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La corrosión por hendiduras es una forma de ataque localizado en el cual el sitio de ataque es un área donde el acceso libre al medio ambiente circundante es restringido. Ya que la corrosión por hendidura es causada por diferencias en la concentración de materiales dentro y fuera de la hendidura, este tipo de corrosión es también llamada corrosión por celdas de concentración. Esta forma de ataque localizado puede ocurrir en hendiduras donde los materiales se unen de tal forma que el medio ambiente (electrolito) puede entrar en la junta pero el flujo de material hacia adentro y afuera de la misma es restringido. Estas hendiduras pueden ser de una junta metal-metal o metal-no metal. Las hendiduras también pueden ser formadas bajo depósitos de desechos o productos de corrosión.

La corrosión por hendiduras puede ser reconocida por la localización del ataque bien a la entrada de la hendidura o bien dentro de la misma. Cuando la corrosión ocurre dentro de la hendidura, es con frecuencia revelada solo hasta después que ocurre una falla.

Curso de Corrosión Básica, Manual del Estudiante

© NACE International, 2004 01/15/04

Mecanismo

Existen dos mecanismos básicos de corrosión por hendiduras: - Celdas de concentración de oxígeno

- Celdas de corrosión por concentración de iones.

Un diagrama esquemático de una hendidura es mostrado abajo:

Figura 5.2 Corrosión por Hendiduras

En corrosión por hendiduras debida a celdas de concentración de oxígeno, la diferencia en concentración de oxígeno entre áreas interiores y exteriores de la hendidura causa una diferencia de potencial entre esas áreas. La concentración de oxígeno afecta ante todo la actividad de las reacciones catódicas involucradas en la corrosión. Donde la actividad catódica es alta, el área actuará como un cátodo con respecto a áreas donde la actividad catódica es baja. En muchos ambientes naturales, las reacciones catódicas más comunes son la reducción de oxígeno o agua:

Reducción de agua 2H2O + O2 + 4e- 4 (OH-)

Reducción de oxígeno O2 + 4H+ + 4e- 2 H2O

En ambas reacciones, el oxígeno aparece como un reactante. Un principio básico en química es la ley de acción de masas, la cual dice que un incremento en la concentración de reactantes incrementará la reacción. Esta ley también afirma que una acumulación de productos de reacción tenderá a sofocar la reacción. La ecuación de Nernst es una expresión matemática de este concepto básico. En ambos casos de arriba, un incremento en la concentración de oxígeno tenderá a incrementar la reacción catódica, mientras que una reducción en oxígeno tenderá a reducir la reacción catódica

Hendidura

Superficie metálica Formador de hendidura

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como un cátodo respecto a un área con una reacción catódica menos activa. El área dentro de una hendidura será afectada por una rápida reducción de oxígeno a causa de las reacciones de corrosión y otras reacciones que consumen oxígeno. Entonces, el área dentro de una hendidura será anódica con respecto al área exterior, donde el alto contenido de oxígeno impulsa la reacción catódica. Como resultado, una celda de corrosión por concentración de oxígeno resulta en corrosión concentrándose bien al interior de la hendidura, como se muestra en el esquema siguiente.

Figura 5.3 Celda de Corrosión por Concentración de Oxígeno

Así como en picaduras, la fuerza impulsora inicial de una celda de concentración de oxígeno causa el inicio del proceso de corrosión, pero ésta puede ser más acelerada por la acumulación de sales ácidas hidrolizadas dentro de la hendidura.

En una celda de concentración de iones metálicos, la diferencia de potencial entre el interior y exterior de la hendidura es causada por una diferencia en la concentración de iones metálicos. La ecuación de Nernst puede ser usada par entender mejor esta celda de corrosión. Haciendo una comparación de potenciales a alta y baja concentración con los potenciales estándar la diferencia de potencial entre esas áreas puede ser calculada.

Digamos que la reacción es Cuo Cu++ + 2e-y la concentración baja de Cu++ es 0.01, y la concentración alta es de 0.1. El potencial de la celda creado entre esas áreas es:

Corrosión Dentro de la Hendidura

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V

x

E

0.295

1

.

0

01

.

0

log

2

059

.

0

+

=

=

En este caso, el valor positivo del potencial indica que el potencial de la superficie en contacto con la concentración alta de iones metálicos es más positivo que la superficie en contacto con la concentración baja de iones metálicos. En una celda electroquímica, la superficie con un potencial más positivo actuará como cátodo. El área de la celda expuesta a la concentración más alta de iones metálicos que exista dentro de la hendidura actuará como el cátodo con respecto al área con menor concentración de iones metálicos afuera de la hendidura. En una celda de corrosión por concentración de iones metálicos, la corrosión usualmente se concentra a la entrada de la hendidura, como se muestra abajo:

Celda de Corrosión por Concentración de Iones Metálicos

El área anódica al exterior de la hendidura usualmente se concentra a la entrada de la misma

Figura 5.4 Celda de Corrosión por Concentración de Iones Metálicos

Una corrosión localizada, de apariencia similar a corrosión por hendiduras puede ocurrir debido al acceso restringido de soluciones corrosivas a ciertas áreas de la superficie. Por ejemplo, en estructuras expuestas a la atmósfera, las superficies dentro de una hendidura pueden estar sujetas a considerables períodos de mojado que otras superficies más expuestas, las cuales tienden a secarse más fácilmente. El mecanismo de este ataque no es por celdas de corrosión por concentración; el ataque ocurre primariamente por diferencias en tiempos de mojado.

Tipos

La corrosión por hendiduras puede ocurrir bajo muchas circunstancias tales como:

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coples o juntas.

● En hendiduras metal- no metal bajo empaques o aislamientos húmedos (esta es llamada algunas veces ataque “por emplaste”)

● Bajo depósitos de desechos de productos de corrosión

Las celdas de corrosión por concentración de oxígeno o iones metálicos pueden ocurrir en hendiduras metal-metal o metal–no