IV. �SE PUEDE MEDIR LA CORROSI�N?

DESDE un punto de vista pr�ctico, es interesante conocer a priori la resistencia a la corrosi�n de un determinado metal o aleaci�n en un medio ambiente espec�fico. Sobre la base de ensayos en el laboratorio, se pueden llegar a establecer las condiciones ambientales m�s fielmente parecidas a la realidad y, por tanto, estudiar el comportamiento de un metal o varios metales en este medio.

La realizaci�n de estos ensayos en el laboratorio puede ser f�cil o extraordinariamente dif�cil, seg�n la naturaleza del medio estudiado.

Dos casos extremos nos podr�n servir de ejemplo para ilustrar lo anterior. Si se necesita evaluar el comportamiento o la resistencia a la corrosi�n de un acero respecto a un �cido mineral, por ejemplo, clorh�drico, bastar� con preparar soluciones de diferente concentraci�n de este �cido y sumergir en cada una de ellas, una muestra del acero que se piensa ensayar. La resistencia a la corrosi�n de tal acero se puede evaluar, por ejemplo, por la p�rdida de peso experimentada antes y despu�s del ensayo. Obtendremos para cada soluci�n ensayada un valor de la velocidad de corrosi�n que nos permitir� prever el comportamiento de este acero en unas condiciones muy cercanas a las de su utilizaci�n. La realizaci�n de estos ensayos, en este caso, no representa excesivas dificultades.

Pensemos ahora que estamos interesados en prever la corrosi�n de un acero que se va a emplear para la construcci�n del casco de un barco. Aqu�, dada la naturaleza del medio es muy dif�cil, por no decir imposible, poder fijar en el laboratorio las condiciones ambientales en las que se va a encontrar el barco. Pensemos en la misma naturaleza del agua de mar, mezclas de sales, su diferente composici�n en cuanto a los mares que pueda surcar el barco, diferencia de temperaturas y un muy largo tiempo de navegaci�n, etc�tera.

En este caso, los ensayos de laboratorio son tremendamente complicados y dif�ciles, no siendo casi nunca posible fijar las condiciones experimentales en el laboratorio, siquiera de una manera aproximada a la realidad. Son tan numerosos y complejos los factores de la corrosi�n que intervienen en los medios naturales que es pr�cticamente imposible reproducirlos en el laboratorio.

De una manera muy general y en funci�n del objetivo perseguido (selecci�n de materiales, estudios de la resistencia a la corrosi�n o bien del mecanismo de la corrosi�n, etc.) los ensayos de corrosi�n se pueden englobar en dos grandes categor�as:

a) ensayos acelerados realizados en el laboratorio;

b) ensayos de larga duraci�n efectuados en los medios naturales.

M�TODOS DE EVALUACI�N DE LA VELOCIDAD DE CORROSI�N

El m�todo utilizado tradicionalmente y que se viene creando hasta la fecha, es el de medida de la p�rdida de peso. Como su nombre indica, este m�todo consiste en determinar la p�rdida de peso que ha experimentado un determinado metal o aleaci�n en contacto con un medio corrosivo.

Las unidades m�s frecuentemente utilizadas para expresar esa p�rdida de peso son: miligramos dec�metro cuadrado d�a (mdd), mil�metros por a�o (mm/a�o), pulgadas por a�o o milipulgadas por a�o (mpy, abreviatura en ingl�s). As� por ejemplo, si para una determinada aplicaci�n podemos evaluar, mediante una serie de ensayos previos, la p�rdida de peso de dos aceros en el mismo medio agresivo, podemos tener una idea de qu� material se podr� emplear con mayores garant�as, desde un punto de vista de resistencia a la corrosi�n, sin tener en cuenta otros muchos requerimientos y propiedades que para nuestro ejemplo, vamos a suponer iguales.

Supongamos que el resultado de los ensayos efectuados sea el siguiente:

	Pérdida de peso
Acero 1............................................................................	4.1 mm/a�o
Acero 2...........................................................................	2.3 mm/a�o

Evidente, la selecci�n en este caso favorecer� al acero con una menor velocidad de corrosi�n, el acero 2.

Las unidades anteriormente citadas constituyen las de mayor utilizaci�n en Ingenier�a de la Corrosi�n.

MEDIDA DE LA VARIACI�N DE LAS PROPIEDADES MEC�NICAS

Hemos visto en el primer cap�tulo que existen diferentes formas de corrosi�n. La medida de la velocidad de corrosi�n por el m�todo de la medida de la p�rdida de peso supone el caso de la corrosi�n generalizada o uniforme, que es la que sufre el acero con m�s frecuencia.

