Aceros resistentes a la corrosinLa corrosin puede definirse como el deterioro de un material o de sus propiedades, debido a la accin del medio ambiente que lo rodea. No obstante que otros materiales, adems de los metales (madera, plsticos, etc.) pueden corroerse, el trmino se emplea especialmente al deterioro de metales. Algunas propiedades de los materiales pueden alterarse debido a la corrosin, lo cual suele ocasionar fallas inesperadas. Estos cambios pueden pasar inadvertidos en exmenes visuales y/o cambios de peso. La causa de que un metal se corroa depende de la cantidad de energa que se le aplica a su mineral base para transformarlo en un metal comercial. La energa calorfica necesaria para extraer los metales de sus compuestos qumicos naturales se almacena en el propio metal. Durante el proceso de corrosin, el metal revierte el proceso artificial para regresar a su estado natural. La velocidad de regreso del metal a su estado natural como mineral es directamente proporcional a la cantidad de energa almacenada por l mismo. La cantidad de energa que se requiere y almacena vara de un metal a otro; es relativamente alta en metales como el magnesio, aluminio y hierro; y baja en metales como la plata y el oro; de ah que la vulnerabilidad a la corrosin es ms alta para el magnesio, aluminio y hierro, que para la plata y el oro.Tipos de corrosin:Corrosin General: Es una forma de corrosin en la cual el material es atacado uniformemente en toda la superficie expuesta, sin un apreciable ataque localizado, disminuyendo el espesor del material. Los weathering steels (aceros meteorizados: aleaciones que forman una capa de oxido pasiva, usados al aire libre) y aleaciones de cobre son ejemplos de materiales que sufren este tipo de corrosin, por otro lado los materiales pasivos son propensos a tener corrosin localizada. Sin embargo los inoxidables pueden presentar corrosin general en cierto tipo de ambientes a altas temperaturas.Corrosin Galvnica: este tipo de corrosin se da cuando dos materiales distintos estn en contacto elctrico y en un medio corrosivo, formndose una pila galvnica; el material menos noble (mas reactivo) actuara de nodo donando electrones y el material ms noble (menos reactivo) actuara de ctodo consumiendo dichos electrones. Como resultado el nodo se deteriorara rpidamente. El comportamiento de los aceros inoxidables es difcil de predecir por la influencia de la pasivacin; estos pueden comportarse como pasivos o activos, esta doble posicin en la serie galvnica ha llevado a muchos errores de diseo. Corrosin de Picado (Pitting): es un ataque localizado que produce una penetracin muy fina, con muy poca prdida de masa; lo cual hace difcil su deteccin. Est asociada con una discontinuidad de la capa pasiva, esto puede ser causado por imperfecciones mecnicas; inclusiones, dao superficial, o un dao local qumico de la pelcula. Una vez iniciado el pit la reaccin aumenta de velocidad, proceso auto cataltico, ya que en la zona ocluida el medio se va acidificando y adems est restringida la entrada de oxigeno, con lo cual la capa protectora no se volver a formar dejando al descubierto el material base. La estabilidad de la capa pasiva con respecto a la resistencia a la iniciacin del pit depende de la cantidad de cromo y molibdeno principalmente; adems una cantidad pequea de aleantes se usan para controlar la cantidad y los tipos de inclusiones.Corrosin en Rendija (Crevice): es un ataque localizado que se da en regiones ocluidas; por ejemplo contacto de metal con otro metal o con cualquier otro material; uniones con tornillos, juntas, o simplemente la deposicin de algo sobre la superficie. La emisin de iones metlicos, particularmente los de cromo, en la rendija producen una acidificacin, como resultado de una serie de reacciones de hidrlisis. Para lograr la neutralizacin de cargas con un exceso de iones, los electrones migran desde el entorno a la rendija. Si la concentracin de acido y de cloruro en la rendija es suficientemente agresiva como para romper la capa pasiva, entonces la corrosin en rendija se iniciara. Aunque el agua de mar natural, tiene un pH 8 y contiene 0.5 M, la solucin en la rendija puede alcanzar pH 1 o menos y de 5 a 6 M (saturado). Corrosin Intergranular de aceros Austenticos: Este fenmeno se da, cuando el material es enfriado lentamente desde altas temperaturas 1035 C, o es recalentado en el entorno de los 425-815 C dando como resultado la precipitacin de carburos en el borde de grano y disminuyendo el %Cr en las proximidades del borde de grano. La tasa de difusin del cromo en la austenita es baja a las temperaturas de precipitacin, sin embargo las zonas con menor %Cr persisten y la