High temperature and stress corrosion cracking of 310S austenitic stainless steel in wet chloride corrosive environment

Agrietamiento por corrosión bajo tensión y a alta temperatura del acero inoxidable austenítico 310S en un entorno corrosivo de cloruro húmedo

Se investigó la corrosión a alta temperatura y el agrietamiento por corrosión bajo tensión del acero inoxidable austenítico 310S en un entorno de cloruro húmedo a alta temperatura. El resultado mostró que los productos de corrosión a alta temperatura consistían principalmente en óxidos ferrosos y óxidos de cromo. Los iones de cloruro atacaron una película pasiva de cromo y reaccionaron fuertemente con el hierro y el cromo. Como resultado de la volatización de los cloruros metálicos, se formó un túnel de poros en el interior de la capa de corrosión. Se observó agrietamiento por corrosión bajo tensión intergranular. El óxido originado en la superficie podría actuar como iniciador de la grieta y la propagación de ésta progresaría a lo largo de los límites de grano y, en particular, a lo largo del túnel de poros.

INTRODUCCIÓN

El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) es un fenómeno que se produce bajo la influencia combinada de un entorno corrosivo y una carga mecánica. La SCC es especialmente peligrosa, ya que no se instala ningún sistema de detección eficaz y se emplean técnicas avanzadas de ensayos no destructivos (END). La SCC del acero inoxidable austenítico (ASS), especialmente en un entorno de cloruros, ha sido objeto de una investigación activa durante muchos años porque este problema es muy importante. Los principales factores que afectan a la SCC del ASS en un entorno específico de cloruro son la tensión implicada, las condiciones de producción y las condiciones del entorno de cloruro del ASS [1,2].

La corrosión a alta temperatura (HTC) del ASS ha sido examinada por varios estudiosos. Un fenómeno crucial a alta temperatura es la oxidación, cuyas propiedades desempeñan un papel crítico en la determinación de la resistencia a la oxidación del ASS en un entorno específico. La cantidad de Cr es un factor principal que afecta a la resistencia a la corrosión del ASS en muchos entornos. Los métodos para mejorar el rendimiento de una película de óxido a alta temperatura consisten en aumentar la cantidad de Cr, Al o Si para formar alternativamente óxidos pasivos más estabilizados a alta temperatura [1,3].

En muchas industrias, la oxidación no se produce únicamente. También se presenta la ocurrencia de HTC causada por contaminantes en la atmósfera. Estos contaminantes aceleran la HTC debido a un fuerte efecto sinérgico con la oxidación [4-6]. Los cloruros o cloros contribuyen a la HTC y provocan una aceleración de la corrosión que resulta en un aumento de la oxidación, pérdida de metal, ataque interno y formación de huecos [7-9].

El objetivo de esta investigación es caracterizar y analizar la SCC del 310S a 900 °C en un entorno con cloruros.