Prueba de sulfato de cobre para la contaminación por hierro en revestimientos de acero inoxidable

¿Qué es la prueba de sulfato de cobre?

La prueba de sulfato de cobre es una prueba química que se lleva a cabo para encontrar la presencia de hierro (Fe) en el acero inoxidable mediante verificación visual. La prueba funciona según el principio de la reacción química de oxidación-reducción que hace que los iones de cobre disueltos se asienten o se adhieran al hierro presente en la superficie. La solución de sulfato de cobre se aplica frotando o cepillando la superficie de interés y si hay partículas de hierro presentes en la superficie, reaccionarán con la solución y cambiarán a un color marrón.

Esta técnica altamente sensible se recomienda para la presencia de hierro u óxido de hierro en la superficie de los aceros austeníticos de las series 200 y 300, el acero inoxidable dúplex, las aleaciones de endurecimiento por precipitación y los aceros ferríticos de la serie 400 que contienen un 16% de cromo o más. No se recomienda la prueba para el acero inoxidable martensítico y los aceros inoxidables ferríticos con bajo contenido de cromo de los tipos 400, ya que la prueba puede mostrar una reacción positiva en estos materiales independientemente de la presencia o ausencia de contaminantes anódicos en la superficie.

Estándar de sulfato de cobre

La prueba de sulfato de cobre se define en la norma ASTM A 380 y MIL-STD-753 (norma militar de EE. UU.).

Materiales para la prueba de sulfato de cobre

La prueba de sulfato de cobre se puede realizar en:

  1. Serie SS200,
  2. Serie S300
  3. Acero inoxidable dúplex
  4. Aleaciones de endurecimiento por precipitación
  5. Acero inoxidable ferrítico, serie 400 con más del 16% de cromo

Durante la soldadura de componentes de acero inoxidable, las partículas de hierro pueden adherirse a las piezas de acero inoxidable y podrían ser el punto de inicio de la corrosión; aquí se puede utilizar la prueba de sulfato de cobre para comprobar que no hay hierro en la superficie del acero inoxidable. O cuando un componente de acero al carbono está revestido con acero inoxidable o aleación de Inconel y para verificar que está libre de hierro, se puede usar la prueba de sulfato de cobre.

Preparación de la solución de sulfato de cobre

La solución de prueba se prepara agregando primero ácido sulfúrico a agua destilada y luego disolviendo sulfato de cobre en la siguiente proporción.

Agua destilada: 250 mL
95–100% Ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ): 1 mL
Sulfato de cobre pentahidratado (CuSO 4 · 5H 2 O): 4 g

Pasos para la prueba de sulfato de cobre

  1. Prepare la solución de prueba y mezcle los productos químicos con agua en la cantidad indicada anteriormente. Deje que se mezcle durante 4 a 6 minutos. Nunca use una solución que haya sido preparada más de 2 semanas antes.
  2. Aplique la solución de prueba a la superficie a inspeccionar con hisopo o cepillado, aplique solución adicional si es necesario para mantener la superficie húmeda durante la duración de la prueba durante seis minutos.
  3. Enjuague la superficie completamente y tenga cuidado de no alterar el depósito de cobre, si lo hay, hasta que la pieza esté completamente seca.
  4. Realice la inspección visual para detectar la presencia de algún depósito de cobre en el área de prueba. Cualquier depósito de cobre indica la presencia de hierro libre.

Interpretación de los resultados de la prueba

La prueba de sulfato de cobre es un método de prueba cualitativo. Los resultados se interpretan como aprobado o reprobado mediante inspección visual sin el anuncio de ninguna otra herramienta de inspección. El principio de prueba utiliza la oxidación por reacción química de las partículas de hierro, si las hubiera, y las convierte en color cobre como se ve en la imagen de abajo. La prueba no dirá cuánto hierro está presente en la superficie, pero indica de manera cualitativa que el hierro ciertamente está presente en la superficie que se está probando.

Prueba de sulfato de cobre para piezas de pasivación.

La prueba de sulfato de cobre para las piezas de pasivación se lleva a cabo aplicando la solución de sulfato de cobre como se describe en un procedimiento similar anterior.

Prueba de sulfato de cobre para la inspección de eliminación de material revestido

La prueba de sulfato de cobre también se utiliza para la reparación de revestimientos y aplicaciones de superposición de soldaduras para garantizar la eliminación completa de la capa de revestimiento antes del inicio de la soldadura en el material de acero al carbono.

-Para la restauración de revestimientos o la eliminación de revestimientos debido a un relleno de revestimiento de soldadura incorrecto, después de retirar el revestimiento, el área se grabará con ácido nítrico o una solución de sulfato de cobre para confirmar la eliminación del material de revestimiento.
 
– Antes de las juntas a tope del revestimiento posterior, aplique las precauciones adecuadas para evitar la contaminación cruzada del metal de soldadura del material del revestimiento y del respaldo. Cualquier área sospechosa de contaminación cruzada se grabará con una solución de ácido nítrico o sulfato de cobre para confirmar la ubicación de la interfaz revestimiento / sustrato.