Evaluación comparativa del comportamiento frente a la corrosión de los aceros inoxidables ferríticos

Resumen

CONTRIBUCIÓN CIENTÍFICA MÁS RELEVANTE Y DATOS SOBRE REPERCUSIÓN OBJETIVA: La corrosión de los materiales tiene un impacto brutal tanto a nivel económico, de seguridad como ambiental. La necesidad de desarrollar e innovar en el conocimiento de estos fenómenos en materiales como los aceros inoxidables resulta incuestionable para controlar de manera efectiva los costes generados. Esta es una razón de peso para fomentar el desarrollo de nuevos estudios para conocer el comportamiento de los aceros inoxidables frente a la corrosión en condiciones específicas. Los aceros Austeníticos, con níquel en su composición, han sido ampliamente estudiados en las últimas décadas. En la actualidad, tras las históricas fluctuaciones del precio del níquel, se han desarrollado nuevos aceros inoxidables como sustitutos, que, básicamente, presentan menor contenido en níquel en su composición para conseguir las mismas prestaciones a precios más estables. El desarrollo de los tipos Ferríticos, que no presentan níquel en su composición es una tendencia para ser empleados en aplicaciones donde tradicionalmente se empleaban los aceros Austeníticos. En la actualidad la amplia gama dentro de los aceros inoxidables ferríticos, implica diferentes grados en elementos de aleación partícipes de su composición química con el fin de conseguir tanto propiedades de resistencia mecánica específicas como de resistencia a la corrosión. En esta tesis, se ha llevado a cabo un estudio del comportamiento respecto a la corrosión en atmósferas naturales y en ensayos de laboratorio que ha permitido establecer rankings del comportamiento relativo frente a distintos tipos de medios y fenómenos corrosivos de los aceros inoxidables ferríticos, basados en las variaciones composicionales. La implantación de este conocimiento técnico generado sobre la resistencia a la corrosión de los diversos aceros inoxidables ferríticos, tanto a corto como a largo plazo, proporciona los criterios necesarios para su correcta inserción en los diferentes y múltiples campos de aplicación. Para llevar a cabo las distintas fases de esta tesis, a continuación, se plasman los cuatro tipos de ensayos realizados en la fase experimental: Ensayos acelerados de laboratorio: - La caracterización de los materiales mediante análisis de sus propiedades con equipos analizadores de metales y superficies. - Los ensayos electroquímicos en cloruro sódico para evaluar la corrosión por picaduras de los aceros inoxidables ferríticos y en ácido sulfúrico para evaluar de forma similar la corrosión generalizada. - El ensayo acelerado en cámara climática, donde se exponen a una atmósfera salina artificial con variaciones de temperatura y humedad, para determina el comportamiento relativo de los aceros inoxidables ferríticos en este medio. Ensayos de campo de larga duración: El ensayo de campo en una atmósfera natural marina-industrial. Para realizar esta fase, ha sido necesario seguir una serie de pasos: 1. Seleccionar la normativa específica que regule el ensayo. 2. Localizar el emplazamiento representativo de la atmósfera. 3. Preparar expositores atmosféricos para exponer las probetas al entorno. 4. Programar las limpiezas y extracciones a realizar. 5. Preparar las probetas y su distribución en los paneles de exposición. 6. Recopilar los datos atmosféricos del emplazamiento del ensayo para la caracterización de la atmósfera, a través de detectores de SO2, cloruros, temperatura y humedad. Recopilar datos atmosféricos de estaciones próximas homologadas (en este caso, tres estaciones de la Junta de Andalucía) para chequear la idoneidad de los detectores propios. 7. Tratamiento de datos para la caracterización de la atmósfera y clasificación de la corrosividad atmosférica. 8. Seguimiento y evaluación de las probetas en los paneles tras su extracción. 9. Análisis cuantitativo de pérdidas de masa para determinar las velocidades de corrosión y análisis microscópico para determinar numero, profundidad y diámetro de picaduras, así como topografía, ataques, residuos, etc., para establecer un ranking de comportamiento. La principal aportación de este trabajo radica en proporcionar una clasificación práctica que aporta diferencias en el comportamiento de los aceros inoxidables ferriticos frente a distintos tipos de corrosión, apoyándose en la composición química como factor determinante. En definitiva, se establece una clasificación efectiva, empírica y funcional del comportamiento de aceros inoxidables ferríticos en los medios más demandados. Contribuciones más relevantes derivadas de esta tesis: o Gonzalez I., Romero M., Matres V. (2014). Field atmospheric corrosion test of ferritic stainless steels. 1st Nace European Conference & Expo. o Romero M., Matres V. (2013). Comparative evaluation on uniform corrosion resistance behavior on Ferritic stainless steels: Experimental studies of electrochemical tests. La Metallurgia Italiana, no 9. o Romero M., Matres V. (2011). Comparative evaluation on uniform corrosion resistance behavior on Ferritic stainless steels: Experimental studies of electrochemical tests. 7th European Stainless Steel Conference. Science and Market. o Romero M., Matres V. (2011). Comparative evaluation on pitting resistance behavior on Ferritic stainless steels: Experimental studies of electrochemical tests. 7th European Stainless Steel Conference. Science and Market.