La corrosi�n localizada supone muy a menudo una p�rdida m�nima de material, pero en cambio puede alterar dr�sticamente sus propiedades mec�nicas. Por tanto, un control de esas propiedades mec�nicas puede poner de manifiesto este tipo de ataque. Por ejemplo, un ensayo de tracci�n permitir� determinar la resistencia del metal atacado en comparaci�n con una probeta del mismo material que no haya sido sometida a las condiciones del medio agresivo.

Diferentes formas de corrosi�n, entre ellas la corrosi�n fisurante que se vio como responsable de la rotura del tambor de las lavadoras autom�ticas, son posibles de detectar y en su caso de controlar, mediante los ensayos y sus variaciones correspondientes en las propiedades mec�nicas.

La aplicaci�n masiva de los aceros inoxidables ha tra�do consigo la aparici�n de nuevas formas de corrosi�n, a las que son especialmente susceptibles �stos. Por ejemplo, los aceros inoxidables austen�ticos pueden sufrir la llamada corrosi�n intergranular, debida a una precipitaci�n de carburos de cromo en los bordes de grano, como consecuencia de un tratamiento t�rmico inadecuado. La localizaci�n de este tipo de corrosi�n puede realizarse mediante un examen metalogr�fico con un microscopio cl�sico de luz reflejada que permite visualizar la estructura superficial del metal, haciendo presente cualquier tipo de ataque, sea intergranular, como en el caso citado, o bien transgranular.

El desarrollo de los microscopios electr�nicos de barrido permite actualmente lograr una excelente identificaci�n de las formas de corrosi�n localizada que ocurren en los diferentes metales y aleaciones. La presencia, en muchos microscopios electr�nicos de barrido, de un analizador de rayos X, permite adem�s, un an�lisis puntual y con ello determinar la naturaleza de los constituyentes afectados por el proceso de corrosi�n, as� como estudiar la influencia de ciertas adiciones y el efecto de diversos tratamientos t�rmicos, capaces de modificar la estructura del metal o aleaci�n empleado.

La demostrada naturaleza electroqu�mica de los procesos de corrosi�n, especialmente de los que tienen lugar a la temperatura ambiente (corrosi�n atmosf�rica) o a temperaturas inferiores a los 100�C (frecuente en la mayor�a de procesos industriales) ha permitido la aplicaci�n de los m�todos electroqu�micos modernos, al estudio de la corrosi�n de los metales y en consecuencia, a la medici�n de la velocidad de corrosi�n.

Todas las t�cnicas electroqu�micas modernas est�n basadas prácticamente en el desarrollo de un aparato que se conoce con el nombre de potenciostato. El potenciostato es un instrumento electr�nico que permite imponer a una muestra met�lica colocada en un medio líquido y conductor, un potencial constante o variable, positivo o negativo, con respecto a un electrodo de referencia. Este electrodo de referencia no forma parte del circuito de electr�lisis y, por el mismo, no circula corriente alguna. Su presencia se debe exclusivamente a que sirve de referencia para poner a prueba en todo momento el potencial de la probeta met�lica que se est� ensayando.

Figura 21. Potenciostato.

Para cerrar el circuito de electr�lisis se utiliza un tercer electrodo, por lo general de un material inatacable por el medio en que se realiza la experiencia (platino o grafito, por ejemplo).

De una manera sencilla podemos entender el funcionamiento del potenciostato. Tomemos al hierro como metal de prueba. Si una soluci�n (por ejemplo, un �cido mineral) es muy agresiva con el hierro, el ataque del metal producir� un paso importante de electrones, en forma de iones de hierro cargados positivamente, a la soluci�n. Esta producci�n de electrones es la responsable del alto potencial negativo de disoluci�n del hierro en un medio agresivo. Se puede entender f�cilmente que con la ayuda de una fuente externa de corriente, ser� posible tanto acelerar como frenar esta emisi�n de electrones y, por consiguiente, aumentar o detener la corrosi�n del hierro por modificaci�n de su potencial.

Si a partir del valor del potencial de corrosi�n, y mediante la fuente externa de potencial, aumentamos �ste en la direcci�n positiva (an�dica), se puede llegar a obtener el llamado diagrama o curva de polarizaci�n potenciost�tica, la cual es de mucha utilidad para prever y predecir el comportamiento de materiales met�licos en unas condiciones dadas.

En la figura se presenta el diagrama que se obtiene para el caso de un acero en una soluci�n de �cido sulf�rico, H₂SO₄.

Figura 22.