Corrosión: Tipos, Causas y Factores que Influyen en su Desarrollo

Corrosión

La corrosión es una reacción química o electroquímica de un metal o aleación con su medio circundante, con el subsiguiente deterioro de sus propiedades. Se puede superponer también un efecto mecánico, por ejemplo, la corrosión-erosión o la corrosión bajo tensión.

Corrosión Seca

Ocurre cuando el material está a alta temperatura, típicamente por encima de 150ºC y, por tanto, no puede formarse una capa de agua. La reacción se produce a través de la superficie del metal y el gas agresivo, con formación de una capa de óxido. Se produce de forma homogénea en toda la superficie.

En 1923, Pilling y Bedworth fueron los primeros en correlacionar la porosidad de un óxido metálico con la densidad específica y la orientación para predecir las características protectoras de una película de óxido formada a alta temperatura. La relación se define como:

R = Volumen del óxido producido / Volumen del metal consumido = M·d / m·D

• R < 1: El óxido está sometido a tracción lateral, lo que puede provocar su agrietamiento. Tiende a ser poroso y no protector, al no cubrir toda la superficie metálica.
• R > 1: El óxido está sometido a compresión lateral, tiende a ser compacto y cubriente, previsiblemente será protector.
• R >> 1: El óxido es muy voluminoso, la compresión es severa y se puede ampollar y levantar de la superficie.

Las propiedades deseables para que la capa de óxido sea protectora son:

• Alta estabilidad termodinámica (alta negatividad de la Energía de Gibbs de formación).
• Baja presión de vapor, para que se forme el óxido sólido y no se evapore a la atmósfera.
• Coeficiente de Pilling-Bedworth mayor que 1.
• Bajo coeficiente de difusión de las especies reactantes para que tenga una baja velocidad de crecimiento.
• Alta temperatura de fusión.
• Buena adherencia al sustrato metálico, lo que generalmente conlleva un coeficiente de dilatación próximo al del metal y suficiente plasticidad a alta temperatura para resistir las tensiones que se generan por dilatación.

Corrosión Electroquímica

Se debe a las reacciones de transferencia de carga en la interfase de un metal y el ambiente electrolítico que lo rodea.

Heterogeneidades de la Fase Metálica

• Bordes de grano: Además de la elevada concentración de defectos, el número de coordinación es menor, existe una mayor inestabilidad, que hace que resulte más fácil el movimiento atómico y que un átomo pase a la disolución. El borde de grano es más anódico que el grano (ataque metalográfico).
• Diferencias de fase: Aparición de pilas locales.
• Orientación de los granos: La diferencia en la densidad atómica conlleva diferencia de potenciales. A mayor densidad, menor carácter anódico.
• Dislocaciones: La falta de apilamiento produce una línea de átomos más alejados que sus vecinos, por ello las zonas de mayor concentración de dislocaciones tienen mayor carácter anódico. Considerar la deformación en frío.
• Segregaciones: Distribución de elementos aleantes no homogénea. En un lingote, la diferencia de composición entre el interior y el exterior provoca diferencias de potencial.
• Microsegregaciones: En aleaciones, la solidificación se produce en un intervalo de temperatura.