Análisis de las principales causas de la corrosión de los metales

La corrosión metálica es un fenómeno común y complejo de degradación de materiales, estrechamente relacionado con las características del propio metal, así como con el entorno externo y el proceso de procesamiento. A continuación, se presenta un análisis sistemático de las causas de la corrosión metálica desde tres perspectivas.

1、 Factores internos de la corrosión del metal

Desde una perspectiva termodinámica, los metales se encuentran en un estado de mayor energía en comparación con sus productos de corrosión, que es un estado inestable y, por lo tanto, tiende a transformarse naturalmente en productos de corrosión de baja energía (como óxidos, hidróxidos, etc.). Por lo tanto, la corrosión del metal es un fenómeno natural espontáneo e irreversible. En aplicaciones industriales, la mayoría de los metales están compuestos por aleaciones multicomponente. Debido a su compleja estructura metalográfica y a la presencia de heterogeneidad física, química y electroquímica entre los diferentes componentes, así como a posibles impurezas, tensiones desiguales y deformaciones mecánicas en el material, estos defectos estructurales internos son propensos a formar microceldas al entrar en contacto con medios externos como la humedad y la niebla salina, lo que puede inducir corrosión química o electroquímica.

 2、 Factores externos de la corrosión del metal

 Humedad relativa

Cuanto mayor sea la humedad del aire, más fácil será que se forme una película de agua sobre la superficie metálica, lo que proporciona un medio para la permeación del oxígeno y las reacciones electroquímicas. Cuando la humedad relativa supera un valor crítico (como alrededor del 70 % para el acero), la velocidad de corrosión aumentará drásticamente.

 Temperatura 

En un ambiente seco, incluso con temperaturas altas, es menos probable que se produzca óxido. Sin embargo, cuando la humedad supera el valor crítico, el efecto de la temperatura sobre la corrosión es muy significativo. En general, por cada 10 °C de aumento de temperatura, la velocidad de corrosión del metal se duplica aproximadamente, por lo que los equipos en zonas tropicales húmedas o en épocas de lluvias son más propensos a oxidarse.

 oxígeno 

El oxígeno es un agente esencial en el proceso de corrosión del metal. El proceso de reacción típico incluye:

 Fe + H₂O → Fe(OH)?

 Fe(OH)₁ + H₂O + O₁ → Fe(OH)₁

 Fe + H₂O + O₂ → Fe(OH)

Se puede observar que sin la acción combinada del agua y el oxígeno, no se forma óxido. La fracción volumétrica de oxígeno en el aire es de aproximadamente el 20% y su permeabilidad es extremadamente alta.

 Otros contaminantes atmosféricos

Si el aire contiene contaminantes como niebla salina, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, polvo, etc., la corrosión se acelera significativamente. Por lo tanto, existen diferencias significativas en el ambiente corrosivo entre las distintas regiones; por ejemplo, la corrosividad en las zonas urbanas suele ser mayor que en las rurales, en las zonas industriales mayor que en las residenciales, en las zonas costeras mayor que en las del interior, y en las zonas con alta concentración de polvo mayor que en entornos limpios.

3、 Factores desencadenantes de corrosión durante el procesamiento

Durante la producción y el uso de metales, algunas operaciones del proceso también pueden convertirse en fuentes de corrosión.

Por ejemplo:

 1. La superficie de la materia prima tiene óxido que no se ha limpiado a fondo;

 2. Líquido de corte residual y aceite lubricante durante el procesamiento mecánico;

3. Neutralización o enjuague insuficiente después del tratamiento de lavado con ácido;

 4. Durante el proceso de tratamiento térmico se produce oxidación o desprendimiento de la capa de carbono;

 5. Eliminación incompleta de la sal residual después de la limpieza;

 6. Durante el montaje o la manipulación, los operadores pueden acumular sudor en la superficie metálica;

7. Proceso de recocido por tensión o fragilización por hidrógeno inadecuado;

8. No prevenir oportunamente la oxidación entre procesos o tomar medidas de sellado inadecuadas.

 Todos los factores anteriores pueden convertirse en "puntos desencadenantes" de la corrosión, provocando que el metal se corroa antes de su puesta en uso.

conclusión

La corrosión del metal es el resultado de la interacción de múltiples factores internos y externos. Para prolongar eficazmente la vida útil de los componentes metálicos, es necesario implementar una gestión integral del proceso en la selección de materiales, el control de procesos, las medidas de protección y el entorno de uso. Solo previniendo desde la fuente podemos lograr una verdadera prevención científica de la oxidación, la reducción de costos y la mejora de la eficiencia.