descontaminación y pasivación aceros

Transcripción

DESCONTAMINACIÓN Y PASIVACIÓN DE
ACEROS INOXIDABLES
INDICE
1) Introducción
2) Naturaleza de los aceros pasivables
3) Proceso idóneo
4) Decapado previo
5) Precisiones sobre la operación de decapado
6) Descontaminación y pasivación
7) Precisiones sobre el baño que incluye dicromato
potásico
8) Control y mantenimiento de los procesos
9) Control de calidad de las superficies
descontaminadas y pasivadas
10) Recomendaciones para la realización de los ensayos
11) Soporte de AIMME hacia las empresas
12) Bibliografía de consulta
Gaspar Lloret
Diciembre 2007
Descontaminación y pasivación de aceros inoxidables
http://observatorio.aimme.es
email: [email protected]
INTRODUCCIÓN
La descontaminación de una pieza de acero inoxidable consiste en la eliminación por disolución química
de las partículas ferríticas que embeben su superficie como resultado de diferentes operaciones de
fabricación:
▫
▫
▫
▫
▫
▫
▫
Mecanizado
Corte
Conformado (prensado, etc.)
Rectificado
Esmerilado
Cepillado
Lapeado
Estas partículas, que también pueden proceder de los útiles de otros aceros ordinarios usados en el
tratamiento, son perjudiciales para los aceros inoxidables pues se comportan como focos iniciadores de
corrosión localizada (picaduras).
Para su disolución se utilizan baños de ácido nítrico de composición variable en función del tipo de acero
inoxidable.
La pasivación consiste en la restitución de la capa de óxido protectora con la consecuente devolución al
acero de sus propiedades anticorrosivas.
Es frecuente que las operaciones mecánicas destruyan o modifiquen la capa de óxido natural, debiendo
ser recompuesta mediante esta operación.
Por ello es recomendable como primera etapa la eliminación de la capa anterior, mediante una operación
de decapado. La posterior etapa de descontaminación y pasivación permite su completa restitución.
NATURALEZA DE LOS ACEROS PASIVABLES
En principio, y bajo una visión generalizada, todos los aceros inoxidables (ferríticos, martensíticos,
austeníticos, austenoferríticos, etc.) son pasivables, variando la composición de los baños de tratamiento
en función de los aleantes y, especialmente, del contenido en carbono o cromo.
Por ello, un primer paso antes de iniciar la gama completa de tratamiento es necesario asegurarse tanto
del tipo de acero que va a ser tratado así como, en su caso, de si está o no estabilizado.
Esta precaución es fundamental ya que no es lo mismo, a efectos de la composición de los baños, tratar
un acero austenítico no estabilizado (caso del AISI 304, con un contenido en C > 0,02%) que un acero
austenítico estabilizado (caso del AISI 304 L, con un contenido en C ≤ 0,02%).
PROCESO IDÓNEO
El proceso idóneo contempla no solo la etapa de descontaminación y pasivación sino también las etapas
previas de preparación superficial (desengrase y decapado) dado que la superficie de acero debe estar
imperativamente desengrasada y limpia antes del tratamiento.
Los baños de decapado son de base nítrica por lo que, con independencia de su formulación y
componentes, ya contienen el elemento básico de la descontaminación y pasivación: el ácido nítrico. Si
bien ello es cierto, es aconsejable aplicar el ciclo de tratamiento completo para garantizar la total pasividad
de la superficie.
La gama de tratamiento consta de las siguientes etapas:
AIMME - Instituto Tecnológico Metalmecánico. Parque Tecnológico, Avda. Leonardo Da Vinci, 38.
46980 PATERNA (Valencia) SPAIN. Tel.: +34 96 131 85 59. Fax: +34 96 131 81 68
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1)
Desengrase
Enjuague Desengrase
2)
Decapado
Enjuague Decapado
3)
Descontaminación y
pasivación
Enjuague Pasivación
4)
Secado
La operación de desengrase puede ser realizada con solventes orgánicos, preferiblemente no halogenados
(TRI, PER, etc.) para evitar los riesgos picadura por ácido clorhídrico procedente de su descomposición o,
como es más frecuente, con desengrases acuosos por vía química.
Los desengrases acuosos por vía electrolítica no se suelen aplicar en aceros inoxidables bien por los
problemas de fragilidad por hidrogenación que causan los ciclos catódicos, o bien por la complejidad que
puede requerir la instalación en piezas de grandes dimensiones.
Los enjuagues son primordiales, debiendo eliminar toda traza de ácido residual procedente del decapado o
de la pasivación. Para ello se recomiendan las siguientes secuencias de función de enjuague dependiendo
de la geometría de las piezas:
a)
b)
Enjuague estanco agitado + enjuague por aspersión
Enjuague con agua a presión
La función de enjuague final antes del secado requiere una última etapa con agua desmineralizada con el
fin de evitar la incorporación de especies indeseables a nivel de traza sobre la superficie.
Los enjuagues intermedios con agua de red no excederán valores de contenido en cloro de 100 mg/l con el
fin de prever posibles corrosiones por picaduras o no promover la aparición de corrosiones bajo tensión en
condiciones de servicio.
Se aconseja un secado rápido con aire caliente
DECAPADO PREVIO
Las características anticorrosivas de los aceros inoxidables, con altos contenidos de Ni y Cr, se deben a la
presencia de capas de óxido compactas, adherentes y no porosas, constituidas básicamente por óxidos de
cromo.
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Los óxidos de cromo poseen una elevada resistencia química y se disuelven en soluciones ácidas con más
dificultad que los óxidos de hierro. Por este motivo, se usan diferentes mezclas decapantes para los aceros
inoxidables.
Las mezclas nítrico-fluorhídricas son particularmente interesantes ya que aúnan diferentes funciones para
cada uno de sus componentes.
Los cometidos ejercidos por los fluoruros son:
▫
▫
▫
Formación de complejos estables con el Fe3+ y el Cr3+
Acción activadora de las capas viscosas y pasivas de óxidos mixtos de nitrógeno y hierro (óxido de
nitrosilférrico). La complejación del Fe3+ conlleva la destrucción de estas capas
Acción estabilizadora del potencial redox de la solución decapante
Los cometidos ejercidos por el ácido nítrico son:
▫
▫
▫
▫
▫
Generación de acidez
Acción oxidante de la superficie metálica
Elevación del potencial redox
Acción pasivadora
Disolución de las calaminas
Las formulaciones clásicas, a base de ácido fluorhídrico, conllevan elevados riesgos para la salud y la
seguridad en el entorno de trabajo (este ácido destruye la piel, penetra en el interior de las células de los
tejidos subyacentes provocando su necrosis, ocasiona ulceraciones de muy difícil cicatrización y entraña
riesgos mortales por hipocalcemia).
Sin embargo, la sustitución del ácido fluorhídrico por fluoruro potásico (o por fluoruro sódico) permite su
transformación conjugada a ácido fluorhídrico en el propio baño, gracias a la fuerte acidez aportada por el
ácido nítrico, evitando toda manipulación y sus riesgos inherentes.
El fluoruro potásico es más costoso que el fluoruro sódico, aunque su mejor solubilidad compensa la
diferencia de precio.
Las formulaciones idóneas para un decapado fluo-nítrico son:
Baño de 1000 litros
Ácido nítrico (62 %)1
Fluoruro potásico
Agua
Aceros austeníticos no
estabilizados (C > 0,02%) *
200 l
20 kg
800 l
Aceros austeníticos
estabilizados (C ≤ 0,02%)
200 l
40 kg
800 l
* Esta formulación está indicada igualmente para aceros martensíticos y aceros ferríticos
Caso de utilizar ácido nítrico1 del 53%, los valores reflejados en la tabla se modificarían del siguiente modo:
Fluoruro potásico
Agua
Aceros austeníticos no
estabilizados (C > 0,02%) *
235 l
20 kg
765 l
Aceros austeníticos
estabilizados (C ≤ 0,02%)
235 l
40 kg
765 l
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Caso de utilizar ácido nítrico1 de otra riqueza bastará con establecer la correspondiente proporcionalidad
para identificar el volumen requerido. La cantidad de agua será la diferencia entre este valor y hasta los
1000 litros.
