Corrosion

CORROSIÓN (Ingeniería Química)

TEMA 7

Tema 7:

CORROSIÓN BAJO TENSIÓN
•

Efectos conjuntos

•

Mecánica de fractura

•

Extensión de la grieta subcrítica

•

Fragilización por hidrógeno

•

Disolución auxiliada por fluencia

•

Velocidad de agrietamiento

•

Corrosión fatiga

Universidad de Alicante

Departamento de Química Física 111

CORROSIÓN(Ingeniería Química)

TEMA 7

CORROSIÓN BAJO TENSIÓN
1. EFECTOS CONJUNTOS
Primera descripción científica: 1865-1870 en calderas de vapor de acero
dulce en contacto con medios alcalinos (agrietamiento cáustico). No se
solucionó hasta 1930 por tratamiento del agua.
Características de este tipo de corrosión:
1. Es un efecto conjunto mecánico y electroquímico. Si se elimina la
tensión o el mediocorrosivo el problema desaparece. Tensión:
residual (proceso de fabricación o instalación) o aplicada.
2. Las aleaciones son más susceptibles que los metales (con la
excepción del cobre).
3. El agrietamiento se produce únicamente en presencia de ciertas
especies en el medio, cuya concentración no ha de ser especialmente
alta.
4. Incluso cuando el material es dúctil la fractura es frágil.
5.Existe una tensión umbral por debajo de la cual el fenómeno no se
produce
6. Existen rangos de potencial en los que el fenómeno está favorecido.
Mecanismo
Iniciación
Etapa de incubación de la grieta: formación de una cavidad (consecuencia
de un efecto electroquímico, mecánico o conjunto)
•

Cavidad = picadura; disolución selectiva de fase activa minoritaria,
fenómenos de aireacióndiferencial, rotura local de películas pasivas.

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•

TEMA 7

Cavidad: consecuencia del acabado superficial.
o

Material sometido a tensión → deformación → movimiento de
dislocaciones → formación de escalones microscópicos /
macroscópicos. Los escalones pueden actuar como ánodos
locales (incluso siel material no es pasivable). Si el material es
pasivable: Capa pasiva de material plástico o de material frágil
con cinética de repasivación rápida → no hay incubación de la
grieta.

o

Capa pasiva frágil con repasivación inexistente o lenta →
incubación de la grieta.

•

Incubación de las grietas ↔ condiciones de inestabilidad de las
películas pasivas → potenciales cercanos a los depasivación y
transpasivación.

Etapa de iniciación: bastante impredecible; una grieta se puede incubar en
varios días o en muchos años: no todas las picaduras incuban grietas.
Propagación
Existen varias tendencias:
A) Mecanismo electroquímico: disolución acelerada del vértice de la
cavidad: velocidad de propagación de hasta 1 mm/h; no es fácil de
explicar: se requerirían altísimasdensidades de corriente.
La disolución estaría favorecida por la existencia de átomos con bajo
índice

de

coordinación

(dislocaciones

debidas

a

la

deformación

plástica). La deformación favorecería la rotura de la película pasiva que
podría formarse como consecuencia de las altas densidades de
corriente.
Podría ocurrir a través de caminos activos preexistentes: corrosión enbordes

de

grano

polarizadas

anódicamente

por

segregación;

acumulación de dislocaciones; segregaciones.
Muchas aleaciones que presentan precipitados en los bordes de grano
presentan CBT. La tensión existente tendría como función evitar que la
grieta se cerrase.

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TEMA 7

B)Mecanismo mecánico (favorecido por aspectos electroquímicos):
Acumulación de tensión en el vértice de la cavidad; pero:
a. Esta tensión no llega a alcanzar la tensión de rotura;
b. La fractura es frágil
Causas de la fragilización:
1. Medio ácido: fragilización por hidrógeno
2. Medio neutro o básico: microporosidad creada en el vértice por
disolución selectiva de la aleación: no se da en...