El agrietamiento intergranular es un fenómeno de daño en materiales, especialmente metales, donde fisuras se forman a lo largo de los límites de los granos debido a tensiones internas, corrosión o procesos térmicos. Este tipo de agrietamiento puede comprometer la integridad estructural y la durabilidad de los componentes.
¿Qué significa agrietamiento intergranular?
El agrietamiento intergranular es una forma de ataque corrosivo que progresa preferentemente a lo largo de los límites de grano. El agrietamiento intergranular es conocido por ser capaz de causar corrosión, lo que se conoce como corrosión intergranular o corrosión intercristalina. En la corrosión intergranular, el agrietamiento que se observa ocurre a lo largo de los límites de los granos debido a la presencia de una tensión de tracción y es a esta actividad a la que nos referimos como agrietamiento por corrosión bajo tensión intergranular (IGSCC).
El agrietamiento intergranular es el resultado de diferencias locales en la composición de un metal a medida que una grieta se propaga a lo largo de los límites de grano de un material, generalmente donde estos límites de grano se debilitan. El agrietamiento intergranular puede ocurrir potencialmente en una amplia variedad de materiales, incluidas las aleaciones de acero, las aleaciones de cobre y la cerámica. En metales con múltiples tipos de patrones de celosía organizados, cuando termina una celosía y comienza otra, se sabe que la fractura cambia de dirección para seguir el nuevo grano. El agrietamiento intergranular aumenta con la homogeneización por deformación que resulta de los granos gruesos.
El agrietamiento intergranular también se conoce como corrosión intergranular, agrietamiento por corrosión intergranular, agrietamiento por corrosión bajo tensión intergranular (IGSCC), corrosión intercristalina, corrosión interdendrítica o ataque intergranular.
industriapedia explica el agrietamiento intergranular
El agrietamiento intergranular no es visible en la superficie y es muy destructivo. Se propaga por el interior del metal a lo largo de los límites del grano, reduciendo la resistencia y destruyendo la capacidad del metal para formarse o moldearse. La identificación positiva de este tipo de corrosión generalmente requiere el examen de la microestructura bajo un microscopio metalúrgico, aunque a veces es reconocible visualmente.
Metales y Aleaciones Susceptibles al Agrietamiento Intergranular
Entre los metales afectados por este tipo de corrosión se encuentran el acero inoxidable, ciertas aleaciones de magnesio y las aleaciones de aluminio con cobre. La corrosión intergranular ocurre en ciertos grados de acero inoxidable cuando el acero se calienta, como ocurre con la soldadura. En este caso, se produce fragilidad, lo que hace que el metal se agriete cerca de la soldadura. Por este motivo, es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura antes de volver a instalar piezas de acero inoxidable que hayan sido soldadas.
Causas del agrietamiento intergranular
El agrietamiento intergranular probablemente ocurrirá cuando haya una influencia ambiental hostil y se vea favorecido por tamaños de grano más grandes y mayor tensión. El agrietamiento intergranular posiblemente podría ocurrir en un amplio rango de temperaturas.
Existen varios procesos que pueden conducir a una fractura intergranular, tales como:
- Nucleación de microvacíos y coalescencia en inclusiones o partículas de segunda fase ubicadas a lo largo de los límites de grano.
- Formación de grietas y cavidades en el límite de grano asociadas con condiciones de ruptura por tensión a temperatura elevada.
- Descohesión entre granos contiguos debido a la presencia de impurezas en los límites de grano y en presencia de hidrógeno y metales líquidos.
- Agrietamiento por corrosión bajo tensión asociado con la disolución química a lo largo de los límites de grano.
- Carga cíclica cuando el material ha perdido su capacidad para adaptarse a la deformación plástica entre granos contiguos que conducen a límites de grano.
Prevención del agrietamiento intergranular
El agrietamiento intergranular se puede prevenir mediante el uso de:
- Aceros inoxidables de bajo contenido en carbono.
- Uso de grados estabilizados aleados con titanio o niobio. El titanio y el niobio son fuertes formadores de carburos. Reaccionan con el carbono para formar los carburos correspondientes, evitando así el agotamiento del cromo.
- Uso de un tratamiento térmico posterior a la soldadura.