Si se usa fluoruro sódico en lugar de fluoruro potásico las cantidades a incorporar en la formulación del
baño serán:
▫
▫
Aceros austeníticos no estabilizados: 15 kg de NaF
Aceros austeníticos estabilizados : 30 kg de NaF
Las condiciones operativas recomendables son:
▫
▫
Temperatura de baño: 50 ºC
Tiempo de inmersión : 15 minutos
Es posible usar los baños de decapado a temperatura ambiente (no inferior a 20ºC) pero los tiempos de
inmersión deben incrementarse a más de 1 hora. El decapado a temperatura ambiente es requerido por los
aceros que presentan zonas descromizadas (o sensibilizadas), generalmente por aplicación de soldaduras
o tratamientos térmicos inadecuados, y donde los riesgos de aparición de corrosión intergranular en
condiciones de servicio, por ataque excesivo, son importantes.
PRECISIONES SOBRE LA OPERACIÓN DE DECAPADO
Durante el decapado previo de las superficies de acero inoxidable en baño fluo-nítrico conviene observar
una serie de precauciones:
▫
No apurar la vida de los baños en uso y controlar su composición con frecuencia con el fin de evitar
sobredecapados causados por un exceso de contenido en hierro (ver control y mantenimiento de los
procesos) y que constituyen el principal riesgo de corrosión por picaduras
▫
Vigilar el estado de los cordones de soldadura para evitar problemas de “corrosión en hoja de
cuchillo”. Generalmente los cordones de soldadura son decapados mediante geles especiales
disponibles en el mercado
▫
Considerar la sensibilidad hacia la corrosión intergranular de los aceros austeníticos no estabilizados
con un contenido en carbono > 0,02 %
Todo tizne (“smut”) formado sobre la superficie de un acero austenítico o martensítico puede ser eliminado
por inmersión en una solución alcalina de NaOH (100 g/l) y KMnO4 (45 g/l), a 75 ºC y períodos variables
entre 5 min. y 1 h.
Los aceros martensíticos de alta resistencia de la serie 400 presentan susceptibilidades remarcables hacia
la fragilidad por hidrogenación y la corrosión intergranular. Otro tanto ocurre con los aceros austeníticos
con zonas sensibilizadas por la soldadura o por tratamientos térmicos inadecuados.
En estos casos el decapado fluo-nítrico puede ser sustituido por:
▫
Decapados mecánicos (esmerilado) de las zonas vecinas a la soldadura
▫
Otros decapantes más suaves tales como: mezclas ácido cítrico + nitrato sódico, mezclas de ácidos
hidroxiacético + fórmico o soluciones de citrato amónico
Los ensayos de resistencia a la corrosión intergranular para aceros inoxidables austeníticos son muy
indicados en estos casos. Para los aceros que no contengan molibdeno se recomienda el ensayo de Huey
1
Nota de seguridad: disolver la sal en el agua y agregar lentamente el ácido nítrico evitando sobrecalentamientos (nunca añadir el ácido
sobre el agua)
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en medio nítrico (según EN ISO 3651-1) y para los que contengan molibdeno, en función del % de
molibdeno y cromo se recomiendan diferentes ensayos en medio sulfúrico (según EN ISO 3651-2)
DESCONTAMINACIÓN Y PASIVACIÓN
Las piezas procedentes del decapado fluo-nítrico ya han sido descontaminadas y pasivadas por la acción
del ácido nítrico. Por consiguiente, en esta etapa se refuerza el estado pasivo de la superficie de acero
inoxidable.
Esta etapa resulta trascendente en vistas al comportamiento del acero inoxidable en condiciones de
utilización, ya que promueve la formación controlada de capas de óxido limitantes de los fenómenos de
corrosión localizada (por picadura), de corrosión galvánica o de aireación diferencial.
Para aceros austeníticos de la serie 300 (AISI 304, 304 L, 316 L y 316 Ti), la inmersión en una solución de
ácido nítrico es suficiente y sin necesidad de incorporar inhibidores de corrosión.
Para otros aceros, principalmente ferríticos y martensíticos de la serie 400, que pueden sufrir
discoloraciones bajo la acción del ácido, se modifica la composición de la solución nítrica con dicromato
potásico. Esta sal, además de actuar como inhibidora, refuerza la acción oxidante de la solución.
