Mecanismos de Degradación Metálica: Corrosión bajo Tensión y Ataque Microbiano

Agrietamiento inducido por el medio

El agrietamiento por corrosión bajo tensión (CBT) es un fenómeno de degradación que se produce cuando actúan simultáneamente un medio corrosivo específico y una tensión de tracción superior a un valor umbral. La combinación de ambos factores provoca la aparición y propagación de grietas que pueden conducir a la rotura prematura del material, incluso cuando la pérdida global de material es pequeña.

Factores determinantes y morfología

La susceptibilidad a la CBT depende de numerosas variables metalúrgicas, como la composición química, el tamaño de grano, la microestructura, los tratamientos térmicos o incluso los daños producidos por radiación. Además, puede presentarse como:

• Agrietamiento intergranular: cuando la grieta avanza por los bordes de grano.
• Agrietamiento transgranular: cuando atraviesa los granos del material.

Etapas del proceso

1. Nucleación: se inicia la grieta en zonas débiles como bordes de grano, inclusiones, picaduras o defectos superficiales. Esta fase puede representar hasta el 90 % del tiempo total hasta la rotura.
2. Propagación: la grieta crece progresivamente debido a la acción conjunta de la corrosión y las tensiones.
3. Rotura: fase final que puede llegar a ser repentina y muy peligrosa.

Mecanismos y control

El mecanismo más aceptado es el de rotura de película, donde las tensiones rompen la capa pasiva protectora. Otros modelos incluyen la corrosión intergranular bajo tensión, el modelo túnel, la adsorción de hidrógeno y la absorción de hidrógeno con descohesión. Factores como la temperatura, el potencial electroquímico y el acabado superficial son críticos. Para combatirla, se recomienda la eliminación de tensiones, la modificación del medio o el empleo de materiales resistentes.

Corrosión inducida por microorganismos (MIC)

La corrosión inducida por microorganismos (MIC) es una forma de corrosión en la que bacterias, hongos y otros microorganismos modifican el medio que rodea al metal, acelerando los procesos corrosivos. Es un problema crítico en las industrias petroquímica, nuclear e hidráulica.

Microorganismos implicados

Los microorganismos se clasifican en:

• Aerobios: como las bacterias oxidantes del hierro (Gallionella) y del azufre (Thiobacillus), que generan ácido sulfúrico.
• Anaerobios: como las reductoras de sulfatos (Desulfovibrio y Desulfotomaculum), que producen iones sulfuro altamente agresivos.

Formación de biofilms y mecanismos

Un aspecto fundamental es la formación de biofilms o biopelículas, que siguen cinco etapas: adsorción de materia orgánica, llegada de microorganismos, adhesión, crecimiento y desprendimiento. Estas capas crean microambientes que favorecen la corrosión localizada al:

• Producir sustancias corrosivas.
• Generar celdas de aireación diferencial.
• Destruir recubrimientos protectores.
• Consumir inhibidores de corrosión.

Estrategias de mitigación

Para controlar la MIC se emplean materiales resistentes (con alto contenido en cromo y molibdeno), recubrimientos protectores, protección catódica y la aplicación de biocidas junto con biodispersantes para eliminar las biopelículas.