Corrosión intergranular en aceros austeníticos
¿Cómo evitar la corrosión intergranular? ¿Aceros inoxidables “L” o “Ti”?
A pesar de su nombre, el acero inoxidable en realidad no lo es. En pocas palabras, lo que hace que un acero sea “inoxidable” es la presencia en su composición de al menos un 10% de cromo. Éste forma una película superficial de óxido de cromo, continua, trasparente, autoregenerable y de muy poco espesor que es impenetrable para el oxigeno e impide la “progresión” de la oxidación. Este fenómeno se denomina pasivación.
La película formada es inerte frente a muchas situaciones, como las ambientales, si bien la pasivación puede destruirse por pequeños cambios en las condiciones. Uno de los mayores problemas que pueden presentarse en los aceros inoxidables austeníticos es la corrosión intergranular: Cuando el acero está cierto tiempo a temperaturas altas (entre 450-800 ⁰C) se forman carburos de cromo, que precipitan en los bordes de grano y dejan esas zonas por debajo del 10% de cromo mínimo necesario para la pasivación, y por lo tanto sensibles a la corrosión. Este fenómeno se llama “sensibilización”. Y si se dan ciertas condiciones (ambientes o fluidos agresivos, temperatura, etc.) puede producirse la corrosión intergranular. Por ejemplo, ese rango de temperaturas se alcanza, y se supera, durante el proceso de soldadura. Si el posterior enfriamiento es lento puede quedarse un área “sensibilizada” en la zona afectada térmicamente a ambos lados de cada cordón.
Hay varias maneras de luchar contra la sensibilización, entre las que se encuentran:
“Estabilizar” el acero con Titanio o Niobio
En el proceso de enfriamiento, el carbono forma carburos de Ti o Nb antes que carburos de cromo, por lo que sigue habiendo porcentajes de cromo suficientes para formar la película protectora. Esta forma es muy habitual en países como Alemania, pero también puede presentar problemas. Por ejemplo, en ciertas condiciones de soldadura y velocidades de enfriamiento rápidas se puede producir un fenómeno conocido como “corrosión en hoja de cuchillo” (knife life attack).
Usar aceros inoxidables Low Carbon
El diagrama TTS adjunto muestra, para un acero inoxidable tipo 304, cómo el tiempo que el acero tiene que estar en el rango de temperaturas críticas para producir la sensibilización aumenta conforme baja el contenido de carbono. En la práctica, si el carbono contenido es inferior al 0.03% no es suficiente para provocar la precipitación de carburos. Éstos son los aceros con el apellido “L” (low carbon: 316L, 304L).
Como conclusión podemos decir que los efectos conseguidos con ambas soluciones son similares. Pero si tenemos en cuenta los otros beneficios que proporcionan los aceros” L” (soldabilidad, disponibilidad, precio, etc.), esta segunda opción se revela como la mejor en su conjunto.
Referencias: Aceros inoxidables, Ing. Sergio G. Laufgang; Soldadura de los aceros, Manuel Reina Gómez; www.gewater.com