Las formulaciones idóneas para un baño de descontaminación y pasivación son:
Aceros austeníticos**
Dicromato potásico
Agua
250 l
----750 l
Aceros austeníticos o ferríticos
con un 13% en Cr
500 l
2 % en peso
500 l
** Esta formulación está indicada igualmente para aceros ferríticos
Caso de utilizar ácido nítrico1 del 53%, los valores reflejados en la tabla se modificarían del siguiente modo:
Aceros austeníticos**
Dicromato potásico
Agua
290 l
----710 l
Aceros martensíticos o
ferríticos con un 13% en Cr
585 l
2 % en peso
415 l
De modo análogo a los decapados, caso de utilizar ácido nítrico1 de otra riqueza bastará con establecer la
correspondiente proporcionalidad para identificar el volumen requerido. La cantidad de agua será la
diferencia entre este valor y hasta los 1000 litros.
Las condiciones operativas recomendables son:
▫
▫
▫
▫
Temperatura de baño: 50 ºC
Tiempo de inmersión para aceros austeníticos: 15 minutos
Tiempo de inmersión para aceros martensíticos: 30 minutos
Tiempo de inmersión para aceros ferríticos: según el caso (ver tabla según contenido en cromo)
Es posible usar los baños de pasivación a temperatura ambiente (no inferior a 20ºC) pero incrementando
los tiempos de inmersión a más de 30 minutos en los austeníticos y a más de 2 horas en los martensíticos.
Si la pasivación se realiza sin etapa previa de decapado, los tiempos de tratamiento serían de 3 horas y de
5 horas respectivamente.
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Imagen cedida por gentileza de Navarrete e Hijos S.A.
PRECISIONES SOBRE EL BAÑO QUE INCLUYE DICROMATO POTÁSICO
A los efectos tanto técnicos, como legislativos y reglamentarios, es necesario establecer algunas
precisiones para el baño a base de dicromato potásico y los artículos de acero inoxidable tratados en él:
▫
No es usual que las superficies pasivadas deban ser recubiertas por vía electrolítica pero, caso de
requerirlo, la superficie tratada con cromatos presentará dificultades insalvables para ser metalizada
por métodos convencionales.
▫
El baño de pasivación con dicromato contiene cromo hexavalente por lo que, tanto las aguas de su
enjuague asociado, como los efluentes producidos por el baño agotado, deben ser tratados
adecuadamente en la depuradora físico-química y respetar los límites de vertido establecidos.
▫
No es admisible la pasivación con sales crómicas de útiles que vayan destinados a la industria
alimentaria.
▫
Este tratamiento no plantea problemas con las limitaciones establecidas por la industria de
automoción, según Directiva ELV (2000 / 53 / CE) y posteriores “Decisiones de la Comisión”
relacionadas.
▫
Tampoco plantea problemas con las limitaciones establecidas por la industria de productos eléctricos y
electrónicos, según Directiva RoHS (2002 / 95 / CE) y posteriores “Decisiones de la Comisión”
relacionadas.
▫
En efecto, el valor umbral establecido para el cromo hexavalente por las Directivas anteriores:
“Contenido no superior al 0,1% en peso por material homogéneo” nunca es superado en este tipo
de tratamiento.
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CONTROL Y MANTENIMIENTO DE LOS PROCESOS
Para el control analítico de los baños de decapado y de pasivación se realiza el seguimiento de:
▫
▫
▫
▫
Ácido nítrico
Fluoruros libres y totales
Hierro
Cromo
1) El ácido nítrico se determina por valoración potenciométrica utilizando hidróxido sódico 1M como
valorante.
El resultado perseguido es establecer la acidez libre del baño con respecto a su valor de formación, por lo
que si la valoración se realiza al punto de viraje de la fenolftaleina (pH = 8,3) interfieren los metales
presentes por formación de especies hidroxiladas: Fe (OH)2, Ni (OH)2 y Cr (OH)3.
Por ello es preferible usar el punto de viraje del naranja de metilo (pH = 3,7) o del azul de bromofenol (pH =
3,8), donde esa interferencia no se acusa.
