Pasivación del acero inoxidable: todo lo que debe saber

El acero inoxidable se utiliza en casi todos los tipos de industrias debido a las excelentes propiedades que posee. Sin embargo, el acero inoxidable se deteriora con el tiempo y necesita un tratamiento adecuado.

Si desea saber qué es la pasivación del acero inoxidable y los métodos para lograrla, lea esta guía.

¿Qué es la pasivación del acero inoxidable?

La pasivación del acero inoxidable es un proceso en el que se eliminan las moléculas de hierro libre de la superficie del acero inoxidable.

El acero inoxidable es una aleación fabricada con cromo, hierro y otros elementos, y el hierro tiene tendencia a oxidarse. Las capas de cromo del acero inoxidable ayudan a protegerlo de la corrosión.

La pasivación del acero inoxidable garantiza que todos los contaminantes se eliminen de la superficie del acero inoxidable para que el cromo pueda formar una capa de óxido.

En caso de que haya contaminantes presentes, esta capa no será lo suficientemente protectora. El proceso garantiza la resistencia a la corrosión y mejora la durabilidad del acero inoxidable.

¿Por qué es esencial la pasivación para el acero inoxidable?

El hierro es conocido por diversas propiedades, pero no ofrece resistencia a la corrosión. Por lo tanto, el acero inoxidable se crea mezclando los elementos, entre los cuales el cromo garantiza la resistencia a la corrosión.

Sin embargo, la pasivación sigue siendo extremadamente importante por muchas razones, que son las siguientes:

Protección contra la corrosión

El hierro es el elemento principal del acero inoxidable y ofrece ventajas, pero se corroe cuando se expone al oxígeno y al agua. En este caso, la pasivación permite limpiar la superficie y añade una capa de protección al acero inoxidable para garantizar su rendimiento.

Eliminación de contaminantes

Siempre quedan contaminantes en el proceso de fabricación, por muy cuidadoso que sea. Incluso la herramienta de mecanizado tiene tendencia a dejar contaminación, lo que provoca oxidación y, por tanto, corrosión.

El proceso de pasivación se lleva a cabo con un proceso de limpieza muy exhaustivo y, por lo tanto, los contaminantes se eliminan de la superficie.

Mayor mecanizabilidad

La aplicación de la pasivación del acero inoxidable no cambia la composición del acero inoxidable ni afecta a su mecanizabilidad. De hecho, ofrece protección contra la corrosión y lo hace más fácil de mecanizar.

3 pasos del proceso de pasivación del acero inoxidable

El proceso de pasivación del acero inoxidable tiene tres pasos cruciales, que son los siguientes:

Limpieza de la superficie

El primer paso requiere limpiar las piezas de acero inoxidable de todo tipo de contaminantes. Para el proceso de limpieza se utiliza un desengrasante alcalino, ya que puede eliminar contaminantes como residuos, polvo, productos químicos o aceite.

Proceso de pasivación

La segunda etapa es la principal, en la que se utiliza ácido cítrico o ácido nítrico para bañar la superficie del acero inoxidable. Ayuda a eliminar los restos de hierro de la superficie.

El ácido cítrico es asequible y también respetuoso con el medio ambiente, pero tiene tendencia a la proliferación de moho. El ácido nítrico, en cambio, es más eficaz, pero también es más caro y produce vapores tóxicos.

Ensayo de los componentes pasivados

En cuanto se realiza la pasivación de los componentes, se llevan a cabo algunas pruebas para garantizar que el proceso se ha completado perfectamente. Estas pruebas son las siguientes:

• Se realiza una prueba de alta humedad en la que el componente pasivado se deja en humedad durante un día y se evalúa su resistencia a la humedad.
• Se realiza una prueba de niebla salina manteniendo las piezas pasivadas en una cámara de niebla salina durante un periodo de dos horas para poder evaluar la durabilidad y la corrosión.
• Los componentes pasivados también se someten a agua destilada durante un día para poder comprobar los signos de corrosión.
• También se aplica sulfato de cobre a los componentes pasivados para comprobar si se crea un depósito debido a la presencia de hierro libre.

Métodos y técnicas de la pasivación del acero inoxidable

El proceso de pasivación del acero inoxidable cuenta con los siguientes métodos y técnicas:

Pasivación con ácido cítrico

La pasivación con ácido cítrico es respetuosa con el medio ambiente y crea una capa muy fina sobre el componente de acero inoxidable. Elimina los contaminantes y también el hierro libre de la superficie. Es un método de pasivación muy asequible y eficaz debido a su menor impacto ambiental.

Sin embargo, una desventaja de este proceso es que pueden crecer mohos sobre él, por lo que no es muy popular para el proceso de pasivación.

Pasivación con ácido nítrico

La pasivación con ácido nítrico es un proceso en el que el acero inoxidable se sumerge en una solución de ácido nítrico. Ayuda a eliminar el hierro libre y mejora la resistencia a la corrosión. Los fabricantes la prefieren por la eficacia que ofrece.

Sin embargo, es un método peligroso debido a la naturaleza del ácido nítrico. Además, ni siquiera es adecuado para el medio ambiente.

Muchos fabricantes también añaden dicromato de sodio, que ayuda a aumentar la eficacia del proceso y garantiza una alta resistencia a la corrosión. A pesar de ello, la naturaleza peligrosa del proceso hace que sea menos común.

Comparación de ambas técnicas

El proceso de pasivación con ácido cítrico es seguro y suave en comparación con la pasivación con ácido nítrico y además garantiza una mejor estabilidad. Sin embargo, es menos compatible con todos los tipos de aleaciones de acero inoxidable y también es un proceso lento en comparación con el método del ácido nítrico.

Por otro lado, la pasivación con ácido nítrico es rápida, ofrece compatibilidad con diferentes aleaciones de acero inoxidable y también es más eficaz. Sin embargo, debido a las preocupaciones de seguridad y a su naturaleza peligrosa, es un proceso arriesgado.

Ventajas de la pasivación del acero inoxidable

El proceso de pasivación del acero inoxidable es beneficioso, y algunas de sus ventajas son las siguientes:

Mayor resistencia a la corrosión

El acero inoxidable adquiere una excelente resistencia a la corrosión gracias al proceso de pasivación. En los casos en que la capa de cromo está dañada, el acero inoxidable puede oxidarse, pero el proceso de pasivación añade una nueva capa, lo que lo hace altamente resistente a la corrosión.

Mayor vida útil

El proceso de pasivación puede aumentar la vida útil de los componentes de acero inoxidable. El tratamiento químico de los componentes aumenta su resistencia y también garantiza una mayor resistencia al desgaste.

Por lo tanto, puede resultar adecuado para aplicaciones que necesitan un componente de acero inoxidable de larga duración.

Acabado estético mejorado

La pasivación mejora el acabado superficial del componente y lo hace altamente resistente a la corrosión. Si la superficie presenta marcas de huellas dactilares u otras marcas, la pasivación proporciona un aspecto más limpio, lo que resulta atractivo.

Factores que afectan la eficacia de la pasivación

Hay tres factores muy importantes que influyen en la eficacia de la pasivación y que deben tenerse en cuenta; son los siguientes:

Impacto del entorno

La temperatura influye en el efecto de la pasivación. Si la temperatura del entorno es alta, la pasivación es más eficaz.

Además, los agentes de limpieza utilizados afectan a la pasivación. Si el nivel de cloruros es alto en la solución de limpieza, puede provocar cierta corrosión en el acero inoxidable.

Composición del material

La composición del material es otra consideración, ya que influye en la eficacia del proceso de pasivación. Algunos elementos de aleación pueden ser diferentes, como el níquel o el molibdeno, lo que influye en la firmeza de la capa de óxido y puede afectar a la eficacia de la pasivación.

Tratamientos secundarios después de la pasivación

Para lograr una capa de pasivación exitosa en el acero inoxidable, es importante gestionar el tiempo que el componente permanece en el baño de ácido. Debe extraerse a su debido tiempo y secarse adecuadamente; de lo contrario, pueden aparecer manchas de agua o contaminantes en la superficie.

Retos y preocupaciones en la pasivación del acero inoxidable

La pasivación del acero inoxidable conlleva algunos retos, que son los siguientes:

• Es muy importante limpiar el acero inoxidable adecuadamente para evitar el hierro incrustado. En caso de que queden residuos de hierro en la superficie, todo el proceso puede resultar en vano y provocar la aparición de corrosión.
• Todo el componente debe tratarse de forma uniforme. En caso de inconsistencias en el proceso, puede aparecer corrosión en el componente.

Normas industriales comunes para la pasivación del acero inoxidable

ASTM

ASTM es un organismo internacional que ha establecido normas para la pasivación del acero inoxidable, y las relevantes para el proceso son las siguientes:

ASTM A967: Proporciona una definición clara de los tratamientos de pasivación para los componentes de acero inoxidable, que incluye métodos de ensayo, limpieza, desincrustación, etc.

ASTM A380: Esta norma ofrece recomendaciones adecuadas para pasivar piezas de acero inoxidable mediante diferentes métodos, como la proyección de agua y el decapado ácido.

ASTM F86: Especifica la importancia de la preparación de la superficie para evitar la corrosión.

AMS

AMS son las siglas de Aerospace Material Specifications (Especificaciones de Materiales Aeroespaciales), que también abordan los materiales y las normas relevantes para el sector aeroespacial. Las normas relevantes para el acero inoxidable son las siguientes:

AMS 2700: Define la temperatura, el tiempo de inmersión y la concentración para el proceso de pasivación.

AMS-QQ-P-35: Esta norma también abarca la limpieza, la pasivación y la desincrustación de componentes resistentes a la corrosión, como los de los sectores aeroespacial y médico.

AMS-STD-753: Esta norma establece métodos de ensayo para evaluar la pasivación de los componentes de acero inoxidable.

Buenas prácticas para piezas de acero inoxidable pasivado

El proceso de pasivación requiere algunas buenas prácticas para poder llevarse a cabo de forma eficaz, y algunas de ellas son las siguientes:

• Asegúrese de que, antes de iniciar el proceso de pasivación, el componente esté limpio.
• Asegúrese de utilizar agua desclorada siempre que necesite enjuagar los componentes.
• Procure mantener las operaciones separadas para minimizar la contaminación.
• El equipo que utilice para la pasivación del acero inoxidable debe destinarse únicamente a este proceso y no debe emplearse para otros procesos.
• Utilice un sistema de almacenamiento en bastidores adecuado para evitar el contacto metal con metal.

Conclusión

La pasivación del acero inoxidable mejora la durabilidad y la resistencia a la corrosión de los componentes de acero inoxidable y, dado que estos componentes son tan comunes en las aplicaciones, el proceso es de gran importancia.

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Preguntas frecuentes

¿Cómo puedo pasivar el acero inoxidable de forma segura y económica?

La pasivación con ácido cítrico es el método de pasivación más seguro y económico. Asegúrese de limpiar la pieza de acero inoxidable al iniciar el proceso.

¿Cuánto material elimina la pasivación?

Elimina una cantidad insignificante de material de la superficie.

¿Cuánto dura la pasivación en el acero inoxidable?

La duración de la pasivación depende del uso de la aplicación y del entorno al que esté sometida, pero los componentes pueden someterse a una nueva pasivación cuando sea necesario.

¿La pasivación es lo mismo que el recubrimiento electrolítico?

No, el recubrimiento electrolítico deposita una capa de un metal sobre otro, mientras que la pasivación solo crea una capa de óxido.