas de herrum-bre en ciertos productos de acero inoxidable se debe ala contaminación con material extraño que durante uninadecuado manejo del acero inoxidable se deposita enla superficie de moldes, cizallas, dobladoras, usadosanteriormente sobre materiales galvánicamente másanódicos.
Se advierte que cuando el elemento de acero ino-
Noble o catódico
Activo o anódico
xidable es pequeño con respecto a un metaldiferente (por ejemplo tornillos de acero inoxida-ble en perfiles de aluminio) no existe el peligrode este tipo de corrosión, dado que la superficiedel elemento catódico inoxidable (el tornillo) espequeña con relación a la anódica estructural (elperfil).
Los metales y aleaciones pueden ser ordena-dos de acuerdo con su comportamiento activo(anódico) o noble (catódico) cuando se encuentranen un determinado electrolito. A esta clasificaciónse le conoce como serie galvánica. La tabla 1muestra un ejemplo para agua de mar.
Tabla 1. Serie galvánica para ciertos metales y aleaciones en agua de mar a 20°C.
Metal o aleación
Grafito, platino, oro.
Hastelloy C (62% Ni-18% Cr-18% Mo).
Incoloy 825 (42% Ni-20% Cr-3% Mo).
AISI 316 (pasivo).
AISI 304 (pasivo).
Inconel 600 (76% Ni, 15% Cr) (pasivo).
Aleaciones cobre-níquel (60-90% Cu/40-10% Ni).
Bronces (Cu-Sn).
Cobre.
Estaño.
Plomo.
AISI 316 (activo).
AISI 304 (activo).
AISI 410 (activo).
Acero al carbono.
Aluminio y sus aleaciones.
Zinc.
Magnesio.
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Corrosión localizadaen aceros inoxidables
Corrosión localizadaen aceros inoxidables austeníticos
Corrosión Intergranular
Los aceros inoxidables austeníticos llegan a sensibili-zarse o a ser susceptibles a la corrosión intergranularcuando son calentados en el rango de temperatura de500 a 850°C. El grado de sensibilización está en funcióndel tiempo, temperatura y composición.
El tipo 304 es fácilmente susceptible después deuna hora a 675°C, pero probablemente no muy afec-tado después de una hora a 500 u 850°C. Bajando elcontenido de carbono, como en el tipo 304L con 0.03%de carbono máximo, se evita en gran parte la sensibi-lización.
Corrosión galvánica
Los aceros inoxidables austeníticos pueden ser pasivoso activos. Cuando son pasivos, los aceros inoxidablesson relativamente nobles; por lo tanto todos los metalesmás activos en ese ambiente se comportarán comoánodo cuando se efectúa el contacto galvánico. Cuan-do son activos serán el ánodo en una celda galvánica siel otro metal es más noble.
El tipo 316 incrementa fuertemente la corrosiónsobre el acero al carbón y en algunos casos puedeaumentar la velocidad de corrosión de algunos broncesy latones. Únicamente el grafito y el titanio son capacesde promover la corrosión galvánica sobre el aceroinoxidable tipo 316.
Corrosión de fractura bajo tensión
El alivio de esfuerzos debido a los tratamientos térmicosde los aceros inoxidables austeníticos, ha sido utilizadopara controlar la fractura bajo tensión; sin embargo elalivio de esfuerzos generalmente sensibiliza los gradosausteníticos comunes, razón por la cual los grados ba-
jos en carbono o estabilizados son más adecuadospara tratamiento térmico de alivio de esfuerzos.
Corrosión localizadaen aceros inoxidables ferríticos
Corrosión por picaduras
La resistencia al picado de las aleaciones ferríticasmejora si el contenido de cromo aumenta, sin em-bargo la adición de molibdeno es mucho más efec-tiva. Para proporcionar resistencia al picado, la alea-ción debe contener de 23 a 24% de cromo y arriba de2% de molibdeno. La precipitación de carburoscomplejos como resultado de la soldadura o trata-miento térmico disminuye la resistencia a la picadu-ra. Para evitar esto, las aleaciones están disponiblescon niveles controlados de bajo carbono y nitrógeno(menos del 0.015% de carbón y nitrógeno).
Corrosión intergranular
Las aleaciones ferríticas pueden ser sensibiliza-das de 500 a 650°C y son susceptibles al ataqueintergranular. Los carburos y nitruros complejos seprecipitan en los límites de grano, y en esta condi-ción los ácidos fuertemente oxidantes causan ata-que intergranular.
Las medidas preventivas son: un recocido des-pués de soldar a aproximadamente 760°C, estabili-zación con titanio y columbio, o bajando los conteni-dos de carbono y/o nitrógeno.
La mayoría de las mejores aleaciones ferríti-cas resistentes a la corrosión contiene arriba de23% de cromo. Algunas de ellas están estabiliza-das o contienen niveles muy bajos de carbono ynitrógeno. Estas aleaciones deben considerarsecuando se requiere una buena resistencia a la co-rrosión, sin tomar en cuenta la condición de trata-miento térmico.
Corrosión de fractura bajo tensión
En general, los aceros inoxidables ferríticos sonmucho más resistentes a la fractura bajo tensión en
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soluciones de cloruros que los austeníticos; los acerosinoxidables ferríticos también están sujetos a la fractu-ra bajo tensión en otros ambientes, tales como elhidróxido de sodio y ciertos ambientes acuosos a altapresión y temperatura.
Corrosión localizadaen aceros inoxidables martensíticos
El bajo contenido de cromo y níquel en los acerosinoxidables martensíticos tiene como resultado unamenor resistencia a la corrosión. Además, el alto con-tenido de carbono que proporciona una dureza extre-ma también disminuye la resistencia a la corrosión. La
composición de los aceros inoxidables martensíticospermiten obtener resistencia y dureza, pero estasaleaciones no deben ser seleccionadas para usar-se en medios muy corrosivos.
Si un acero inoxidable martensítico, como es eltipo 410, es acoplado galvánicamente a un aceroinoxidable austenítico en un ácido débil o vapor hú-medo, la polarización entre los metales diferentespuede actuar perjudicialmente contra el acero 410.
Los aceros inoxidables martensíticos puedensufrir la precipitación de carburos en el rango de300 a 550°C. Un tratamiento térmico por arriba de700°C restablece la resistencia a la corrosiónintergranular.
Resistencia en diversos ambientes
Atmósferas, aguas y sales
Atmósfera
Los aceros inoxidables mantienen una apariencia sincambio sustancial después de una exposición prolon-gada a la atmósfera. El daño que sufren los acerosinoxidables austeníticos en la atmósfera es tan ligeroque es impráctico medirlo; las determinaciones decambios de resistencia a la tensión y ductilidad gene-ralmente no revelan un daño estructural después deexponer las muestras a largos periodos de exposición.
Atmósfera marina
En atmósferas marinas, los tipos 301, 302, 303, 304,321 y 347 pueden desarrollar un manchado superfi-cial disperso de color café amarillento. La decoloraciónse desarrolla durante los primeros meses de exposi-ción, después de los cuales por lo general no progre-sa. Esta afectación es reducida en el caso del tipo309 y es prácticamente eliminada en las aleaciones de
tipo 310 y 316 (este último presenta la mejor resis-tencia).
Agua destilada
Los aceros inoxidables austeníticos ordinarios noson prácticamente atacados por el agua destila-da. Por ejemplo, muestras del tipo 304 expuestodurante más de 1 400 horas al agua destilada deun condensador fueron corroídas únicamente arazón de 0.02 mpy (milésimas de pulgada por año).Las pruebas a corto tiempo comúnmente no mues-tran pérdida de peso de muestras del tipo 304 enagua destilada caliente o fría.
Agua doméstica
La exposición de muestras a periodos prolongadosen agua doméstica caliente (alrededor de 60°C) endiversos lugares, ha mostrado que el acero inoxida-ble tipo 304 es altamente resistente a la corrosión.Aunque los tipos austeníticos comunes deben bas-tar en la mayoría de los casos, el tipo 316 muestra
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una ventaja en aguas de contenido de cloro anormalmenteelevado.
Agua salina
El comportamiento del acero inoxidable en contactocon sal está determinado por las condiciones de exposi-ción; donde la velocidad del agua es baja y hay probabi-lidad de que organismos marinos o materia sólida seadhieran a la aleación, puede esperarse un ataque con-siderable localizado alrededor o debajo de esta materiaadherida. Cuando la exposición se realiza bajo condi-ciones donde los organismos u otros materiales sólidosno permanecen adheridos a la superficie de la aleación,el ataque a los aceros inoxidables austeníticos es des-preciable, como en el caso de impulsores en bombas deoperación continua. Para las condiciones entre estosextremos, el desempeño de los aceros inoxidables serávariable.
