Corrosión en Metales y Aleaciones: Tipos, Mecanismos y Prevención

Introducción a los Procesos de Corrosión

El ferritoaluminato tetracálcico tiene una acción débil y mal definida. El fenómeno real no tiene fases definidas. A lo largo del endurecimiento, las partículas de cemento se hidratan por contacto del agua con su superficie, formándose compuestos cristalinos y una gran parte de compuestos microcristalinos asimilables a coloides. El endurecimiento queda gobernado por la naturaleza y estructura de estas películas coloidales que recubren los granos. En la velocidad de fraguado y endurecimiento, juegan un papel muy importante la finura de molido del cemento, la temperatura del agua de amasado, la presencia o no de materias orgánicas e inorgánicas, etc.

Definición de Corrosión

La corrosión es la reacción de un metal o aleación con el medio y el deterioro de sus propiedades metálicas. La reacción básica de todo proceso de corrosión es la oxidación del metal. De ahí que también se pueda definir como el tránsito de un metal de su forma elemental a su forma iónica, formando óxidos, sulfuros, hidróxidos como productos de dicha corrosión. El metal regresa a la forma combinada, que es como está en la naturaleza. La corrosión y la metalurgia extractiva son procesos opuestos. A más energía gastada en la obtención del metal desde el mineral, más favorecida termodinámicamente está la reacción de corrosión.

Impacto Económico de la Corrosión

Este proceso implica pérdidas económicas directas e indirectas. Las directas se relacionan con los costes necesarios para la reposición de estructuras o equipos que pueden quedar fuera de servicio. Las indirectas son más difíciles de establecer, pero mayores que las directas. Algunos ejemplos son:

• Pérdidas por interrupción de la producción (parada de un proceso por problemas de corrosión en una caldera).
• Pérdidas de producto (tuberías corroídas).
• Pérdida por contaminación de productos.
• Pérdidas de rendimiento (depósito de productos de la corrosión en tubos de un intercambiador).

La relación entre gastos directos e indirectos se sitúa entre 1 a 6 y 1 a 10, y los costes directos generados al año por la corrosión alcanzan un 3/4% del PIB del país.

Clasificación de la Corrosión Según su Mecanismo

Hay diversos criterios para clasificar los procesos de corrosión. Los mecanismos básicos de corrosión son:

• Corrosión electroquímica
• Corrosión directa, seca u oxidación directa

El mecanismo electroquímico contribuye a los procesos de corrosión que afectan a materiales metálicos.

Corrosión Directa

Tiene lugar por reacción química directa entre la superficie metálica y un gas, generalmente oxígeno, formando una película de óxido. Se caracteriza por:

• Temperaturas elevadas.
• Corrosión generalizada.
• Ausencia de electrolitos.
• Circulación de electrones e iones a través del óxido.

También se llama corrosión seca. La selección de aleaciones resistentes a esta corrosión se basa en elegir materiales capaces de generar películas protectoras de baja conductividad que impiden el contacto entre el metal y el medio de ataque.

Corrosión Electroquímica

Se da debido a la formación de pilas sobre la superficie del metal. Hay zonas con un comportamiento anódico, donde se da la oxidación del metal y la corrosión. Se caracteriza por:

• Presencia de un electrolito.
• Circulación de electrones a través del propio metal.
• Zonas con un comportamiento catódico, donde tiene lugar la reducción de un agente oxidante, que en la mayoría de las ocasiones es el O₂ cuando el medio es neutro o alcalino, o bien reducción de protones en medio ácido.

Estas zonas con distinta actividad dan lugar a la formación de pilas de corrosión. Una característica de este tipo de corrosión es que solo se da cuando los metales se hallan en contacto con un electrolito, que puede ser el agua, soluciones salinas o la simple humedad de la atmósfera o del suelo. En funcionamiento, el tránsito de electrones del ánodo al cátodo se da a través del propio metal. El circuito se cierra a través del propio electrolito mediante el transporte de iones. En este caso, son los iones ferrosos los que forman con los iones OH^- el correspondiente hidróxido.

Pasividad

La pasividad es la propiedad que tienen determinados metales y aleaciones de formar en algunos medios una capa de óxido en su superficie, de forma que lo aísle del contacto con el electrolito, inhibiendo la reacción de corrosión. Puede ser inducida o espontánea. La espontánea tiene lugar cuando el metal adquiere el estado pasivo en presencia del oxígeno atmosférico. Le ocurre a aceros inoxidables. En la inducida, el material se somete a la acción de agentes más oxidantes para formar la capa de óxido, como soluciones de ácido nítrico. La presencia de ion cloruro afecta a las condiciones de pasividad del material y hace roturas locales de la película pasiva, dando fenómenos de corrosión.