¿Qué es el agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro (SCC)?

Agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro (CL-SCC)

El acero inoxidable austenítico o comúnmente conocido como aleaciones 18Cr-8Ni ofrece una muy buena resistencia a la corrosión. Por lo general, el cromo se mantiene por encima del 19% y este cromo ayuda a formar una capa pasiva que le da resistencia a la corrosión como se muestra en la siguiente figura.

Como se indicó anteriormente, el acero inoxidable ofrece una alta resistencia a la corrosión, aunque cuando se exponen a un ambiente que contiene cloruro junto con tensiones de tracción en el material, presentan un agrietamiento que se conoce como agrietamiento por corrosión por tensión por cloruro (CL-SCC). Una vez que el CL-SSC se inicia en el material, provocará una falla catastrófica repentina e inesperada de los materiales (como se muestra en la imagen de abajo) que normalmente son dúctiles, como el acero inoxidable. Los aceros al carbono, los aceros de baja aleación y los SS de la serie 400 no son susceptibles al agrietamiento por corrosión por tensión por cloruro.

El contenido de níquel de la aleación tiene un efecto importante en la resistencia. La mayor susceptibilidad se encuentra en un contenido de níquel del 8% al 12%. Las aleaciones con un contenido de níquel superior al 35% son muy resistentes y las aleaciones superiores al 45% son casi inmunes.

Materiales afectados en CLSCC

  1. Aceros inoxidables Serie 300
  2. Aleaciones a base de níquel aunque menos susceptibles que la serie 300.

Fenómenos de fisuración por corrosión bajo tensión por cloruro (CL-SCC)

El agrietamiento por corrosión por tensión por cloruro (CL-SCC) es el resultado del efecto combinado de las tensiones de tracción, la presencia de un ambiente de cloruro acuoso y la temperatura. El oxígeno disuelto en la atmósfera de cloruro actúa como catalizador y aumenta la propensión al agrietamiento por corrosión bajo tensión del cloruro. La presencia de carga de tracción (ya sean tensiones internas o residuales) es imprescindible para que se produzca este tipo de fisuración. Pueden inducirse tensiones residuales debido a la deformación o el trabajo en frío sobre cualquier otro factor externo. Las tensiones residuales pueden combinarse con las tensiones operativas y aumentar las tensiones internas.

La iniciación del agrietamiento incluye una carrera entre la corrosión local (que depende principalmente de la concentración de Cl aunque tiene una dependencia débil de la temperatura) junto con el crecimiento de grietas (que tiene una dependencia sólida de la temperatura pero que no se ve afectado por la concentración de Cl y el valor de pH). El agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro debe evaluarse a partir de la temperatura máxima alcanzada durante cualquier tiempo de operación o procedimientos de mantenimiento, independientemente del período de servicio a alta temperatura. Se ha encontrado agrietamiento por cloruro en muestras expuestas a temperaturas tan bajas como 25 ° C durante el laboratorio. pruebas. La apariencia de CLSCC es típicamente transgranular, ramificada y detectada como una cuadrícula de múltiples grietas como se muestra en la imagen de abajo. El material real no mostrará ningún signo visible de corrosión y la superficie de la fractura a menudo parece quebradiza por naturaleza.

Prevención de CL SCC

a) Utilice materiales de construcción resistentes.
b) Cuando se hidrolice, use agua con bajo contenido de cloruro y seque completa y rápidamente.
c) Recubrimientos aplicados adecuadamente debajo del aislamiento.
d) Evitar diseños que permitan regiones estancadas donde los cloruros puedan concentrarse o depositarse.
e) Un alivio de tensión a alta temperatura de la serie 300 SS después de la fabricación puede reducir las tensiones residuales.
Sin embargo, se deben considerar los posibles efectos de sensibilización que pueden ocurrir,
aumento de la susceptibilidad al SCC politiónico, posibles problemas de distorsión y posible
agrietamiento por recalentamiento .