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Resistencia del Acero Inoxidable en Diversos Ambientes Corrosivos

Actualizado: 11 feb 2021

¿Sabías que el acero inoxidable es el material más importante para la construcción de sistemas de fabricación de medicamentos en contacto directo con el producto?


Es por eso que te compartimos a continuación los diferentes comportamientos y resistencia de este material en diferentes ambientes.



Atmosferas, Aguas y Sales


Atmosfera

Los aceros inoxidables mantienen una apariencia sin cambio sustancial después de una exposición prolongada a la atmósfera. El daño que sufren los aceros inoxidables austeníticos en la atmósfera es tan ligero que es impráctico medirlo; las determinaciones de cambios de resistencia a la tensión y ductilidad generalmente no revelan un daño estructural después de exponer las muestras a largos periodos de exposición.


Atmosfera Marina

En atmósferas marinas, los tipos 301,302, 303, 304, 321 Y 347 pueden desarrollar un manchado superficial disperso de color café amarillento. La decoloración se desarrolla durante los primeros meses de exposición después de los cuales por lo general no progresa. Esta afectación es reducida en el caso del tipo 309 y es prácticamente eliminada en las aleaciones de tipo 310 y 316 (este último presenta la mejor resistencia)


Agua Destilada

Los aceros inoxidables austeníticos ordinarios no son prácticamente atacados por el agua destila da. Por ejemplo, muestras del tipo 304 expuesto durante más de 1 400 horas al agua destilada de un condensador fueron corroídas únicamente a razón de 0.02 mpy (milésimas de pulgada por año). Las pruebas a corto tiempo comúnmente no muestran pérdida de peso de muestras del tipo 304 en agua destilada caliente o fría.


Agua Doméstica

La exposición de muestras a periodos prolongados en agua doméstica caliente (alrededor de 60°C) en diversos lugares, ha mostrado que el acero inoxidable tipo 304 es altamente resistente a la corrosión. Aunque los tipos austeníticos comunes deben bastar en la mayoría de los casos, el tipo 316 muestra una ventaja en aguas de contenido de cloro anormalmente.


Agua Salina

El comportamiento del acero inoxidable en contacto con sal está determinado por las condiciones de exposición; donde la velocidad del agua es baja y hay probabilidad de que organismos marinos o materia sólida se adhieran a la aleación, puede esperarse un ataque considerable localizado alrededor o debajo de esta materia adherida. Cuando la exposición se realiza bajo condiciones donde los organismos u otros materiales sólidos no permanecen adheridos a la superficie de la aleación, el ataque a los aceros inoxidables austeníticos es despreciable, como en el caso de impulsores en bombas de operación continua. Para las condiciones entre estos extremos, el desempeño de los aceros inoxidables será variable.

Bajo las condiciones más adversas de exposición, las aleaciones que contienen molibdeno (tipo 316 y 317) son superiores a las otras composiciones y son preferidas donde las condiciones de exposición puedan variar entre las consideradas favorables y aquellas conocidas como desfavorables para los aceros inoxidables.


Sales Neutras y Alcalinas

Los aceros inoxidables austeníticos están prácticamente libres de la corrosión por sales neutras y alcalinas, incluyendo aquellas de naturaleza fuertemente oxidantes.


Sales Acidas

El comportamiento de los aceros inoxidables austeníticos en soluciones salinas ácidas depende de los ácidos liberados por hidrólisis. Sin embargo, debido a la menor acidez de las soluciones salinas, sus características corrosivas son menos severas y los aceros inoxidables resistirán el ataque sobre una amplia gama de concentración y temperatura. Las aleaciones que con tienen molibdeno frecuentemente demuestran una ventaja bajo las condiciones más severas de acidez y temperatura.


Sales Halógenas

Los iones halógenos penetran la película pasiva e inducen el picado. Esto sucede especialmente en el caso de las sales alógenas ácidas, que pueden causar picadura si las soluciones son de naturaleza oxidante, o causar un ataque general considerable si las soluciones son reductoras.



Ácidos


Ácido Clorhídrico

Todas las concentraciones de ácido clorhídrico atacarán los aceros inoxidables porque este acido destruye fácilmente su pasividad. En soluciones moderadamente fuertes, las aleaciones son atacadas rápidamente con el desprendimiento de hidrogeno


Acido Sulfúrico

El acero inoxidable tipo 316 proporciona un servicio útil a temperatura ambiente en concentraciones de ácido sulfúrico debajo de 20% y arriba de 85%. Entre 20 y 80% de concentración el acero inoxidable está sujeto a un ataque rápido. A temperaturas elevadas, la velocidad de corrosión aumente y aún el tipo 316 no es particularmente útil en el acero. Otras aleaciones conteniendo molibdeno con cobre y silicio, conjunta mente con niveles más elevados de níquel y cromo, proporcionan resistencia al ataque a temperaturas de alrededor de 50°C. Sin embargo en algunos casos en los que están presentes otros materiales se reduce mucho el ataque, por lo que frecuentemente es empleado el acero inoxidable con ácido sulfúrico mezclado con sulfato férrico, sulfato de cobre, ácido nítrico o crómico.


Ácido Nítrico

Los aceros inoxidables austeníticos tienen una buena resistencia a la corrosión por el ácido nítrico en todas las concentraciones y prácticamente en todas las temperaturas. Los tipos 304 Y 347 son usados comúnmente para el ácido nítrico hasta el punto de ebullición, aunque los tipos 309 Y 310, estabilizados con columbio, son más adecuados para temperaturas arriba del punto de ebullición.

La presencia de ácido nítrico en algunas mezclas de ácidos conduce a velocidades de corrosión extremadamente bajas de los aceros inoxidables. Las mezclas de ácido nítrico y sulfúrico ya han sido mencionadas. La corrosividad de otros ácidos, incluyendo el fosfórico y el acético, es reducida también en presencia del ácido nítrico. Por otra parte las mezclas de ácido nítrico con ácido clorhídrico o fluorhídrico son corrosivas a todos los aceros inoxidables. La velocidad de ataque depende de la concentración y temperatura.


Ácido Fosfórico

Los tipos 302 Y 304 son satisfactorios con la mayoría de las concentraciones a temperatura ambiente. A temperaturas más elevadas se requiere el tipo 316. Si hay fluoruros presentes en soluciones calientes de ácido fosfórico producido en planta, la corrosión de los aceros inoxidables será incrementada considerablemente Si las soluciones contienen ácido nítrico, la corrosión será reducida.


Ácido Sulfuroso

El ácido sulfuroso causa picadura de los tipos 302 y 304 pero solamente tiene una ligera acción corrosiva sobre los aceros inoxidables conteniendo molibdeno. Como resultado, el tipo 316 es bastante útil para duetos y chimeneas que manejan gases que contienen dióxido de azufre. Cuando los gases o soluciones están calientes, húmedos y contienen algo de ácido sulfúrico, puede ser necesario usar aceros inoxidables que contengan cobre.

En la industria de pulpa de sulfito de papel, los tipos 316 y 317 son utilizados para intercambiadores de calor y recubrimientos de digestores. En ambientes más severos de ácido sulfuroso, generalmente involucrando la presencia de ácido sulfúrico, podrían requerirse aleaciones inoxidables que contengan en cobre con 20 a 29% de níquel, 19 a 20% de cromo y de 2 a 3% de molibdeno.


Ácido Carbónico

No tiene ningún efecto sobre los aceros inoxidables. Como resultado, el tipo 304 proporciona un buen desempeño en la fabricación de equipo para carbonizar y es resistente a prácticamente todos los tipos de condensado de vapor.



Otros Ambientes


Corrosión por Bases

Los aceros inoxidables austeníticos tienen una excelente resistencia a la corrosión por bases débiles, tales como hidróxido de amonio y compuestos orgánicos como la anilina, piridina y aminas alifáticas. El tipo 304 puede usarse para equipos como destiladores de amoniaco y para ciertos tipos de reacciones de animación.

El desempeño de los aceros inoxidables en soluciones de bases fuertes puede ser ilustrado con resultados de pruebas en soluciones de hidróxido de sodio. Los aceros inoxidables austeníticos generalmente muestran sólo un ligero ataque en soluciones hasta de 50% de concentración de sosa a temperaturas de hasta alrededor de 105°C. En concentración y temperaturas más elevadas, las velocidades de corrosión pueden llegar a ser apreciables.


Corrosión por Compuestos Orgánicos

Los compuestos orgánicos no causan problemas de corrosión en los aceros inoxidables, excepto en algunos casos específicos que involucran ácidos orgánicos o haluros orgánicos. Los compuestos orgánicos puros halogenados no atacan los aceros inoxidables, sin embargo cuando están en presencia de agua, un haluo puede hidrolizar para producir el acido halógeno correspondiente que puede causar alguna picadura seria hasta una corrosión general.


Ácido Acético

Los aceros inoxidables tipo 302, 304 Y 347 exhiben una excelente resistencia a todas las concentraciones de ácido acético a temperaturas moderadas y al ácido caliente concentrado. Los tipos 316 Y 317 son más resistentes a las soluciones de ácido hirviente de concentración intermedia y son usados para equipos tales como destiladores, columnas e intercambiadores de calor en la producción de ácido acético.


Acido Láctico

Los aceros inoxidables son utilizados ampliamente para manejar soluciones de acido láctico conforme ocurre en productos alimenticios y lecheros. Los austeníticos normales comúnmente sirven para este propósito. Las soluciones concentradas calientes de acido láctico pueden causar picado severo de las aleaciones que no contienen molibdeno por lo que dicha aplicación los tipos 316 y 317 son los materiales preferidos de construcción.

La corrosión del acero inoxidable es tan baja que la contaminación del alimento durante su cocinado y almacenamiento de frío en recipientes de inoxidable es despreciable y sin ninguna consecuencia.

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