Prueba de corrosión por inmersión en laboratorio ASTM G31 de metales

Prueba de corrosión por inmersión en laboratorio ASTM G31 de metales

La norma "ASTM G31 Práctica Estándar para Pruebas de Corrosión por Inmersión de Metales en Laboratorio", publicada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), describe los procedimientos aceptados para las pruebas de corrosión por inmersión en laboratorio, en particular las pruebas de pérdida de masa, y los factores que las afectan. Estos factores incluyen la preparación de la muestra, el equipo utilizado en las pruebas, las condiciones de prueba, los métodos de limpieza de la muestra, la evaluación de los resultados y el cálculo y la notificación de las velocidades de corrosión. La norma también enfatiza la importancia de registrar todos los datos relevantes y proporciona una lista de verificación para la notificación de los datos de las pruebas.

Prueba de corrosión por inmersión en laboratorio ASTM G31 de metales

En la mayoría de los casos, el producto de corrosión en los metales reactivos titanio y circonio es un óxido duro y fuertemente ligado, difícil de eliminar mediante métodos químicos o mecánicos convencionales. En muchos casos, la velocidad de corrosión se determina por la ganancia de masa, no por la pérdida de masa.

La consideración específica de los efectos del ataque localizado, el agrietamiento asistido por el medio ambiente y el flujo de solución está fuera del alcance de esta norma.

Esta norma está dirigida a quienes diseñan pruebas de inmersión en laboratorio y desconocen todas las variables y dificultades que conlleva su diseño y ejecución. Este método debe utilizarse como referencia para garantizar que los datos relevantes para la aplicación se generen con mínima intervención.

Las pruebas de corrosión, por su propia naturaleza, impiden la creación de una norma completa. Por lo tanto, esta norma se presenta como una guía para evitar algunos de los inconvenientes de dichas pruebas, más que como un método de prueba estándar.

No todos los metales y aleaciones responden por igual a los numerosos factores que influyen en la corrosión, y las pruebas de corrosión acelerada solo proporcionan resultados indicativos. A menudo, pueden ser engañosos. Salvo en el caso de las pruebas de calificación de materiales, que deberían estandarizarse, no resulta práctico recomendar un procedimiento estándar rígido de pruebas de corrosión de laboratorio para uso general. Uno de los objetivos de esta norma es mejorar la correlación futura de resultados y reducir los informes contradictorios mediante el registro detallado de factores y condiciones significativos.

En resumen, las pruebas de corrosión por inmersión en laboratorio son una técnica fundamental para evaluar la resistencia a la corrosión de metales y aleaciones en entornos controlados. Proporcionan información valiosa sobre el rendimiento de los materiales, lo que ayuda a ingenieros y científicos a seleccionar los materiales adecuados para su uso en entornos corrosivos.

La corrosión es un proceso electroquímico natural que provoca el deterioro de los metales al interactuar con su entorno. Comprender y mitigar la corrosión es fundamental en industrias como la aeroespacial, la marítima, la del petróleo y el gas, y la construcción, donde las fallas de los materiales pueden generar riesgos de seguridad y pérdidas económicas. Las pruebas de inmersión en laboratorio son uno de los métodos más utilizados para simular la corrosión real en un entorno controlado, lo que permite el análisis comparativo de diferentes materiales y recubrimientos.

Las pruebas de corrosión por inmersión consisten básicamente en sumergir muestras metálicas en un medio corrosivo líquido durante un período de tiempo específico. Este medio puede incluir agua destilada, soluciones ácidas o alcalinas, soluciones salinas (p. ej., cloruro de sodio) o agentes corrosivos específicos de la industria (p. ej., salmueras, simuladores de agua de mar). El objetivo es simular las condiciones de servicio y observar el comportamiento del metal, incluyendo la velocidad de corrosión, el daño superficial y el tipo de corrosión (p. ej., picaduras, homogénea, galvánica).

