Corrosión de Metales: Tipos, Prevención y Factores Clave de la Fatiga en Materiales

Tipos de Corrosión y Métodos de Prevención

Corrosión Uniforme

Se produce sobre casi todos los metales en determinadas condiciones (ejemplo: corrosión atmosférica de aceros y zinc en ácido). En sistemas homogéneos, se produce un adelgazamiento generalizado de toda la superficie, lo que disminuye mucho la sección útil de la pieza.

Métodos de Protección

En función del sistema, se puede aplicar cualquier método de protección:

• Recubrimientos
• Inhibidores
• Protección catódica
• Protección anódica
• Aleación

Corrosión Galvánica

Se produce cuando dos metales de distinta actividad se ponen en contacto. También ocurre cuando existen zonas adyacentes del mismo metal con distinta actividad.

Sistemas de Prevención y Protección

• Seleccionar metales próximos (con actividad similar).
• Aislar eléctricamente metales de distinta actividad.
• Eliminar relaciones de áreas desfavorables.
• Prevenir el acceso de agua y oxígeno a la zona de unión.

Corrosión por Picaduras

Es un caso extremo de corrosión localizada, caracterizado por la formación de cavidades en la superficie (donde el diámetro es menor que la profundidad). La mayor parte de la superficie permanece sin atacar.

Es difícil de detectar, ya que tiene lugar con poca pérdida de peso y está asociada a la existencia de heterogeneidades en el sistema.

Sistemas de Prevención y Protección

• Evitar la presencia de cloruros.
• Evitar aguas estancadas.
• Utilizar inhibidores con precaución.
• Aplicar recubrimientos.
• Selección adecuada de aleaciones.

Corrosión Intergranular

Ataque localizado en los límites de grano, provocando una pérdida significativa de propiedades mecánicas.

Aparición y Medios

• Aparece en: Aceros inoxidables austeníticos, aleaciones de Níquel (Ni), Cobre (Cu) o Aluminio (Al).
• Medios: Sensibilización, álcalis calientes y sulfuros.

Prevención en Aceros Sensibilizados

1. Tratamientos térmicos para disolver carburos.
2. Estabilizar el acero: añadir Niobio (Nb) o Titanio (Ti) que forman carburos fácilmente.
3. Bajar el contenido en carbono.

Factores que Afectan la Resistencia a la Fatiga

1. Factores Intrínsecos del Material

• Estructura del material: Los cambios microestructurales originan cambios en el límite de fatiga (ejemplo: la Martensita revenida es mejor que la estructura ferrítica).
• Tamaño y orientación de los granos: El tamaño de grano no influye de manera importante. El límite de fatiga es máximo cuando los granos están orientados en la dirección longitudinal al esfuerzo aplicado.
• Inclusiones: Son perjudiciales para el comportamiento a fatiga, especialmente si se encuentran en la superficie, debido al efecto de concentración de tensiones que originan.

2. Factores de Diseño y Conformado

• Efecto de entallas y grietas: Se emplea el coeficiente de sensibilidad de entalla a la hora de diseñar la pieza.
• Estado y naturaleza de la superficie: Superficies pulidas y bien trabajadas mejoran el comportamiento a fatiga. Los tratamientos mecánicos que generan un estado de tensiones a compresión en la superficie (como el Shot Peening) aumentan el límite de fatiga.
• Tensiones internas: Si están bien distribuidas y son a compresión, originan un ligero aumento del límite de fatiga.
• Acritud: El endurecimiento homogéneo aumenta el límite de fatiga.
• Fatiga previa: Fenómeno de overstressing y understressing.

3. Factores del Medio Ambiente

• Frecuencia de aplicación de los ciclos de carga: Se observa un ligero aumento del límite de fatiga a frecuencias superiores a los 30,000 ciclos por minuto.
• Temperatura: Influye de manera negativa. Si ocurre oxidación, el límite de fatiga disminuye desde el principio del calentamiento.
• Corrosión: Origina un límite de fatiga más bajo que el del material sin corroer.