Bajo las condiciones más adversas de exposición,las aleaciones que contienen molibdeno (tipo 316 y 317)son superiores a las otras composiciones y son prefe-ridas donde las condiciones de exposición puedanvariar entre las consideradas favorables y aquellasconocidas como desfavorables para los aceros inoxida-bles.
Sales neutras y alcalinas
Los aceros inoxidables austeníticos están prácticamentelibres de la corrosión por sales neutras y alcalinas, inclu-yendo aquellas de naturaleza fuertemente oxidantes.
Sales ácidas
El comportamiento de los aceros inoxidables austení-ticos en soluciones salinas ácidas depende de los áci-dos liberados por hidrólisis. Sin embargo, debido a lamenor acidez de las soluciones salinas, sus caracte-rísticas corrosivas son menos severas y los aceros inoxi-dables resistirán el ataque sobre una amplia gama deconcentración y temperatura. Las aleaciones que con-tienen molibdeno frecuentemente demuestran una ven-taja bajo las condiciones más severas de acidez y tem-peratura.
Sales halógenas
Los iones halógenos penetran la película pasivae inducen el picado. Esto sucede especialmenteen el caso de las sales alógenas ácidas, quepueden causar picadura si las soluciones son denaturaleza oxidante, o causar un ataque generalconsiderable si las soluciones son reductoras.
Ácidos
Ácido clorhídrico
Todas las concentraciones de ácido clorhídricoatacarán los aceros inoxidables porque este áci-do destruye fácilmente su pasividad. En solucio-nes moderadamente fuertes, las aleaciones sonatacadas rápidamente con el desprendimientode hidrógeno.
Ácido sulfúrico
El acero inoxidable tipo 316 proporciona un ser-vicio útil a temperatura ambiente en concen-traciones de ácido sulfúrico debajo de 20% yarriba de 85%. Entre 20 y 80% de concentración,el acero inoxidable está sujeto a un ataque rápi-do. A temperaturas elevadas, la velocidad decorrosión aumenta y aun el tipo 316 no es particu-larmente útil en el ácido. Otras aleaciones conte-niendo molibdeno con cobre y silicio, conjunta-mente con niveles más elevados de níquel ycromo, proporcionan resistencia al ataque a tem-peraturas de alrededor de 50°C. Sin embargo enalgunos casos en los que están presentes otrosmateriales se reduce mucho el ataque, por lo quefrecuentemente es empleado el acero inoxidablecon ácido sulfúrico mezclado con sulfato férrico,sulfato de cobre, ácido nítrico o crómico.
Ácido nítrico
Los aceros inoxidables austeníticos tienen unabuena resistencia a la corrosión por el ácido
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nítrico en todas las concentraciones y prácticamenteen todas las temperaturas. Los tipos 304 y 347 sonusados comúnmente para el ácido nítrico hasta elpunto de ebullición, aunque los tipos 309 y 310,estabilizados con columbio, son más adecuados paratemperaturas arriba del punto de ebullición.
La presencia de ácido nítrico en algunas mezclasde ácidos conduce a velocidades de corrosión extre-madamente bajas de los aceros inoxidables. Lasmezclas de ácido nítrico y sulfúrico ya han sido men-cionadas. La corrosividad de otros ácidos, incluyen-do el fosfórico y el acético, es reducida también enpresencia del ácido nítrico. Por otra parte, las mezclasde ácido nítrico con ácido clorhídrico o fluorhídricoson corrosivas a todos los aceros inoxidables. Lavelocidad de ataque depende de la concentración ytemperatura.
Ácido fosfórico
Los tipos 302 y 304 son satisfactorios con la mayoría delas concentraciones a temperatura ambiente. A tempe-raturas más elevadas se requiere el tipo 316. Si hayfluoruros presentes en soluciones calientes de ácidofosfórico producido en planta, la corrosión de los ace-ros inoxidables será incrementada considerablemen-te. Si las soluciones contienen ácido nítrico, la corro-sión será reducida.
Ácido sulfuroso
El ácido sulfuroso causa picadura de los tipos 302 y304 pero solamente tiene una ligera acción corrosivasobre los aceros inoxidables conteniendo molibdeno.Como resultado, el tipo 316 es bastante útil para ductosy chimeneas que manejan gases que contienen dióxidode azufre. Cuando los gases o soluciones están calien-tes, húmedos y contienen algo de ácido sulfúrico,puede ser necesario usar aceros inoxidables que con-tengan cobre.
En la industria de pulpa de sulfito de papel, los tipos316 y 317 son utilizados para intercambiadores decalor y recubrimientos de digestores. En ambientesmás severos de ácido sulfuroso, generalmenteinvolucrando la presencia de ácido sulfúrico, podrían
requerirse aleaciones inoxidables que contengancobre con 20 a 29% de níquel, 19 a 20% de cromoy de 2 a 3% de molibdeno.
Ácido carbónico
No tiene ningún efecto sobre los aceros inoxida-bles. Como resultado, el tipo 304 proporciona unbuen desempeño en la fabricación de equipo paracarbonizar y es resistente a prácticamente todoslos tipos de condensado de vapor.
Otros ambientes
Corrosión por bases
Los aceros inoxidables austeníticos tienen unaexcelente resistencia a la corrosión por basesdébiles, tales como hidróxido de amonio y com-puestos orgánicos como la anilina, piridina y aminasalifáticas. El tipo 304 puede usarse para equiposcomo destiladores de amoniaco y para ciertos tiposde reacciones de aminación.
El desempeño de los aceros inoxidables ensoluciones de bases fuertes puede ser ilustradocon resultados de pruebas en soluciones de hi-dróxido de sodio. Los aceros inoxidables aus-teníticos generalmente muestran sólo un ligeroataque en soluciones hasta de 50% de concen-tración de sosa a temperaturas de hasta alre-dedor de 105°C. En concentración y temperatu-ras más elevadas, las velocidades de corrosiónpueden llegar a ser apreciables.
Corrosión porcompuestos orgánicos
Los compuestos orgánicos no causan proble-mas de corrosión en los aceros inoxidables, excep-to en algunos casos específicos que involucranácidos orgánicos o haluros orgánicos. Los com-puestos orgánicos puros halogenados no atacanlos aceros inoxidables, sin embargo cuando estánen presencia de agua, un haluro puede hidrolizar
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para producir el ácido halógeno correspondiente quepuede causar picadura seria y hasta una corrosión ge-neral.
Ácido acético
Los aceros inoxidables tipo 302, 304 y 347 exhiben unaexcelente resistencia a todas las concentraciones deácido acético a temperaturas moderadas y al ácido calien-te concentrado. Los tipos 316 y 317 son más resistentesa las soluciones de ácido hirviente de concentraciónintermedia y son usados para equipos tales comodestiladores, columnas e intercambiadores de calor en laproducción de ácido acético.
Ácido fórmico
El ácido fórmico es un buen agente reductor y es capazde causar una corrosión severa de los aceros inoxi-dables austeníticos normales cuando está caliente.Los inoxidables tipo 316 y 317 generalmente son re-sistentes y utilizados en aplicaciones tales como elenvejecido repidógeno de textiles y la destilación del áci-do fórmico solo o mezclado con otros materiales orgá-nicos.
Ácido láctico
Los aceros inoxidables son utilizados amplia-mente para manejar soluciones de ácido lácticoconforme ocurre en productos alimenticios y le-cheros. Los austeníticos normales comúnmentesirven para este propósito.
Las soluciones concentradas calientes deácido láctico pueden causar picado severo de lasaleaciones que no contienen molibdeno, por loque en dicha aplicación los tipos 316 y 317 sonlos materiales preferidos de construcción.
Corrosión por alimentos
Los alimentos que contienen ácidos, tales comoel acético, cítrico, málico, tartárico y láctico, sonprocesados en equipo hecho de acero inoxidable304 o 316. Donde se añade sal durante el proce-samiento de alimentos, se prefiere el tipo 316.
La corrosión del acero inoxidable es tan baja,que la contaminación del alimento durante sucocinado y almacenamiento en frío en recipien-tes de inoxidable es despreciable y sin ningunaconsecuencia.