Ataque intergranular

La corrosión intergranular (IGA) es una condición en la que las fronteras de grano aquí de un material son atacadas en forma preferente y en una proporción mucho más alta que el material a granel.

Puesto que la mayoría de los metales y aleaciones estructurales son policristalinos, este puede ser un problema serio.

La causa principal del ataque a las fronteras de grano es una composición química no homogénea en el sitio del ataque. Esta falta de homogeneidad puede ser causada por la segregación o por la precipitación intergranular que puede producir disparidades localizadas de la composición.

Puesto que el volumen real de metal contenido en la frontera de grano es muy pequeño, la penetración en la estructura puede ser muy rápida, aunque sólo se produzcan pérdidas pequeñas del peso.

Esta forma de ataque es prevalente en forma particular en los a aceros inoxidables austeniticos. El ataque intergranular en los aceros inoxidables es el resultado de la pérdida de cromo en la frontera de grano. Esto puede ocurrir si el acero inoxidable se sujeta a un proceso térmico impropio.

Cuando los aceros austeniticos no modificados como los 302 o 304 se mantienen entre límites de temperatura de 510 a 800°C (950 a 1500°F) o se enfrían con lentitud entre esos límites, los carburos de cromo se precipitan en las fronteras de grano, causando una pérdida de cromo en solución adyacente al carburo.

Este fenómeno, que se conoce como sensibilización. El grado de sensibilización se relaciona en forma directa con la temperatura y la duración de la exposición térmica.

Por ejemplo, a 510°C se pueden requerir de varias horas para crear una condición sensibilizada. La sensibilización se puede ocasionar por procesos inherentes a los tratamientos por calor, exposición que resulta del servicio o como resultado de los procesos de soldadura.

En el último caso, las zonas adyacentes a la soldadura pueden quedar sujetas a temperaturas de sensibilización. El resultado de la pérdida de cromo es que la matriz adyacente a las fronteras de grano tiene un contenido menor de cromo al que poseía originalmente y están sujetas a un ataque rápido.

Se puede prevenir el ataque intergranular en los aceros inoxidables austeníticos con varias técnicas, entre las cuales están las siguientes. Se puede controlar el proceso térmico para eliminar exposiciones largas a las temperaturas de sensibilización.

Se puede disminuir el nivel de carbono del valor máximo típico de 0.08% hasta niveles de 0.04 o menores. Es obvio que esta reducción de carbono produce una formación menor decarburos.

Se puede modificar la aleación con la adición de elementos estabilizantes como el titanio o el niobio. Estos elementos forman carburos con facilidad y utilizan el carbono disponible de modo que no puede reaccionar con el cromo.

Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG