Importancia del Estudio de Comportamiento Corrosivo de los Aceros Microaleados

Los aceros microaleados o de alta resistencia y baja aleación HSLA (por sus siglas en inglés High-strength low-alloy), están diseñados para proveer mejores propiedades mecánicas que los aceros al carbón convencionales, tales como: Resistencia, Tenacidad, Ductilidad, Soldabilidad y Resistencia a la Corrosión (1).

Estos aceros son utilizados en la fabricación de elementos estructurales relacionados con la industria del petróleo y de construcción, como plataformas, sistemas de transporte por tuberías, tanques de almacenamiento (ver figuras 1).

 

Figura 1. Aplicaciones en construcciones de aceros microaleados al vanadio.

Las condiciones ambientales de trabajo y la presencia de ambientes agresivos a los cuales se ven sometidos los elementos estructurales fabricados de aceros microaleados, trae consigo problemas de corrosión, ocasionando el deterioro de este material en presencia de diversos medios, por lo que es fundamental que tengan una adecuada resistencia a la corrosión. Estos aceros contienen en su composición química pequeñas cantidades de elementos como el Nb, V y Ti, denominado elementos microaleantes (EMA) en porcentajes que van desde 0.001% a 0.10%, con bajos contenido de carbono (0,05 a 0,25%C). SIDOR, C.A, produce una gama de aceros HSLA para satisfacer la demanda de diversos sectores industriales del país.

Desde el Instituto de investigación Metalúrgicas y Materiales (IIMM) de Sidor, se viene profundizando en el conocimiento de la metalurgia física de dichos aceros, conduciéndose diversos estudios orientados a optimizar sus procesos de fabricación y que han resultado en propuestas que fortalecen las propiedades mecánicas.
Con miras, a determinar el comportamiento corrosivo de los aceros microaleados fabricados en Sidor, particularmente microaleados al V con distintas relaciones V/N, se aplicaron técnicas electroquímicas, específicamente de Curvas de Tafel y Polarización Ponteciodinámica en un Potenciostato /Galvanostato marca GAMRY modelo 600, en soluciones de NaCl al 3%, a temperatura ambiente.

La figura 2, muestra las curvas de Tafel obtenidas para las condiciones evaluadas, diferentes relaciones V/N, desde el punto de vista termodinámico, hay una tendencia a valores de Ecorr (potencial de corrosión) mas positivos a mayores relaciones V/N lo que indica una menor susceptibilidad a que se inicie el proceso corrosivo, sin embargo todos se encuentran en un rango de variabilidad menor a 100 mV por lo que la diferencia no es significativa; en cuanto a la Corriente de Corrosión (Icorr) la tendencia es a presentar menores valores a menores relaciones de V/N. Estos resultados dan indicio de un mejor comportamiento de los aceros al Vanadio con menores V/N. Las observaciones mediante Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) de la sección frontal corroída, figura 3, se detallan zonas perlíticas que quedan en relieve y las zonas ferríticas circundantes disueltas. Este comportamiento se explica en función del comportamiento anódico de la ferrita frente a la perlita (2,3). Pudiéndose decir que a menores relaciones V/N se mejoran tanto las propiedades mecánicas como la resistencia a la corrosión del acero.

Figura 2. Curvas de polarización de Tafel de los aceros microaleados al vanadio

 

 

 Figura 3. Fotomicrografía por MEB de las muestras de acero al Vanadio corroídas.

 

 

Referencias
1. Jiménez Lis, Efecto de los contenidos de V, N y C en las propiedades mecánicas de Barras con Resaltes. Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales. SIDOR Código IIMM-10-061P
2. Santana, J., & González, J. (2005). Estudio de la corrosión atmosférica del acero al carbono y sus productos de corrosión mediante el empleo de técnicas electroquímicas, difracción de rayos x y microscopía electrónica.
3. León, F. (2008). Acción galvánica superficial en una matriz de acero al carbono.