¿Qué es PREN, fórmula PREN y corrosión por picadura?

¿Qué es la corrosión por picaduras?

La corrosión por picaduras es una corrosión que se produce en materiales que tienen películas protectoras. Puede verse como un ataque con agujeros localizados en la superficie del metal. El ataque de corrosión por picadura puede penetrar los materiales muy rápidamente, mientras que algunas partes de la superficie del metal permanecen libres de corrosión.

Las picaduras son intensas cuando la solución sobre la superficie metálica contiene iones de cloruro, hipoclorito o bromuro. Otras soluciones dañinas son las que contienen fluoruros y yoduros, mientras que se sabe que los sulfuros y el agua mejoran el proceso de picadura.

Corrosión por picadura

¿Cómo se produce la corrosión por picaduras?

Cuando el metal está expuesto, se ceden sus electrones disponibles y, por lo tanto, comienzan a formarse pequeños hoyos en la superficie del metal. Esto luego crece para convertirse en un ataque rápido que resulta en un daño masivo del metal. La categoría oxidante de hierro, cobre y mercurio, entre otros, permite la formación de picaduras incluso cuando no hay suministro de oxígeno en la superficie del metal. El acero inoxidable, el cromo, el hierro pasivo, el cobalto, el aluminio, el cobre y las aleaciones asociadas son propensos a la corrosión por picaduras.

¿Qué significa el número equivalente de resistencia a picaduras (PREN)?

El número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) es una medida de la resistencia relativa a la corrosión por picaduras del acero inoxidable en un entorno que contiene cloruro. La resistencia a las picaduras del acero inoxidable está determinada principalmente por su composición. Los elementos que tienen un impacto significativo son el cromo, el molibdeno y el nitrógeno. La fórmula, que cuantifica su respectiva contribución, es:

PREN = 1 ×% Cr + 3.3 ×% Mo + 16 ×% N

Los valores de PREN más altos indican una mayor resistencia a la corrosión.

El factor de nitrógeno varía según la fuente. Algunas variantes de la ecuación también incluyen tungsteno (W).

Los valores PREN son útiles para clasificar los grados de acero inoxidable de acuerdo con su resistencia a la corrosión por picaduras. Sin embargo, esta comparación solo es significativa dentro de la misma familia de acero inoxidable (austenítico, ferrítico, dúplex). PREN no se puede interpretar como un valor absoluto.

Número equivalente de resistencia a picaduras (PREN)

El número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) es una forma teórica de comparar la resistencia a la corrosión por picaduras de varios tipos de aceros inoxidables en función de las composiciones químicas de una aleación. Para mejorar la resistencia a la corrosión por picadura del acero inoxidable, se añaden elementos de aleación como molibdeno (Mo) y / o nitrógeno (N). Para ayudar en la selección de una aleación apropiada para una aplicación, se ha desarrollado una ecuación para el número equivalente de resistencia a picaduras. Cuanto mayor sea el valor de PREN, más resistente a la corrosión será el acero.

Los aceros con valores de PREN superiores a 32 se consideran resistentes a la corrosión del agua de mar. El acero dúplex con valores de PREN de 40 o más se utiliza en entornos de sulfuro de hidrógeno. Es estándar en las industrias de extracción de petróleo y gas. Una excepción son los aceros inoxidables con un contenido de molibdeno igual o superior al 1,5%; estos pueden tener un valor PREN de 30 o más. En estos casos, el valor PREN tiene en cuenta el tungsteno (W) en la aleación y se define con la fórmula:

PREN = 1 ×% Cr + 3.3 (% Mo + 0.5 ×% W) + 16 ×% N

La selección del grado de acero inoxidable apropiado depende principalmente de la corrosividad del entorno de la aplicación y de los requisitos de propiedades mecánicas de la aplicación. Cuando más de una aleación cumple con estos requisitos, otros factores que deben considerarse incluyen:

  • Propiedades físicas
  • Fabricabilidad
  • Disponibilidad
  • Costo

PREN puede cambiar dependiendo de los elementos individuales en la composición del acero o acero aleado.

Los estudios de las fallas por corrosión del acero inoxidable han indicado que los tipos de corrosión por picaduras y grietas son problemas importantes, y juntos representan quizás el 25% de todas las fallas por corrosión. Una razón por la que la corrosión por picaduras es tan grave es que una vez que se inicia una picadura, existe una fuerte tendencia a que continúe creciendo, aunque la mayoría del acero circundante aún no se haya tocado.

Aquí hay una tabla. Recuerde que esto es solo para fines comparativos y no está garantizado para ninguna aplicación específica: