Daños por hidrógeno en la corrosión

Daños por hidrógeno en la corrosión

Daños por hidrógeno
Son fenómenos destructivos que se relacionan de manera directa con la presencia de hidrógeno atómico o molecular, exceptuando la formación de hidruros, no producen oxidación metálica y no constituyen fenómenos típicos de corrosión aunque por su procedencia o efecto similar son tratados por los encargados de estudiar estosfenómenos de la corrosión.

Suelen suceder en gases a elevadas temperaturas o en electrólitos a bajas temperaturas, los que suceden en electrólitos se caracterizan por su predominio de los efectos físicos y físico-químicos sobre las acciones químicas y electroquímicas, por lo que se incluyen dentro de los tipos de corrosión con efectos mecánicos.
Los daños por hidrógeno más importantes son:1. Descarburización
2. Ataque por hidrógeno
3. Ampollamiento por hidrógeno
4. Fragilidad y ruptura por hidrógeno
Los primeros dos corresponden al campo de la corrosión gaseosa de los metales y aleaciones a temperaturas elevadas.
DESCARBURIZACIÓN
El fenómeno de descarburación acompaña a la corrosión gaseosa cuando sucede en el acero es decir, además de la formación dela costra o capa de productos de corrosión, oxidada, adyacente a la costra, se descarburiza en varios grados.
Esto sucede cuando desde la capa adyacente de metal que aun no se ha alterado, los átomos de carbono con mayor movilidad se difunden hacia la zona de reacción (la superficie del metal o posteriormente la interfase metal-óxido) con una mayor velocidad que la difusión de los átomos delmetal.


Derivando que la capa externa del metal adyacente a la costra pierda el carbono hasta una profundidad que depende de la duración del proceso y otras condiciones de la oxidación.
Sabemos que el acero puede descarburizarse hasta una profundidad considerable (varios milímetros) durante un calentamiento prolongado, acompañado por una casi completa conversión de perlita a ferrita enla zona descarburizada.

Estructura del acero
Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución en el hierro. Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita, perlita y cementita. La ferrita, blanda y dúctil, es hierro con pequeñascantidades de carbono y otros elementos en disolución. La cementita, un compuesto de hierro con el 7% de carbono aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita es una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y una estructura característica, y sus propiedades físicas son intermedias entre las de sus dos componentes.
La resistencia y dureza de un acero queno ha sido tratado térmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está por completo compuesto de perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita.
Al elevarse la temperatura delacero, la ferrita y la perlita se transforman en una forma alotrópica de aleación de hierro y carbono conocida como austenita, que tiene la propiedad de disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfría despacio, la austenita vuelve a convertirse en ferrita y perlita, pero si el enfriamiento es repentino la austenita se convierte en martensita, una modificación alotrópica degran dureza similar a la ferrita pero con carbono en solución sólida.


La descarburización sucede cuando la velocidad de difusión del carbono del carbono en el acero a cierta temperatura, excede la velocidad de oxidación (la velocidad de difusión del hierro hacia la costra). De esta manera cuando la velocidad de oxidación es alta, al inicio no se detecta una descarburización visible....