Una prueba de corrosión consiste en exponer el metal o sus aleaciones a un ambiente corrosivo controlado para comprobar su resistencia a la oxidación y al deterioro. Los ingenieros suelen realizar pruebas de corrosión antes de finalizar el material para desarrollar un componente específico y predecir su fiabilidad, evitando así futuras fallas y reparaciones.
Estas pruebas también son útiles para predecir el rendimiento del material de recubrimiento y su capacidad para proteger el material subyacente de daños en un entorno agresivo. Existen diversas pruebas de corrosión que se realizan según el análisis deseado, como pruebas de inmersión, pruebas de niebla salina, pruebas de corrosión electroquímica, pruebas de corrosión por grietas, entre otras.
A continuación se muestran algunos métodos comunes de prueba de corrosión:
Pruebas de corrosión cíclica
In Prueba de corrosión cíclicaEl material se somete a las condiciones que podría enfrentar en un entorno real, como humedad, cambios de temperatura y sales. Sin embargo, en las pruebas de corrosión cíclica, el componente no se somete a estas condiciones continuamente. En este caso, el componente se prueba en una secuencia de ciclos repetidos donde la temperatura, la concentración de sales y la humedad varían constantemente, lo que lo hace más realista.
Pruebas de corrosión cíclica en la industria automotriz
Las pruebas de corrosión cíclica se utilizan principalmente para predecir el rendimiento de los componentes en la industria automotriz. En este caso, los componentes presentan un alto riesgo de corrosión debido a la exposición continua a la humedad, la sal y los cambios de temperatura. A continuación, se detalla cómo se realiza según la norma DIN 55635. Esta norma se utiliza para predecir la resistencia a la corrosión de los diferentes recubrimientos utilizados en piezas de automóviles:
- Los componentes a probar se colocan en una cámara de prueba en un ángulo específico de 65° y 75°.
- Se pulveriza una solución de NaCl al 1% sobre los componentes.
- El pH se mantiene entre 6.5 a 7.2.
- Cada ciclo de prueba completo dura siete días e incluye varias etapas (que normalmente se clasifican como Ciclos A, B y C).
- La temperatura de los ciclos varía continuamente desde -15°C hasta una humedad y calidez elevadas de +50°C con una humedad relativa de hasta el 95%.
- Generalmente hay 6 ciclos en una prueba de corrosión cíclica estándar y luego se analiza el componente.
Pruebas de corrosión electroquímica
Pruebas de corrosión electroquímica Este método se utiliza para evaluar la resistencia a la corrosión de un material mediante el análisis de sus propiedades eléctricas al sumergirlo en un electrolito. Estas pruebas proporcionan resultados precisos y exactos sobre el rendimiento del material en un entorno real. Este método de prueba se divide básicamente en dos tipos:
- Polarización potenciodinámica: La polarización potenciodinámica es particularmente útil para identificar la susceptibilidad de los materiales a la corrosión localizada, incluidos los ataques por picaduras y grietas.
- Espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS): La EIS no es destructiva y es altamente sensible; por eso se utiliza para el monitoreo a largo plazo de la resistencia a la corrosión.
Prueba de corrosión intergranular (IGC)
Estas pruebas se utilizan para predecir la corrosión intergranular en diversos metales y sus aleaciones. Esta corrosión suele ocurrir en los límites de los granos del metal, lo que reduce su resistencia mecánica y ductilidad. Las pruebas de corrosión intergranular suelen dividirse en tres tipos:
Prueba de Huey
La prueba de Huey es el método más común para verificar el IGC, especialmente en materiales de grado austenítico. En esta prueba, el metal se expone a una solución de ácido nítrico al 65 % en ebullición durante cinco períodos consecutivos de 48 horas. Después de cada ciclo, la muestra se retira, se limpia y se pesa. La tasa de pérdida de peso indica el grado de ataque a lo largo de los límites de grano.