Mediante el uso de la potenciometría, con un pH-metro, la valoración finalizará a un valor de pH = 3,75.
2) Los fluoruros están presentes como fluoruro libre y como fluorocomplejos de hierro y de cromo,
conociéndose a la suma de todas las especies como fluoruros totales.
La determinación de fluoruros se realiza mediante valoración potenciométrica con electrodo selectivo de
fluoruros y electrodo de referencia de Ag/AgCl.
El procedimiento a seguir es el especificado por Standard Methods 4500-FC, pudiendo interferir el Fe3+.
Para distinguir entre fluoruros libres y fluorocomplejos se procede del siguiente modo:
▫
▫
▫
▫
Establecer la curva de calibrado con solución de fluoruro sódico o potásico a dos valores (alto y bajo)
respecto del valor aproximado de fluoruro libre contenido en la solución.
Sumergir los electrodos y determinar el valor exacto de fluoruros libres presentes.
Añadir EDTA en suficiente cantidad para desestabilizar los fluorocomplejos presentes.
Sumergir los electrodos y determinar el nuevo valor de fluoruros presentes en la solución. Estos serán
los fluoruros totales.
La diferencia entre ambos valores nos dará la concentración de fluoruros complejos existentes en la
solución.
3) El hierro, y en general el contenido en otros metales pesados como el cromo o el níquel, se determina
por espectroscopia ICP, previa filtración de las muestras.
El procedimiento a seguir es el especificado por Standard Methods 3120, asegurando una dilución
adecuada para no sobrepasar un contenido de 50 mg/l.
Las soluciones patrón se preparan según lo establecido por Standard Methods 3111B, a una concentración
de 10 mg/l.
Las mediciones se realizan a una longitud de onda de 259,94 nm.
4) El cromo se determina como cromo total. Si se desea hacerlo en las formas trivalente y hexavalente, es
necesario utilizar otros métodos analíticos que los discriminen (Standard Methods 3500 Cr-B).
El procedimiento a seguir es el especificado por Standard Methods 3120, con idénticas precauciones que
en el caso anterior, tanto para la dilución como las soluciones patrón.
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Las mediciones se realizan a una longitud de onda de 267,72 nm.
Si bien la presencia de fluoruros en el decapado tiene por objeto la complexación y bloqueo de los metales
presentes, y particularmente Fe3+ y Cr3+, la norma ASTM A 380 – 99 indica que, para evitar el riesgo de
sobredecapados, el contenido en hierro del baño no debe exceder del 2% en peso.
Un estado de sobredecapado conduciría a una severa corrosión por picaduras del acero inoxidable.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS SUPERFICIES DESCONTAMINADAS Y
PASIVADAS
La norma ASTM A 967-05 establece los criterios de inspección y control de calidad de las superficies
descontaminadas y pasivadas indicando que, en ausencia de instrucciones para definir la frecuencia de las
inspecciones, será suficiente con proceder al ensayo de un lote2.
Los ensayos de exposición en niebla salina neutra (NSS) o a elevada humedad (97±3 %) no son
recomendables pues la aparición de manchas o signos de corrosión durante su ejecución no son
atribuibles solamente a la imbibición superficial de partículas ferríticas, sino también a cualquier otra
causa que genere zonas anódicas en la superficie del acero inoxidable. Consecuentemente, los resultados
negativos de estos ensayos pueden arrojar más incertidumbres que evidencias respecto de una incorrecta
descontaminación.
El ensayo de ciclos alternos de inmersión en agua y secado al aire es una prueba de taller que adolece de
las mismas limitaciones anteriores.
Existen sin embargo dos ensayos específicos para el propósito buscado (test del sulfato de cobre y test del
ferroxyl), aunque no aplicables a toda la gama de aceros inoxidables.
Estos ensayos son específicos para los aceros inoxidables austeníticos de las series 200 y 300, así como
para los aceros ferríticos de la serie 400 con un contenido en Cr ≥ 16 %.
Sin embargo, no son aplicables a los aceros martensíticos de la serie 400, ni a los aceros ferríticos de la
misma serie con un contenido en Cr < 16 %. En tales casos no queda otro remedio que recurrir a los
ensayos de NSS o de humedad a pesar de sus limitaciones.
Aplicando las soluciones recién preparadas sobre la superficie de una muestra mediante una espátula o
pincel de plástico, en las condiciones establecidas en ASTM A 967-05, no deben aparecer:
Depósitos de cobre observables a simple vista o con visión ampliada (ensayo del sulfato de cobre)
Zonas de coloración azulada (ensayo del ferroxyl)
RECOMENDACIONES PARA LA REALIZACIÓN DE LOS ENSAYOS
Las soluciones de ensayo de sulfato de cobre o de ferroxyl no se conservan, siempre deben ser utilizadas
de preparación reciente.
Las superficies de acero inoxidable cementadas (carburizadas) no pueden ser descontaminadas y
pasivadas ya que el carbono se ha combinado con el cromo formando carburos de cromo superficiales.
Consecuentemente, los ensayos descritos no son aplicables.
Del mismo modo, estos ensayos no son aplicables sobre superficies de acero inoxidable nitruradas dado
que, debido al fuerte ataque que produce el ácido nítrico, tampoco son pasivables.
2
El criterio de lote puede variar en función del cliente, debiendo ser pactado previamente por las partes. Se pueden establecer diferentes
criterios: Partidas tratadas durante un turno de trabajo o fracción de tiempo, piezas de un mismo envío, piezas de un mismo tipo de aleación
etc. En cualquier caso, las piezas que constituyan un mismo lote debieran haber sido tratadas en idénticas condiciones de fabricación
(mecanizado, corte, tratamiento térmico, soldadura, pulido, etc.)
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Si, como consecuencia de un resultado negativo del ensayo, se procediera al rechazo del lote
seleccionado, la correspondiente partida puede ser sometida a un nuevo proceso de decapado y
repasivación. Tras este proceso de reelaboración pueden ser ensayadas de nuevo con idénticos criterios
de aceptación o rechazo.
Los objetos destinados a uso alimentario que hayan sido ensayados no pueden ser devueltos a la partida
original, por lo que el lote será debidamente identificado y retirado. Si se pretendiera reaprovecharlos,
deben ser limpiados por el laboratorio según las especificaciones establecidas en ASTM A 967-05 y
entregados para someterlos a un proceso completo de repasivación.
SOPORTE DE AIMME HACIA LAS EMPRESAS
El proceso de descontaminación y pasivación de aceros inoxidables, en apariencia sencillo, puede
entrañar diferentes grados de complejidad, tanto para el fabricante del producto como al tratador de la
superficie dependiendo de los niveles de información disponibles en el pliego funcional de condiciones.
Así pues, no basta con identificar al material como un “acero inoxidable” e incluso tampoco resulta
suficiente hacerlo como un “AISI 304”, sin más detalle, ya que la composición de los baños y sus
condiciones operativas varían significativamente en función del contenido en carbono y de determinados
aleantes, principalmente níquel y cromo.
Las empresas suelen requerir de AIMME ensayos de corrosión acelerada (NSS) en productos de acero
inoxidable sin especificar más detalles. Si su objetivo es conocer el grado de descontaminación y
pasivación superficial, el enfoque de la solicitud no es el adecuado ya que, como se ha descrito en el
apartado de control de calidad, la casuística es compleja y el ensayo NSS no permite distinguir entre el
efecto y sus posibles causas.
Las consecuencias para el solicitante del servicio podrían ser graves si se dieran situaciones de fallo del
producto en condiciones de servicio.
Considerando además que cuando se evalúe el estado de descontaminación y pasivación superficial de un
acero inoxidable, las normas aplicables de producto exigen que el encabezado del informe de laboratorio
refleje los detalles del proceso de tratamiento como referencia de idoneidad, se entenderá que la
práctica habitual no es la más acertada para el objetivo pretendido.
El enfoque correcto debería pasar por un análisis exhaustivo de la situación entre el solicitante y los
técnicos de AIMME, pudiendo requerir de información adicional a aportar por otros actores involucrados en
el proceso de fabricación.
En cualquier caso, el conocimiento de las capacidades de AIMME, destinadas al soporte técnico de las
empresas de producto o proceso, resulta clave en este ámbito de actuaciones posibilitando corregir las
situaciones de desinformación y enfocar adecuadamente el servicio requerido.
Un primer apoyo lo brindan los recursos disponibles en el Laboratorio de Análisis Químicos3 para la
caracterización de los elementos críticos en la adopción de decisiones a incluir en el pliego de condiciones
de la gama de tratamiento. De este modo se cuenta con:
▫
▫
▫
Analizador elemental de carbono
Espectroscopia de emisión por plasma
Espectroscopia de emisión por chispa
Una vez establecidas las características del material, la definición del proceso a seguir y su pliego de
condiciones operativo juegan un papel igualmente importante.
3
Acreditado por ENAC según EN ISO / CEI 17025
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Si las dimensiones de las piezas son reducidas, el tamaño de las partidas pequeño o la frecuencia de las
órdenes de fabricación discontinuas, la empresa de tratamiento superficial puede considerar que el valor
de renovación de los baños y el coste asociado por tratamiento de aguas residuales no sean relevantes.
En tal caso, se puede admitir la práctica de sustitución de baños como medida preventiva aceptable para
garantizar la calidad del producto.
Sin embargo, cuando las dimensiones de las piezas son considerables o el tamaño de partidas numeroso y
la frecuencia de las órdenes de fabricación continua, las dimensiones requeridas por los baños obligan a
un correcto mantenimiento de sus condiciones operativas para la consecución de unas garantías de
producto aceptables a costes asumibles.
De nuevo, el apoyo del Laboratorio de Análisis Químicos3 de AIMME vuelve a ser del mayor interés en el
seguimiento de:
▫
▫
▫
▫
Componentes de los baños: acidez libre, fluoruros y cromatos
Contaminantes de los baños: hierro y, puntualmente, cromo trivalente
Calidad de las aguas de enjuague no críticas: cloruros
Caracterización de aguas residuales: DQO, conductividad, sólidos en suspensión, tensioantivos
aniónicos, nitratos, fluoruros, cromo hexavalente, hierro y otros metales pesados
Un nuevo apoyo para las empresas que requieren el control de calidad del producto es ofrecido por el
Laboratorio de Corrosión y Recubrimientos3 de AIMME, donde el acabado superficial es evaluado según la
naturaleza del material mediante:
▫
▫
▫
▫
Ensayo al sulfato de cobre
Ensayo al ferroxyl
Ensayo de corrosión en niebla salina neutra
Ensayo de humedad
Ante la necesidad de definir procesos especiales de pasivación mediante ácido cítrico o de tratamientos
particulares de limpieza superficial para aceros aleados de alta resistencia, sensibles a la fragilidad por
hidrogenación y susceptibles a la corrosión intergranular, las empresas cuentan con el apoyo de la Unidad
de Materiales y Tratamiento de Superficies cuyos técnicos disponen de una dilatada experiencia
profesional en:
▫
▫
▫
▫
▫
Comportamiento de los materiales metálicos en condiciones de utilización
Estudios de corrosión y sus causas
Modificación de las características de los materiales metálicos
Sistemas de protección mediante tratamientos de transformación superficial
Evaluación de tratamientos térmicos adaptados para reducir la susceptibilidad a la fragilización por
hidrogenación o la corrosión intergranular
Adicionalmente, los recursos disponibles en Laboratorios de Análisis Químicos3 y de Corrosión y
Recubrimientos3 vuelven a ser determinantes en este ámbito, poniendo en juego nuevos equipamientos y
ensayos tales como:
▫
▫
▫
Analizador elemental de hidrógeno
Ensayos de resistencia a la tracción
Ensayos de resistencia a la corrosión intergranular (variables según la composición de la aleación)
Por último, y en el ámbito de la salud y garantías de seguridad al consumidor y de las responsabilidades
que afectan a los diferentes integrantes de la cadena de circulación del producto (fabricante, recubridor,
distribuidor, etc.), la intervención del Laboratorio de Análisis Químicos3 de AIMME resulta igualmente
trascendente.
En este caso se trata de evaluar el estado de conformidad de los productos fabricados en aceros
inoxidables, o sus partes, con las limitaciones establecidas por:
Página 11 de 13
▫
▫
Directiva ELV (2000 / 53 / CE) o “de los vehículos al final de su vida útil”
Directiva RoHS (2002 / 95 / CE) o “de las restricciones al uso de substancias peligrosas en productos
eléctricos y electrónicos”
Para ello se dispone de los medios necesarios para la realización de los ensayos de:
▫
Determinación del valor umbral de cromo hexavalente establecido para los diferentes materiales
homogéneos que constituyen el producto
BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA
Lloret G. Tratamientos de Preparación Previa de Superficies Metálicas. AIMME. Paterna. 1988.
Divers Auteurs. Les Aciers Inoxydables. Propriétés, Mise en Oeuvre, Emploi, Normes. Lavoisier. Paris.
1990.
Hudson R.M. Pickling and Descaling, in ASM Handbook, vol. 5: Surface Engineering. ASM International.
Materials Park. 1994.
Davis J.R. Surface Engineering of Stainless Steels, in ASM Handbook, vol.5: Surface Engineering. ASM
International. Materials Park. 1994.
Divers Auteurs. Dégraissage, Décapage, Passivation des Aciers Inoxydables en Fabrication. Guide. Cetim.
Senlis. 1997.
Divers Auteurs. Interactions, Traitements Thermiques, Traitements de Surface sur les Aciers. Guide. Cetim.
Senlis. 1997.
Asociación Española de Normalización y Certificación. Material Aerospacial. Pasivación de Aceros
Resistentes a la Corrosión y Descontaminación de Aleaciones a base de Níquel. Madrid. Edición 1997.
APHA. AWWA. WEF. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20th edition, ed. by
Crescery L.S., Greenberg A.E., Eaton A.D, APHA. Washington. 1998.
American Society for Testing and Materials. ASTM A 380. Standard Practice for Cleaning and Descaling
Stainless Steel Parts, Equipment and Systems. Philadelphia. Publication 1999.
Asociación Española de Normalización y Certificación. UNE-EN ISO 3651-1. Determinación de la
Resistencia a la Corrosión Intergranular en los Aceros Inoxidables. Parte 1: Aceros Inoxidables
Austeníticos y Ferrítico-Austeníticos. Ensayo de Corrosión en Medio Nítrico por Medición de la Pérdida de
Masa (ensayo de Huey). Madrid. Edición 1999.
Asociación Española de Normalización y Certificación. UNE-EN ISO 3651-2. Determinación de la
Resistencia a la Corrosión Intergranular en los Aceros Inoxidables. Parte 2: Aceros Inoxidables Ferríticos,
Austeníticos y Ferrítico-Austeníticos. Ensayo de Corrosión en un Medio que Contiene Ácido Sulfúrico.
Madrid. Edición 1999.
Directiva 2000 / 53 / CE del Parlamento Europeo y del Consejo (y posteriores Decisiones de la Comisión)
relativa a los vehículos al final de su vida útil. Diario oficial de las Comunidades Europeas. L 170. Bruselas.
2000 y siguientes.
Wéry M. Décapage Chimique des Surfaces Métalliques. Techniques de l’Ingénieur, vol. MD2: Traitements
des Métaux: M 1456. Techniques de l’Ingénieur. Paris. 2001.
Lloret G. Vertido Cero en la Industria del Acero. Tesis doctoral. Universidad Politécnica de Valencia. E.T.S.
de Ingenieros Industriales. Valencia. 2003.
Página 12 de 13
Directiva 2002 / 95 / CE del Parlamento Europeo y del Consejo (y posteriores Decisiones de la Comisión)
relativa a las restricciones al uso de substancias peligrosas en productos eléctricos y electrónicos. Diario
Oficial de las Comunidades Europeas. L 37. Bruselas. 2003 y siguientes.
American Society for Testing and Materials. ASTM A 967. Standard Specification for Chemical Passivation
treatments for Stainless Steel Parts. Philadelphia. Publication 2005.
Queruel A. Aide-mémoire. Traitement de Surface des Aciers. Dunod. Paris. 2007.
http://www.aimme.es/aimme/servicios/ . Paterna (2008).
Página 13 de 13

descontaminación y pasivación aceros

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