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Tipos de Corrosión
Los daños por corrosión generan costes que ascienden a miles de millones de euros al año. Además de las consecuencias financieras, numerosos daños graves pueden atribuirse a la corrosión. Esto puede reducir significativamente el riesgo de que se produzca y se propague. Pero hablaremos más sobre esto más adelante.
La primera parte de la guía sobre la corrosión ofrece una visión general de la corrosión y de los tipos más comunes de corrosión en las uniones roscadas en el sector de la construcción.
La primera parte de la guía sobre la corrosión ofrece una visión general de la corrosión y de los tipos más comunes de corrosión en las uniones roscadas en el sector de la construcción.
¿Qué es la corrosión?
La norma DIN EN ISO 8044 describe la corrosión como una «interacción fisicoquímica entre un metal y su entorno». Según la norma DIN, la alteración de las propiedades del metal provoca un deterioro significativo de su funcionamiento, de su entorno o del sistema en el que se instala .
Otras formas de oxidación
El óxido blanco es otro tipo de oxidación que puede formarse en componentes galvanizados. Además, también se produce verdín en el cobre o recubrimiento de óxido en el aluminio. En el caso del aluminio, el recubrimiento de óxido actúa como barrera entre el aire y el metal, impidiendo una mayor oxidación. Esto protege al metal de otras inclemencias del tiempo. Muchos productos de corrosión perjudican el funcionamiento de componentes o sistemas en el entorno. Sin embargo, no todos son perjudiciales.
La norma DIN EN ISO 8044 distingue 56 tipos de corrosión , cuatro de los cuales son relevantes para las uniones roscadas en el ámbito de las envolventes y el equipamiento técnico de los edificios:
- Corrosión uniforme
- Agrietamiento por corrosión bajo tensión
- Corrosión por grietas
- Corrosión bimetálica
Oxidación
Los productos de corrosión resultantes están firmemente adheridos, sueltos o solubles. Por ejemplo, el óxido se forma mediante una reacción química entre el hierro y el oxígeno. Este proceso se denomina oxidación : la capa superficial del metal absorbe oxígeno. Esto crea una capa de óxido permeable al oxígeno que puede desprenderse. Con el tiempo, el óxido puede penetrar en el material y descomponerlo, debilitando el componente afectado.
Los productos de corrosión resultantes están firmemente adheridos, sueltos o solubles. Por ejemplo, el óxido se forma mediante una reacción química entre el hierro y el oxígeno. Este proceso se denomina oxidación : la capa superficial del metal absorbe oxígeno. Esto crea una capa de óxido permeable al oxígeno que puede desprenderse. Con el tiempo, el óxido puede penetrar en el material y descomponerlo, debilitando el componente afectado.
Corrosión uniforme
Un rasgo característico de la corrosión uniforme es la abrasión uniforme de la superficie . En este caso, se desarrollan zonas anódicas y catódicas específicas en diversos puntos de la superficie metálica. Estas pueden cambiar de posición (cambio de ubicación), es decir, aparecer continuamente en otro lugar. Si la abrasión de la superficie se produce solo localmente, se denomina corrosión por picaduras superficiales .
La corrosión uniforme afecta principalmente a las propiedades superficiales y provoca alteraciones ópticas . Puede detectarse en una etapa temprana y solo limita la capacidad de carga si la pérdida de metal es significativa.
La corrosión uniforme afecta principalmente a las propiedades superficiales y provoca alteraciones ópticas . Puede detectarse en una etapa temprana y solo limita la capacidad de carga si la pérdida de metal es significativa.
Agrietamiento por corrosión bajo tensión
Por otro lado, la corrosión bajo tensión es un tipo de corrosión particularmente crítico, ya que daña el material de forma imperceptible, lo que puede provocar una falla repentina. Una combinación de ataque mecánico y químico puede causar grietas en la estructura del material o la rotura completa de los tornillos.
Existen tres factores principales que provocan la corrosión bajo tensión:
Las materias primas sensibles incluyen todas las aleaciones de cobre-zinc (latón), algunas aleaciones de aluminio forjado y algunos aceros resistentes al óxido y al ácido. Los agentes de ataque dependen de la materia prima. Los cloruros afectan a los aceros resistentes al óxido y al ácido, mientras que el aluminio (agua de mar) y el amoníaco, el dióxido de azufre y el nitrato influyen en las aleaciones de cobre-zinc.
Existen dos tipos diferentes de agrietamiento por corrosión bajo tensión:
el agrietamiento por corrosión bajo tensión anódica se produce principalmente en muchos aceros inoxidables. Al entrar en contacto con el oxígeno, estos forman una fina película de óxido, denominada recubrimiento pasivo, sobre la superficie, que protege contra la corrosión. Si el acero inoxidable se utiliza en atmósferas altamente corrosivas, como piscinas (con cloro), el recubrimiento pasivo puede dañarse. Esto significa que ya no existe protección inherente, por lo que el material base puede ser atacado. Las grietas preinducidas existentes pueden expandirse y reducir la capacidad de carga del tornillo hasta que caiga por debajo de la sección transversal crítica. La unión del tornillo deja de ser segura.
Por el contrario, se produce corrosión bajo tensión catódica (fragilización inducida por hidrógeno), que se produce especialmente en tornillos cementados. Debido a la acumulación de hidrógeno en el material del tornillo, su capacidad de carga puede verse superada al aplicarse tensión de tracción, provocando la rotura espontánea del elemento de fijación.
Existen tres factores principales que provocan la corrosión bajo tensión:
- La materia prima es sensible al agrietamiento por corrosión bajo tensión,
- La materia prima está sometida a tensión de tracción
- Está presente un agente de ataque específico (por ejemplo, cloruro).
Las materias primas sensibles incluyen todas las aleaciones de cobre-zinc (latón), algunas aleaciones de aluminio forjado y algunos aceros resistentes al óxido y al ácido. Los agentes de ataque dependen de la materia prima. Los cloruros afectan a los aceros resistentes al óxido y al ácido, mientras que el aluminio (agua de mar) y el amoníaco, el dióxido de azufre y el nitrato influyen en las aleaciones de cobre-zinc.
Existen dos tipos diferentes de agrietamiento por corrosión bajo tensión:
el agrietamiento por corrosión bajo tensión anódica se produce principalmente en muchos aceros inoxidables. Al entrar en contacto con el oxígeno, estos forman una fina película de óxido, denominada recubrimiento pasivo, sobre la superficie, que protege contra la corrosión. Si el acero inoxidable se utiliza en atmósferas altamente corrosivas, como piscinas (con cloro), el recubrimiento pasivo puede dañarse. Esto significa que ya no existe protección inherente, por lo que el material base puede ser atacado. Las grietas preinducidas existentes pueden expandirse y reducir la capacidad de carga del tornillo hasta que caiga por debajo de la sección transversal crítica. La unión del tornillo deja de ser segura.
Por el contrario, se produce corrosión bajo tensión catódica (fragilización inducida por hidrógeno), que se produce especialmente en tornillos cementados. Debido a la acumulación de hidrógeno en el material del tornillo, su capacidad de carga puede verse superada al aplicarse tensión de tracción, provocando la rotura espontánea del elemento de fijación.
Corrosión por grietas
La corrosión por grietas se produce en grietas estrechas y abiertas sin suficiente intercambio de aire y fluido. Las diferencias en la concentración de oxígeno en un electrolito en la grieta resultan en elementos de corrosión. Entonces, se desarrollan áreas anódicas y catódicas localmente. Debido a la falta de suministro de oxígeno , el medio puede volverse más agresivo en el punto corrosivo y, por lo tanto, acelerar localmente la corrosión. Incluso el acero inoxidable puede corroerse en grietas si no hay oxígeno disponible para restaurar la capa de óxido dañada. La conexión de tornillos y tuercas, así como las costuras de soldadura abiertas, pueden promover la corrosión por grietas si el material no es adecuado. Las grietas que se forman con superficies superpuestas y salientes también son particularmente vulnerables.
Corrosión bimetálica
La corrosión bimetálica se produce cuando dos o más materiales metálicos con cierta diferencia de potencial entran en contacto. Debido a los diferentes potenciales de las dos materias primas en relación con un electrolito conductor, como el agua, la superficie del metal menos noble se corroe.
Los requisitos previos para la corrosión bimetálica son:
Los requisitos previos para la corrosión bimetálica son:
- la diferente posición en la serie electroquímica asociada (diferencia de potencial)
- contacto directo de las materias primas
- la conexión de ambos mediante un medio de corrosión acuoso.
Este tipo de corrosión se hace evidente en la vida cotidiana cuando componentes de, por ejemplo, acero inoxidable, latón o cobre se combinan con tornillos, tuercas o remaches de metales menos nobles. Por lo tanto, la denominada corrosión galvánica puede evitarse mediante una selección profesional de las materias primas o un aislamiento galvánico adecuado.
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