Degradación asistida mecánicamente

La degradación asistida mecánicamente engloba aquellos fenómenos en los que la acción combinada de la corrosión y de distintos mecanismos mecánicos provoca un deterioro mucho más rápido que el producido por cada uno de ellos de forma aislada. Los principales procesos son la erosión-corrosión, la fricción-corrosión, la corrosión-cavitación y la corrosión-fatiga.

Procesos de degradación mecánica

• Erosión-corrosión: Consiste en la eliminación de material superficial por el impacto repetido de partículas sólidas o gotas líquidas. Estos impactos eliminan las capas protectoras y dejan expuesta una superficie metálica activa, que es rápidamente atacada por el medio corrosivo. Como consecuencia, la velocidad de degradación aumenta significativamente respecto a la corrosión convencional.
• Fricción-corrosión: Aparece cuando dos superficies en contacto experimentan pequeños movimientos oscilatorios relativos. El rozamiento genera desgaste adhesivo y desprendimiento de partículas metálicas que posteriormente se oxidan. Los óxidos formados actúan como abrasivos, incrementando el desgaste y acelerando la degradación. Este fenómeno puede provocar fallos graves en componentes sometidos a vibraciones, como los álabes de turbinas.
• Corrosión-cavitación: Se produce en superficies metálicas en contacto con líquidos sometidos a variaciones de presión. Estas variaciones originan burbujas de vapor o gas que, al alcanzar regiones de mayor presión, colapsan violentamente. La implosión genera microimpactos de gran intensidad que producen picaduras, deformaciones localizadas y aumento de la rugosidad superficial, originando daños similares a los observados en erosión.
• Corrosión-fatiga: Es el fenómeno más importante de este grupo y consiste en la propagación acelerada de grietas debido a la acción simultánea de cargas cíclicas y un ambiente agresivo. Incluso medios aparentemente poco agresivos, como la humedad atmosférica, pueden aumentar varios órdenes de magnitud la velocidad de crecimiento de las grietas. A diferencia de la corrosión bajo tensión, la corrosión-fatiga no presenta una fuerte especificidad material-medio, pudiendo afectar prácticamente a cualquier material expuesto a un ambiente no inerte.

Factores influyentes en la corrosión-fatiga

Entre los factores que más influyen en la corrosión-fatiga destacan el factor de intensidad de tensiones, la frecuencia de carga, la relación de tensiones, el potencial electroquímico, la agresividad del medio y las variables metalúrgicas del material. De todas ellas, la frecuencia suele ser la más importante, ya que a frecuencias elevadas el tiempo disponible para los procesos electroquímicos disminuye y el efecto de la corrosión-fatiga puede llegar a reducirse considerablemente.

Otros fenómenos de corrosión

• Corrosión galvánica: Aparece cuando dos materiales con distinto potencial electroquímico están conectados eléctricamente y sumergidos en un mismo electrólito. Para que se produzca son necesarios tres requisitos: diferencia de potencial entre los materiales, presencia de un electrólito común y existencia de un camino eléctrico entre ellos. En estas condiciones, el metal menos noble actúa como ánodo y experimenta una corrosión acelerada, mientras que el más noble se comporta como cátodo y queda protegido. La intensidad de la corrosión depende de la diferencia de potencial, de la conductividad del medio, del grado de polarización y de la relación de áreas entre ánodo y cátodo. La situación más desfavorable ocurre cuando el ánodo posee una superficie pequeña frente a un cátodo de gran tamaño, ya que la densidad de corriente anódica alcanza valores muy elevados.
• Corrosión por corrientes vagabundas: Se produce por corrientes eléctricas que circulan fuera del circuito previsto debido a defectos de aislamiento o conexiones inadecuadas. Estas corrientes utilizan como camino de conducción el suelo, el agua o estructuras metálicas enterradas, originando corrosión acelerada. El ataque se localiza en las zonas donde la corriente abandona la estructura metálica para entrar en el electrólito, mientras que las zonas por donde la corriente entra en el metal adquieren carácter catódico y quedan protegidas. Este fenómeno es independiente de factores como el pH o la concentración de oxígeno y depende fundamentalmente de la circulación de corriente eléctrica. Las corrientes continuas son mucho más perjudiciales que las alternas, aunque estas últimas pueden afectar especialmente a materiales pasivables como el acero inoxidable y el aluminio.

Resumen para examen

Idea clave:

• Atmosférica: Humedad y contaminantes.
• Galvánica: Dos metales distintos + electrólito + contacto eléctrico.
• Corrientes vagabundas: Corrosión donde la corriente sale del metal.

Etiquetas: corrosión, corrosión galvánica, corrosión-fatiga, degradación mecánica, erosión-corrosión