Localización a nanoescala del inicio de la corrosión.

Crédito: Nature's Materials Degradation

La mitigación de la corrosión sigue siendo un desafío abrumador debido a que eventos de corrosión iniciados y localizados a escala nanométrica, aún poco conocidos,  causan variaciones impredecibles en la longevidad del material. La corrosión localizada es diferente de la corrosión uniforme. La uniforme ocurre en forma masiva y es altamente predecible. La localizada es “invisible”, con una ruta observable solo en su punto final cuando los tubos de acero se oxidan y  fallan. Para anticipar  los desastres, las compañías petroleras y otros han creado modelos informáticos para predecir cuándo se necesita un reemplazo. No obstante estos modelos requieren mayor conocimiento fisicoquímico del proceso para no fallar y originar costosos inconvenientes. Recientemente, 13 investigadores de los Laboratorios Nacionales Sandia, del Centro de Nanotecnologías Integradas del Departamento de Energía (Albuquerque) y del Centro de Investigación Aramco en Boston, entre otros, han descubierto que una forma particular de corrosión a nanoescala es responsable de disminuir de manera impredecible la vida útil de las tuberías de acero con bajo carbono,  según se comenta en la reciente e interesante publicación  Localized corrosion of low-carbon steel at the nanoscale  publicada en la revista Nature 's Materials Degradation. 

Utilizando microscopía electrónica de transmisión en celdas líquidas capturaron el advenimiento de la corrosión acuosa localizada en acero al carbono a escala nano y en tiempo real. La corrosión localizada se inicia en una unión triple formada por un  grano de cementita (carburo de hierro C₃Fe), dos granos de ferrita (a-Fe). Esta unión se forma frecuentemente durante la mayoría de los métodos de modelado de tuberías de acero. En los experimentos, el proceso corrosivo se detuvo cuando la unión triple se consumió  por la corrosión, pero la grieta dejada permitió a la solución corrosiva continuar atacando el interior del acero. El hecho constituye la primera observación en el mundo en tiempo real de la corrosión a nanoescala en un material de aplicación real, el acero al carbono, el tipo de acero más utilizado en infraestructura en todo el mundo. Toda una mejora en la  comprensión de los mecanismos por los cuales la corrosión se inicia y progresa a partir de estos tipos de interfaces. El trabajo ya se está incorporando en modelos utilizados para evitar catástrofes relacionadas con la corrosión, como el colapso de la infraestructura y las costosas roturas de tuberías.

Lectura complementaria:                                                                                                    Localized corrosion of low-carbon steel at thenanoscale.