sensibilizacin intergranular ocurre. Esta sensibilizacin ocurre debido a que las zonas afectadas tienen mayor velocidad de corrosin comparado a la matriz en muchos ambientes. Si se los enfra rpidamente por debajo de los 425 C, los carburos no tienen tiempo de precipitar, por lo tanto sigue siendo inmune a la corrosin intergranular. Recalentar el acero entre 425-815 C para aliviar tensiones, causara la precipitacin de carburos y la inevitable sensibilizacin. Otra forma de sensibilizar la aleacin es por medio de la soldadura, aunque la velocidad de enfriamiento es alta en el cordn y en el HAZ (zona afectada trmicamente) como para evitar la precipitacin de carburos, el ciclo trmico de la soldadura provocara que en una parte del HAZ precipiten carburos. Sin embargo la soldadura no siempre sensibiliza al acero austentico. En piezas finas, el ciclo trmico es de tal forma que ninguna parte en el HAZ est expuesto el tiempo necesario para la formacin de carburos. Una vez que la precipitacin ocurri, se pueden remover si se calienta hasta 1035 C seguido de un enfriamiento rpido.Corrosin Intergranular en aceros ferrticos: El mecanismo es idntico al de los austenticos con algunas diferencias, la primera es que la solubilidad del nitrgeno en la austenita es suficiente como para que los nitruros de cromo que precipitan, no sean una causa significativa de corrosin intergranular en los austenticos, pero si en los ferrticos. La segunda es a la temperatura a la que ocurre, la sensibilizacin en aceros austenticos se da en el intervalo 425-815C, en los ferrticos a 925C. Esta diferencia es el resultado de la solubilidad relativa de nitrgeno y carbono en la ferrita y en la austenita.Aceros InoxidablesLos aceros inoxidables constituyen una familia de aleaciones donde el cromo es el elemento crtico, cuya resistencia a la corrosin es su caracterstica ms notable. La estabilidad superficial de estas aleaciones les permite resistir atmsferas agresivas y, tambin, la accin de medios lquidos de diversa naturaleza. Estas caractersticas les han abierto un apreciable campo de utilizacin con fines protectores, decorativos y hasta estructurales. Por su resistencia en medios lquidos encuentran gran aplicacin en las industrias qumica, alimenticia, etc.La resistencia a la oxidacin de los aceros inoxidables se extiende tambin en aplicaciones criognicas y a altas temperaturas. Mediante adiciones y tratamientos apropiados es posible otorgarles una apreciable resistencia a deformacin a alta temperatura y a termofluencia(Creep).La resistencia a la corrosin de los aceros con alto contenido de cromo, se asocia a la formacin de una pelcula invisible y adherente de xido rico en cromo sobre la superficie del acero. Esta es una pelcula impermeable la cual inhibe las posibles reacciones qumicas impidiendo la difusin de tomos reactivos a travs de ella, constituyendo una barrera de pasivacin. La estabilidad de esta barrera, que puede ser afectada por medios fsicos, qumicos o mecnicos, aumenta con el contenido de cromo y con el contenido de algunos otros elementos de aleacin y comienza a ser efectiva a partir de aproximadamente un 11 % de cromo. En general, los aceros inoxidables contienen ms de 11 % de cromo y en muy pocos su contenido es superior al 30 %.

Tipos de aceros inoxidablesLos aceros inoxidables pueden ser clasificados en 5 familias. Cuatro de estas familias estn basadas en las caractersticas de la estructura cristalogrfica (microestructura). Estas familias son ferrticos, austenticos, martensticos y dplex (austenita ms ferrita).La quinta familia son los aceros de endurecimiento por precipitacin, designacin que est ms relacionada con los tratamientos trmicos que con la microestructura.Aceros inoxidables martensticosEstos aceros son bsicamente aleaciones de hierro, cromo y carbono que poseen una estructura tetragonal centrada en el cuerpo (bct) en la condicin de templado (estructura martenstica). Son ferromagnticos y endurecibles por tratamientos trmicos y generalmente resistentes a la corrosin en medios moderadamente corrosivos. Su contenido de cromo en general se ubica entre 10.5 % y 18 % y el contenido de carbono puede exceder el 1.2 %. La resistencia obtenida por tratamiento trmico depende del contenido de carbono de la aleacin. El incremento del carbono aumenta la resistencia y dureza pero en detrimento de la ductilidad y tenacidad. Los contenidos de cromo y carbono son balanceados para asegurar la estructura martenstica despus del tratamiento. El acero puede contener tambin carburos en exceso de manera de incrementar la resistencia al desgaste o para favorecer la conservacin de filos en aplicaciones de cuchillera. El agregado de elementos de aleacin