¿Por qué el acero inoxidable no se oxida?
El acero inoxidable es uno de los materiales más utilizados en el mundo, es el caballo de batalla resistente de los sectores de la ingeniería, la energía y la medicina, y constituye la columna vertebral de la industria de la cuchillería. Casi todo el mundo sabe qué es el acero inoxidable y qué hace mejor el acero inoxidable (la pista está en el nombre), pero pocos saben por qué este metal multiusos es tan resistente a la corrosión. La respuesta es que el elemento detrás de la notable resistencia ambiental del acero inoxidable es también el elemento que le proporciona su característico aspecto brillante: el cromo.
Los orígenes del acero inoxidable
Aunque muchos inventores ingleses, franceses, alemanes y polacos han reclamado el descubrimiento del acero inoxidable desde principios del siglo XIX, en general se entiende que el acero inoxidable fue ‘descubierto’ oficialmente por el fabricante de acero de Sheffield, Harry Brearley, en 1912 mientras investigaba aleaciones resistentes a la corrosión. para su uso en la fabricación de cañones de armas. Brearley descubrió que la reducción de carbono y la adición de cromo aumentaron significativamente la resistencia química de su aleación y notó que era el cromo en particular el secreto de la excepcional resistencia de su aleación contra el agua y los ácidos domésticos. Aunque se añaden muchos elementos adicionales, como manganeso y silicio, a los aceros inoxidables modernos, el criterio de Brearley sigue siendo válido hoy en día, y una aleación debe tener un mínimo de 10,5 % de cromo para ser clasificada como ‘acero inoxidable’.
Metalurgia
La presencia de cromo en el acero inoxidable altera significativamente sus propiedades, otorgando al acero una resistencia a la oxidación muy necesaria, un metal que está principalmente aleado con hierro, un elemento con una resistencia a la oxidación notoriamente terrible. El cromo hace que el acero inoxidable reaccione de manera diferente con el oxígeno, formando una fina capa de óxido de cromo no reactivo en la superficie del metal, en lugar de una gruesa capa de óxido que carcome el metal indefinidamente. Por supuesto, también hay innumerables grados diferentes de acero inoxidable, cada uno con diferentes composiciones químicas y aditivos destinados a mejorar cualidades específicas. Hay disponibles aceros inoxidables con una resistencia aún mayor a la oxidación y a los productos químicos; un ejemplo es el acero inoxidable A4 o 316, que contiene el aditivo molibdeno. El molibdeno aumenta un rasgo conocido como tensión reticular, endureciendo la estructura cristalina de la superficie del metal a nivel molecular, lo que aumenta la cantidad de energía necesaria para penetrar la capa de óxido de cromo.
¿Qué tan ‘inoxidable’ es inoxidable?
Una idea errónea popular es que todos los grados de acero inoxidable son completamente inmunes al óxido. La verdad es que, en la actualidad; Los aceros inoxidables son resistentes a la oxidación, algunos más que otros. En ciertos entornos y bajo ciertas condiciones, incluso los grados de acero inoxidable más resistentes serán víctimas de la oxidación y la corrosión, aunque esto puede llevar muchos años. A pesar de esto, los componentes como los tornillos de acero inoxidable aún ofrecen una notable mejora en la resistencia ambiental en comparación con los componentes de acero estándar.
Los aceros inoxidables pueden perder su resistencia química de varias maneras, una de las cuales es la inmersión completa en agua, lo que evita que el oxígeno reaccione con la superficie del metal y puede evitar que se vuelva a formar una capa de óxido de cromo si se raya o daña. Los grados no especializados de acero inoxidable también pueden dañarse a temperaturas muy altas (más de 400 °C), donde los átomos de cromo se unen con el carbono, lo que provoca deficiencias de cromo en la superficie del metal. Uno de los procedimientos de prueba más comunes para la resistencia química y la calidad de los aceros inoxidables es una prueba de niebla salina. Este procedimiento expone el material a un entorno de cloruro altamente concentrado, que pretende simular un largo período de uso intensivo. En una prueba de niebla salina, los aceros inoxidables se corroen, pero el propósito de la prueba generalmente no es determinar si el material sobrevive o no, sino qué tan rápido y con qué severidad ocurre la corrosión.