Prueba de Strauss
Otro tipo de prueba IGC es la prueba de Strauss, en la que el componente de muestra se sumerge en una solución hirviendo que contiene sulfato de cobre y ácido sulfúrico. Esta exposición dura hasta 72 horas y, posteriormente, los componentes analizados se doblan para comprobar si presentan grietas o fragilidad. Esta prueba evalúa la ductilidad del material y ayuda a detectar la presencia de fisuras intergranulares causadas por la sensibilización.
Prueba de Streicher
En la prueba de Streicher, los componentes también se exponen a una mezcla hirviendo de sulfato férrico y ácido sulfúrico durante un periodo de entre 24 y 120 horas. En este método se mide la pérdida de peso de la muestra para comprobar la velocidad de corrosión. Este método se considera adecuado para detectar la corrosión en acero inoxidable.
Prueba de corrosión por niebla salina
Uno de los métodos más fiables para comprobar la resistencia a la corrosión de los componentes metálicos es prueba de niebla salinaEn esta prueba se utiliza una cámara específica de niebla salina donde las muestras se colocan en ángulos específicos. Estas muestras se exponen a una solución de NaCl al 5 % a 37 °C durante aproximadamente 24 a 72 horas. El pH de la solución se mantiene entre 6.5 y 7.2 para obtener resultados precisos, según la norma ISO 9227-2017. Una vez finalizada la prueba, se examina el componente para detectar cualquier signo de corrosión, picaduras o grietas.
Prueba de corrosión de la tira de cobre
Esta prueba se utiliza básicamente para evaluar la resistencia a la corrosión de productos derivados del petróleo. Ayuda a determinar si estas sustancias pueden degradar los componentes de cobre o sus aleaciones en los sistemas de combustible y la infraestructura de almacenamiento. En esta prueba, se sumerge una tira de cobre en la muestra de petróleo a alta temperatura durante un período específico. Posteriormente, se examina la tira para detectar cualquier signo de degradación. Esta prueba se utiliza para:
- Control de calidad en la producción de combustibles y lubricantes
- Monitoreo de los niveles de azufre en formulaciones de petróleo
- Selección de materiales compatibles para tuberías, tanques y componentes de motores
- Pruebas de certificación y cumplimiento normativo
Prueba de inmersión
El prueba de inmersión Se considera uno de los métodos más sencillos y rentables para evaluar la resistencia a la corrosión de un material. En esta prueba, la muestra también se sumerge en una solución salina al 5 % a una temperatura de entre 25 °C y 35 °C durante varias horas o semanas. Esta prueba se considera una prueba de corrosión acelerada, ya que en este caso la corrosión se acelera al aplicar condiciones rigurosas.
Se examina la superficie del componente para detectar corrosión de acuerdo con varias normas de evaluación como ASTM G31. Este método es muy útil para diseñar y desarrollar componentes que estarán expuestos a entornos hostiles, como los componentes marinos.
Normas de pruebas de corrosión
A continuación se presentan algunos estándares de pruebas de corrosión.
| Estándar | Area de enfoque | Materiales aplicables |
|---|---|---|
| ISO 3651-1 | Evalúa la resistencia a la corrosión intergranular | Aceros inoxidables austeníticos y dúplex (ferrítico-austeníticos) |
| ISO 3651-2 | Evalúa la susceptibilidad a la corrosión intergranular | Aceros inoxidables ferríticos, austeníticos y dúplex |
| ASTM A262 | Detecta la susceptibilidad a ataques intergranulares a través de diversas prácticas. | Aceros inoxidables austeníticos |
| ASTM G48 | Mide la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas utilizando una solución de cloruro férrico | Aceros inoxidables y aleaciones resistentes a la corrosión |
| 1877 DE SEPTIEMBRE | Prueba la resistencia a la corrosión intercristalina en materiales de alta aleación. | Materiales de alta aleación y resistentes a la corrosión. |
| ISO 9227 | Realiza pruebas de niebla salina (NSS, AASS, CASS) en atmósferas artificiales para evaluar la resistencia a la corrosión. | Materiales metálicos con o sin recubrimientos |
| ISO 6270-2 | Determina la resistencia a la humedad exponiendo las muestras a atmósferas de agua de condensación. | Superficies metálicas pintadas o revestidas |
Propósito de la prueba de corrosión
Evaluar el rendimiento del material
El objetivo principal de las pruebas de corrosión es determinar cómo se comportan los metales y otros materiales cuando se exponen a entornos corrosivos.
Comprender el comportamiento de la corrosión
Con la ayuda de las pruebas de corrosión, podemos identificar el tipo, la velocidad y los mecanismos de corrosión que afectan a un material específico.
Selección de materiales
Las pruebas de corrosión le proporcionan datos esenciales que ayudan en la selección de materiales que son mejores para entornos y aplicaciones particulares.
Apoyar las decisiones de diseño
Las pruebas de corrosión también proporcionan información valiosa para optimizar los diseños para minimizar el riesgo de corrosión y extender la vida útil.
Garantía de Calidad
Los resultados de la prueba de corrosión le ayudan a garantizar que el material sea adecuado para los componentes específicos y cumpla con los estándares de durabilidad deseados.
Cómo seleccionar la prueba de corrosión adecuada
¿Cómo elegir la prueba de corrosión adecuada?
Identificar el entorno de la aplicación
El primer paso es saber dónde y cómo se utilizará el producto o componente:
Industria marina
Los componentes requieren pruebas que simulen la exposición al agua salada a largo plazo, como la inmersión en agua salada o las pruebas de corrosión por picaduras.
Industria automotriz
Los componentes de los automóviles están expuestos a las sales de la carretera y a las condiciones climáticas cambiantes. Por lo tanto, pueden probarse mediante corrosión cíclica o pruebas de niebla salina.
Industria aeroespacial
En estas industrias, los materiales suelen estar expuestos a grandes altitudes y cambios extremos de temperatura. Por ello, su fiabilidad puede comprobarse mediante pruebas cíclicas y simulaciones de exposición atmosférica.
Adapte el tipo de prueba al problema de corrosión
Cada método de prueba se centra en formas específicas de corrosión:
- La prueba de niebla salina es eficaz para evaluar la resistencia general a ambientes salados y húmedos.
- En las pruebas de corrosión cíclica, se pueden simular condiciones del mundo real a través de fases alternas de humedad, secado y cambios de temperatura.
- La prueba de inmersión se considera ideal para la exposición continua a líquidos o productos químicos y se utiliza a menudo en contextos marinos o industriales.
Aplicaciones de los métodos de prueba de corrosión
Las pruebas de corrosión se utilizan ampliamente en industrias como:
Industria automotriz
En la industria aeroespacial, la resistencia mecánica y la integridad de los componentes se garantizan mediante pruebas de corrosión. Estas pruebas se realizan en las piezas de la carrocería del vehículo y en los elementos de la suspensión para garantizar su durabilidad y longevidad.
Industria aeroespacial
Los componentes de las aeronaves suelen estar en contacto con la humedad del aire y la sal, por lo que presentan un alto riesgo de corrosión. Por ello, en la industria aeroespacial, antes de desarrollar un componente, el material se somete a pruebas de corrosión para comprobar su fiabilidad.
Componentes y sistemas electrónicos
La resistencia a la corrosión de los materiales utilizados para desarrollar diversos dispositivos eléctricos, como condensadores, resistencias y circuitos integrados, se evalúa mediante pruebas de corrosión. Estas pruebas garantizan que los componentes no presenten fallos durante su funcionamiento.
Dispositivos médicos
Las pruebas de corrosión, como las pruebas de inmersión y las pruebas de niebla salina, brindan resultados precisos y exactos de la resistencia a la corrosión de un material; por eso se utilizan en instrumentos médicos.