tales como niobio, silicio, tungsteno y vanadio modifican la respuesta del acero en el revenido. Adems pequeas cantidades de nquel pueden ser agregadas para mejorar la resistencia a la corrosin en ciertos medios y mejorar la tenacidad. El agregado de azufre o selenio mejora la maquinabilidad. Sin embargo, la adicin de elementos es restringida porque en altas cantidades puede resultar en una estructura no completamente martenstica.Aceros inoxidables ferrticosEstos aceros son esencialmente aleaciones ferromagnticas que contienen cromo con estructura cbica centrada en el cuerpo (bcc). El contenido de cromo usualmente se ubica en el rango entre 10.5 a 30%. En general, los aceros ferrticos no tienen alta resistencia mecnica, su lmite de fluencia en la condicin de recocido se encuentra en el rango de 210 a 350 MPa.Algunos grados pueden contener adems molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio para obtener alguna caracterstica especial. Tambin azufre y selenio se suele agregar con el objetivo de mejorar la maquinabilidad. Pueden tener buena ductilidad y formabilidad pero su resistencia a altas temperaturas es pobre comparado con los austenticos. En secciones gruesas, la tenacidad tambin es algo limitada particularmente a bajas temperaturas.Su pobre tenacidad y susceptibilidad a la sensibilizacin constituye una limitacin para su fabricacin y el tamao de seccin que se puede usar. Su principal ventaja es su resistencia a la corrosin bajo tensiones (SCC) en presencia de cloruros, resistencia a la corrosin atmosfrica, y resistencia a la oxidacin relativa a un bajo costo.Aceros inoxidables austenticosEstos constituyen la ms grande familia de inoxidables en trminos de usos y cantidad de aleaciones disponibles. Tienen una estructura cbica centrada en las caras (fcc). Esta estructura es alcanzada a travs del uso de elementos austenizantes tales como el nquel, el manganeso, y nitrgeno. Son esencialmente no magnticos en su condicin de recocido y pueden ser endurecidos solamente por trabajado en fro. Su contenido de cromo vara generalmente desde 16 a 26 %, los contenidos de nquel hasta aproximadamente el 35 % y manganeso hasta el 15 %. La resistencia a la corrosin depende de los elementos de la aleacin. La adicin de molibdeno incrementa la resistencia en medios con cloruros. Los aceros con alto cromo son usados en medios oxidantes y aplicaciones de altas temperaturas. Para prevenir la corrosin intergranular de los aceros que han sido sometidos a altas temperaturas, se hacen agregados de titanio y niobio para estabilizar al carbono. Los aceros con ms alto contenido de nquel (32 a 38 %) son los de mayor resistencia a la corrosin son clasificados como aleaciones de base nquelAceros inoxidables DplexLos aceros inoxidables dplex tienen una mezcla de estructura de ferrita (bcc) y austenita(fcc).Muchas de estas aleaciones son diseadas para contener iguales cantidades de cada una de las fases en la condicin de recocido. Los principales elementos de aleacin son cromo y nquel, pero nitrgeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno, pueden ser agregados para controlar el balance y proveer ciertas caractersticas de resistencia a la corrosin.La resistencia a la corrosin de los aceros dplex es similar a la de los aceros inoxidables austenticos con contenidos de aleacin similar. Sin embargo, los aceros dplex poseen mayor fluencia y resistencia mxima y mejoran la resistencia a la SCC y al picado en medios conteniendo cloro con respecto a los aceros austenticos. La tenacidad de los aceros dplex se encuentra entre la de los ferrticos y los austenticos.Aceros inoxidables endurecibles por precipitacin (PH)Son aleaciones de cromo nquel que pueden ser endurecibles por un tratamiento de envejecido. Estos son clasificados en austenticos, semiaustenticos o martensticos. La clasificacin est determinada por la microestructura obtenida en el tratamiento de solucin. Los semiaustenticos, son aceros cuyo tratamiento de solucin es tal que ocurre una transformacin parcial de austenita a martensita. As como aceros los martensticos las aleaciones PH pueden alcanzar altas resistencias de fluencia de hasta 1700 MPa. Estos aceros generalmente tienen buena ductilidad y tenacidad con moderada a buena resistencia a la corrosin. Se alcanza una mejor combinacin de resistencia mecnica y a la corrosin que con las aleaciones martensticas. Estas son debido a su ms alto contenido de cromo, nquel y molibdeno as como a su contenido de carbono ms restringido (0.04 mx.). Este contenido tan bajo de carbono es especialmente crtico para una buena ductilidad y tenacidad. Sin embargo, esto implica una baja resistencia al desgaste de estas aleaciones.