Los metales se utilizan ampliamente en muchas industrias. Los diseñadores de productos suelen utilizar metales resistentes a la corrosión en diversas aplicaciones, desde piezas aeroespaciales, hardware marino, instrumentos musicales, intercambiadores de calor hasta componentes estructurales.
Aunque estos metales tienen una excelente resistencia al calor y solidez estructural, su resistencia a la corrosión puede variar.
Por lo tanto, es esencial utilizar metales con la mejor resistencia a la corrosión para necesidades específicas.
En este artículo se detallan varios metales comunes resistentes a la corrosión.
¿Qué son los metales resistentes a la corrosión?
Los metales resistentes a la corrosión son materiales que presentan una gran resistencia a la descomposición química causada por la humedad, el oxígeno u otras sustancias. No se oxidan.
Estos metales (como el acero inoxidable, el aluminio, el titanio y ciertas aleaciones) forman capas protectoras de óxido o pasivación en sus superficies para evitar la degradación.
Esta característica las hace ideales para su uso en entornos hostiles como el marino, el procesamiento químico y la construcción en exteriores, donde la durabilidad y la longevidad son cruciales.
Metales comunes resistentes a la corrosión
Hay muchos tipos de metales resistentes a la corrosión, cada uno con propiedades y usos únicos.
Aluminio
El aluminio es un metal estándar utilizado en muchas aplicaciones. Tiene una excelente resistencia a la corrosión gracias a la capa de óxido pasivante que se forma en su superficie.
Las aleaciones de aluminio 1xxx, 3xxx y 5xxx presentan la mayor resistencia a la corrosión, aunque la mayoría de las aleaciones de aluminio de esta serie ofrecen una elevada resistencia química.
Serie 1xxx: Esta serie contiene hasta 99% de aluminio puro y ofrece una excelente resistencia a la corrosión en aplicaciones típicas.
Serie 3xxx: Esta serie utiliza el manganeso como principal elemento de aleación, lo que hace que su resistencia a la corrosión sea inferior a la del aluminio 1xxx. Sin embargo, es muy dúctil y adecuada para aplicaciones de conformación en frío que requieren resistencia a la corrosión.
Serie 5xxx: Esta serie tiene un alto contenido en manganeso, proporcionando una resistencia a la corrosión similar a la del aluminio 3xxx.
Serie 6xxx: Esta serie consigue un equilibrio entre la resistencia a la corrosión, la solidez y la maquinabilidad, lo que la hace popular para aplicaciones estructurales.
Aleaciones de alta temperatura
Se trata de metales de alto rendimiento especialmente diseñados que ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas a altas temperaturas. Estas aleaciones se utilizan en aplicaciones energéticas y aeroespaciales.
Aleaciones de alta temperatura a base de cobalto: Presentan una excelente resistencia a la corrosión por calor, con un punto de fusión más elevado que otras aleaciones de alta temperatura.
Aleaciones de níquel para altas temperaturas: Son las aleaciones de alta temperatura más utilizadas porque suelen ser más baratas que las aleaciones a base de cobalto. Ofrecen una gran resistencia y una excelente resistencia a la corrosión.
Aleaciones de hierro para altas temperaturas: Estas aleaciones presentan una gran resistencia a la corrosión y una gran solidez a temperatura ambiente. Son más rentables que las aleaciones con base de níquel y cobalto.
Cobre y aleaciones de cobre
El cobre puro y sus aleaciones son conocidos por su resistencia a la corrosión. Las aleaciones de cobre más comunes son el bronce (cobre y estaño) y el latón (cobre y zinc).
Latón:
El latón es una aleación a base de cobre y zinc como elemento principal, a veces con pequeñas cantidades de plomo, hierro o aluminio.
El latón presenta una buena resistencia a la corrosión en la mayoría de los ambientes atmosféricos.
El cobre reacciona con el oxígeno del aire para formar una fina capa protectora de óxido de cobre, que frena la oxidación posterior. El zinc en el latón ayuda a mejorar su resistencia a la corrosión formando una densa capa de sal de zinc, que protege el metal.
Bronce:
El bronce es, ante todo, una aleación de cobre y estaño y, en general, presenta una buena resistencia a la corrosión.
El estaño del bronce ayuda a formar una aleación estable con el cobre, mejorando la resistencia a la corrosión. En el aire, el agua dulce y el agua de mar, el bronce forma una densa capa de pasivación que impide que continúe la corrosión, protegiendo el metal de su interior.