En general, el proceso de prueba incluye los siguientes pasos:

  • Preparación de muestras: Las muestras de metal se cortan a tamaños estándar y sus superficies se mecanizan para garantizar su uniformidad. Las prácticas habituales incluyen el esmerilado y pulido para eliminar las capas de óxido.
  • Pesaje inicial: Las muestras se pesan con alta precisión para determinar la masa elemental.
  • Inmersión: Las muestras se sumergen completamente en la solución de prueba, que se mantiene a temperatura y pH constantes durante un período de tiempo específico (de horas a semanas).
  • Limpieza post-inmersión: Después de la prueba, los productos de corrosión se eliminan utilizando los métodos de limpieza química especificados en esta norma.
  • Pesaje y análisis final: Se mide la pérdida de peso para calcular la velocidad de corrosión. Para una evaluación más exhaustiva, se suelen utilizar técnicas de análisis de superficies como la microscopía electrónica de barrido (MEB), la espectroscopia de energía dispersiva (EDS) y la microscopía óptica.

Las pruebas de inmersión en laboratorio son particularmente importantes para:

  • Selección de materiales para ambientes corrosivos.
  • Comparación de recubrimientos o tratamientos (por ejemplo, anodizado, pasivación).
  • Investigación de los efectos de los elementos de aleación sobre la resistencia a la corrosión.
  • Evaluación de mecanismos de falla después de la exposición en servicio.

Las principales ventajas de este método son el entorno controlado, que permite la repetibilidad, y la medición directa de las tasas de corrosión. Sin embargo, puede que no capture todas las variables reales (p. ej., dinámica de flujo, actividad microbiana), y la preparación de la superficie puede afectar significativamente los resultados. Además, los tiempos de prueba para materiales pasivos pueden ser prolongados.

La norma ASTM G31 se considera importante por las siguientes razones:

  • Establece un método de prueba consistente: Esta norma proporciona un procedimiento uniforme y reproducible para las pruebas de corrosión por inmersión. Esta consistencia es crucial para comparar resultados entre laboratorios, materiales o industrias.
  • Proporciona una medición precisa de la velocidad de corrosión: Explica cómo medir la pérdida de peso, el área superficial y el tiempo de exposición, todos necesarios para calcular la velocidad de corrosión. Sin un método estandarizado, los datos pueden verse distorsionados por variaciones en la preparación de la muestra o las condiciones de prueba.
  • Define el entorno y las condiciones de prueba: Esta norma define la composición de la solución (p. ej., cloruro de sodio, ácidos, salmueras), el control de temperatura, los procedimientos de aireación o desaireación y el tiempo de inmersión. Esto permite que la prueba simule de forma realista las condiciones de servicio o entornos específicos (p. ej., marino, industrial, ácido).
  • Facilita la selección y el diseño de materiales: Los diseñadores se basan en la norma ASTM G31 para evaluar nuevos materiales o recubrimientos, comparar el rendimiento de las aleaciones e identificar riesgos de fallo en entornos corrosivos. Esto facilita una selección de materiales más inteligente en industrias como la aeroespacial, la marina, la automotriz, la del petróleo y el gas, y la de infraestructuras.
  • Proporciona la base para la investigación y el desarrollo. Esta norma se utiliza en laboratorios de I+D para evaluar aleaciones o tratamientos superficiales, validar inhibidores de corrosión, estudiar los mecanismos de corrosión (p. ej., homogeneidad y picaduras) y proporcionar una base científicamente válida para comparaciones experimentales.

Como resultado, las pruebas de corrosión por inmersión en laboratorio siguen siendo un pilar fundamental de la ciencia de la corrosión, ya que proporcionan información valiosa sobre el comportamiento de degradación de los metales en diversas condiciones ambientales. Cuando se realizan de acuerdo con la norma ASTM G31 y normas similares, y se respaldan con análisis superficiales avanzados, las pruebas de inmersión proporcionan una base fiable para la selección de materiales y las estrategias de prevención de la corrosión.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ASTM G31 para ensayos de corrosión por inmersión en laboratorio de metales.

WhatsApp