Algunos artefactos de bronce antiguos de China, enterrados durante miles de años, siguen bien conservados, lo que demuestra la excelente resistencia a la corrosión del bronce.
Acero inoxidable
El acero inoxidable es un metal resistente a la corrosión de uso común. Los elementos de su aleación determinan su nivel de resistencia a la corrosión.
El acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión, por lo que es adecuado para entornos con altas temperaturas y productos químicos corrosivos.
El cromo del acero inoxidable forma una capa protectora de pasivación de óxido de cromo que impide su degradación.
Los fabricantes utilizan diversas aleaciones de acero inoxidable en industrias como la alimentaria, la química, la automovilística, la farmacéutica y la de la construcción. Estas aleaciones se clasifican en tres tipos principales en función de su microestructura:
Acero inoxidable austenítico:
Estas aleaciones suelen ser aceros inoxidables de la serie 300. Entre los grados más comunes se encuentran los aceros inoxidables 304 y 316.
El acero inoxidable austenítico suele contener 18% de cromo y 8% de níquel, junto con pequeñas cantidades de manganeso y nitrógeno. Estas aleaciones se encuentran entre los metales más resistentes a la corrosión que existen.
Acero inoxidable ferrítico:
Los aceros inoxidables ferríticos pertenecen a la serie 400.
Estas aleaciones suelen contener alrededor de 27% de cromo, lo que mejora su durabilidad. Tienen menor contenido en carbono, lo que las hace más dúctiles.
Un ejemplo típico es el acero inoxidable 430A.
Acero inoxidable martensítico:
Se trata de aleaciones de la serie 400, como el acero inoxidable 420A. Contienen cromo 18%, mayor contenido de carbono y no contienen níquel.
El acero inoxidable martensítico es más duro que otros metales resistentes a la corrosión, pero es menos resistente a la corrosión que el acero de la serie 300.
Titanio
El titanio se utiliza mucho en la industria aeroespacial por su excelente relación resistencia-peso. También tiene una extraordinaria resistencia a la corrosión, lo que lo hace útil en aplicaciones industriales.
Al igual que otros metales resistentes a la corrosión, el titanio forma una capa de óxido de pasivación en su superficie, que es clave para su resistencia a la corrosión.
Sin embargo, si la capa de óxido está dañada, se reformará rápidamente en presencia de humedad y oxígeno.
Debido a su excelente resistencia, el titanio se utiliza habitualmente en aplicaciones como la industria cloroalcalina, donde resiste las soluciones de cloro.
El acero galvanizado es un metal con propiedades antioxidantes. Tiene una capa de zinc que impide la oxidación. Esta capa de zinc impide que el oxígeno y el agua lleguen al acero que hay debajo.
El acero al carbono galvanizado ofrece una excelente resistencia a la corrosión, atractivo estético y gran capacidad de reciclaje.
Los fabricantes utilizan el acero galvanizado en piezas de automóviles, componentes de construcción y muchas otras aplicaciones que requieren una gran resistencia a la corrosión.
Métodos para mejorar la resistencia a la corrosión de los metales
Si un metal puede resistir los efectos negativos de entornos agresivos, se considera resistente a la corrosión. Los fabricantes y diseñadores de productos suelen seguir procedimientos específicos para mejorar la resistencia a la corrosión de un metal, ya que algunos metales son más resistentes que otros. He aquí algunos métodos estándar:
Anodizado
Este método electroquímico forma una capa de óxido controlable sobre metales como el titanio y el aluminio.
El aluminio anodizado mejora la resistencia a la corrosión y también puede colorearse con fines estéticos.
Pulido de superficies
Pulir la superficie de un metal ayuda a eliminar defectos, creando una superficie más lisa y reduciendo la corrosión posterior.
El pulido de la superficie mejora tanto la resistencia a la corrosión como el aspecto.
Pintura en aerosol
La pintura en spray crea una capa protectora sobre la superficie metálica. Esta capa sirve de barrera para impedir que los elementos corrosivos y la humedad lleguen al metal.
La preparación adecuada de la superficie y la elección de la pintura o el revestimiento adecuados son esenciales para obtener resultados óptimos.
Galvanoplastia
La galvanoplastia es un proceso electroquímico en el que un metal se deposita sobre otro para mejorar su superficie. La capa galvanizada forma una barrera protectora que mejora la resistencia a la corrosión.
Entre los metales más utilizados para la galvanoplastia se encuentran el níquel, el cromo y el zinc.
