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7/25/2019 Decapado y Pasivado del acero inoxidable.doc

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Decapado y Pasivado del acero inoxidable.

Decapado.El decapado es la eliminacin de una fina capa de metal de la superficie

del acero inoxidable mediante el empleo de cidos.Se suelen emplear mezclas de cido ntrico y fluorhdrico para el decapadode los aceros inoxidables. El decapado es el proceso utilizado para eliminarlas manchas de termocoloracin por soldadura de la superficie deelementos de acero inoxidable, en los que se ha reducido el contenido decromo de la superficie del acero.

Mtodos de decapado.Existe una serie de mtodos de decapado que pueden emplearse en loselementos, mdulos de construccin, y materiales de edificios de aceroinoxidable. Los principales mtodos, empleados por los especialistas, en eldecapado de elementos enteros o grandes superficies son:

Decapado por inmersin en tanque Decapado por aspersin

La inmersin en tanque normalmente conlleva el decapado fuera del lugarhabitual; en las instalaciones del fabricante o en las del especialista endecapado.

El decapado por aspersin puede realizarse in situ, pero debe serejecutado por especialistas con los procedimientos y equipos adecuados deseguridad y eliminacin de cido. La inmersin en tanque tiene la ventajade tratar todas las superficies del elemento para lograr una ptimaresistencia a la corrosin y un acabado uniforme. Es tambin la mejoropcin en aspectos de salud y seguridad puesto que siempre se realiza insitu. El decapado llevado a cabo en las instalaciones de un fabricante ominorista de acero inoxidable especializado, donde el proceso puede serminuciosamente controlado, minimiza adems el impacto medioambiental

del proceso.

Procedimiento.

cido ntrico (70%) 10 15 % en volumencido Fluorhdrico (93%) 1 2 % en volumen


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Esta solucin deber mezclarse con agua destilada el 100%.El decapado llevar 15 minutos a una temperatura de la solucin de 20 C.La mejor manera de decapar es la de sumergir el material en la solucinCuando se manipulan materiales de gran tamao esto no ser fcil; en esecaso se puede aplicar la solucin con un cepillo, cuidando que la superficiese mantenga mojada durante el decapado. Despus del decapado, deberenjuagarse el rea cuidadosamente.Esta composicin cida tiene la ventaja de que permitir obtener unasuperficie pareja.

Elementos tubulares de acero inoxidable: las zonas soldadas han sido sometidas a altastemperaturas y muestran una leve cascarilla. Estas manchas de soldadura generalmente

slo se pueden eliminar mediante decapado.

Efecto Irregular del tratamiento por cido debido


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a la falta de una limpieza previa

Pasivado.El pasivado se suele producir de modo espontneo en las superficies deacero inoxidable, pero a veces puede ser necesario favorecer el proceso contratamientos de cido oxidante. A diferencia con el decapado, durante elpasivado mediante cido no se elimina metal alguno de la superficie. Encambio la calidad y el espesor de la capa pasiva crecen rpidamente en el

proceso de pasivado mediante cido. Pueden darse circunstancias en quelosprocesos de decapado y pasivado se produzcan sucesivamente (en lugarde simultneamente), durante tratamientos que empleen cido ntrico, sibien el cido ntrico por s mismo slo podr pasivar las superficies deacero inoxidable. No es un cido efectivo para decapar aceros inoxidables.

El pasivado por cido debera ser considerada como una excepcin, enlugar de como la norma para componentes y elementos de aceroinoxidable. El acero recibido de aceras y mayoristas reconocidos sercompletamente pasivo. Sin embargo puede ser necesario el tratamiento enpiezas mecanizadas de formas complejas. En estos casos particulares elaporte de oxgeno a todas estas superficies recin formadas podra serlimitado, implicando que el proceso natural de pasivado tarde ms tiempoen realizarse, en relacin con superficies al descubierto.Existe el riesgo de que si piezas como stas fuesen puestas en servicio enun entorno, normalmente considerado como apropiado para el tipo deacero particular empleado, pudieran no ser completamente pasivas y sufrircorrosin de forma impredecible. Los tratamientos de pasivado realizadosen estas circunstancias eliminan este riesgo de corrosin innecesario. Es

importante que las superficies de acero estn libres de cualquier cascarillade xido (descascarilladas), tengan sus capas exteriores de metalprotegidas por cromo de la formacin de xido o de las que se hayaneliminado las manchas de termocoloracin mediante decapado, y estnlimpias (sin contaminacin orgnica, lubricantes de mquinas, aceites ygrasa), antes de realizar los tratamientos de pasivado por cido. Si nofuese as, estos tratamientos de pasivado no tendrn plena efectividad.


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Se obtendrn los mejores resultados cuando se lleve a cabo el pasivadoinmediatamente despus del decapado con la solucin cido ntrico/cidofluorhdico pues la superficie est sumamente activa y reaccionar lo msequitativamente posible al lquido del pasivado.Para el pasivado del acero inoxidable austentico se utiliza generalmente lasiguiente mezcla:

cido ntrico 25% por volumenLlenado con agua destilada al 100%La temperatura de la mezcla debe ser de aproximadamente 20C y eltiempo de pasivado de 30 minutos.El tiempo correcto deber determinarse por un ensayo.

Luego de un pasivado muy prolongado puede resultar en un decoloracinde la superficie, especialmente si se trata de superficies pulidas.

Luego del pasivado, la superficie del material deber ser minuciosamenteenjuagada con agua a fin de quitar toda huella de cido.

PRECAUCIN

EL VAPOR QUE SE DESPRENDE DEL CIDO FLUORHDICO ES MUYPELIGROSO PARA LA VISTA.

Se debe tener cuidado y mezclar la solucin en una habitacin bienventilada, o mejor an, de espaldas al viento.Tambien cuidar de tener una buena ventilacin de sala durante eldecapado y/o pasivado.

El personal que se encargar del decapado y pasivado deber estarcuidadosamente protegido, deber usar botas de goma hasta la rodilla, undelantal de goma, guantes de goma y lentes de seguridad.

Despus del decapado/pasivado se deber enjuagar el equipo personalutilizado, pues la goma no resiste mucho el cido ntrico a temperaturaelevada.

La solucin de decapado/pasivado podr ser guardada en un recipiente devidrio, de PVC rgido o en uin balde de polietileno. Tambien pdr guardarse


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en un balde de acero inoxidable AISI 316. Si le balde est construido enacero inoxidable AISI 304 hay posibilidad de corrosin al nivel del liquido.

Mezclar solamente la cantidad necesaria para el tratamiento de losmateriales y enjuagar con mucho agua despues de usarlo.

2.4 LimpiezaNo puede dependerse solamente de lostratamientos por cido para la eliminacinde aceites, grasas, o contaminantes inorgnicosque podran tambin impedir la correctaformacin de la capa pasiva. Puede sernecesaria la combinacin de tratamientos dedesengrasado, limpieza, decapado y pasivado

para preparar adecuadamente las superficiesde acero inoxidable mecanizadas o manufacturadaspara las condiciones de trabajoprevistas. Si las piezas de acero inoxidableestuviesen sensiblemente cubiertas de grasao aceite, entonces deber realizarse unaoperacin de limpieza antes del tratamientopor cido.


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5D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L EDecapado por aspersin:Este proceso ofrece la ventaja de su ejecucin en ellugar habitual, pero exige los procedimientosadecuados de seguridad y eliminacin de cido.3. Mtodos de Decapado

Las reas ms pequeas, especialmentealrededor de las zonas de soldadura, puedendecaparse mediante: Cepillado con pasta o gel (vase lafotografa) Limpieza electroqumica

Decapado por inmersin en tanque:Si las dimensiones de la pieza fabricada se ajustan alas dimensiones del tanque, la pieza entera puede sersumergida en el tanque para su decapado. Latemperatura y duracin de la inmersin afectan alresultado del proceso de decapado.6D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L EPieza de acero inoxidable de pequeo tamao, tratada mediante cepilladocon pasta decapante.empleados, de forma que se obtenganresultadossegurosy satisfactorios. Esimportanteque todos los rastros de productos, residuosy desechos de decapado se eliminen completamentede la superficie de las piezas deacero, para conseguir una superficie completamenteresistente a la corrosin y sin manchasde xido. Los especialistas reconocidos enlimpieza y recuperacin de acero inoxidable

suelen emplear agua destilada (desionizada)en el aclarado final para obtener los mejoresresultados en materiales de construccin.Su asociacin nacional para el desarrollo delacero inoxidable ms prxima podr orientarlesobre los productos y proveedores deservicios de decapado disponibles en su


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zona.Estos mtodos pueden aplicarse in situ yno requieren conocimientos especializadospara su ejecucin efectiva y segura. Esimportante disponer de una experiencia ysupervisin adecuadas para minimizar losriesgos a la salud, seguridad y medioambiente al tiempo que se obtiene unasuperficie correctamente decapada. Puedeproducirse corrosin en las zonas tratadas silos tiempos de contacto con el cido y losprocedimientos de aclarado final no fuesencontrolados adecuadamente conforme a lasinstrucciones del proveedor. Los tiempos de

contacto para los diferentes grados (tipos)de aceros inoxidables pueden variar. Esimportante que los operarios sean conscientesdel tipo particular de acero que se estdecapando y los riesgos de los productos

La capa pasiva sobre los aceros inoxidablesno es el simple xido o cascarilla, que seformara calentando el acero. Durante elcalentamiento la capa pasiva natural transparenteaumenta de grosor formando manchas determocoloracin y finalmente una cascarillagris de xido. La consecuencia de estas capasvisibles de xido es normalmente unareduccin de la resistencia a la corrosin atemperatura ambiente. Los componentes deacero inoxidable, como los elementos dehornos, diseados para funcionamiento aaltas temperaturas hacen uso de estos

recubrimientos de cascarilla de xido msgruesos, y resistentes, para la proteccinfrente a la oxidacin a altas temperaturas.En cambio, los componentes pensados paracondicionesde trabajo a temperatura ambientedependen de una fina capa pasiva transparentepara la proteccin frente a la corrosin.


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Aunque este proceso de pasivado se sueleproducir espontneamente, el proceso deformacin de la capa pasiva de xido rico encromo puede favorecerse en entornos muyoxidantes. El cido ntrico es extremadamentetil para ello, y su uso est muy extendidoen los tratamientos de pasivado de aceroinoxidable disponibles comercialmente.cidos menos oxidantes, como el cidoctrico, tambin pueden ayudar a la formacinde la capa pasiva.7

D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L E

4. Tratamientos de Pasivado8de la mancha trmica formada alrededor delcordn de soldadura). Segn aparece latermocoloracin en la superficie del aceroinoxidable, el cromo se va desplazando haciala superficie del acero, puesto que el cromose oxida ms fcilmente que el hierro delacero. Esto hace que quede una capa justopor debajo de la superficie con un nivelinferior de cromo que en el volumen interiordel acero, y por tanto una superficie con unaresistencia menor a la corrosin.Lasmanchas de termocoloracin por soldaduravisibles sobre las superficies de aceroinoxidable reducen la resistencia a la corrosinde la superficie. Es una buena medida eliminartodas estasmanchas visibles. Para aplicacionesLa termocoloracin es el resultado del

engrosamiento de la capa de xido transparenteque se forma espontneamente en la superficiedel acero. Los colores producidos sonsimilares a los colores de templadoapreciables en otras superficies de acerodespus de los tratamientos trmicos y vandesde tonos pajizo claro al azul oscuro.


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La termocoloracin suele verse en las zonasafectadas por el calor de los elementossoldados de acero inoxidable, incluso cuandose ha aplicado una adecuada proteccin congases (otros parmetros de soldadura comola velocidad pueden afectar al tono del colorD E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L E5. Termocoloracin de Soldadura


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Pieza de acero inoxidable soldada en el estado como qued soldada: esprobable que la cascarilla de xido d paso a la corrosin si no eseliminada


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adecuadamente.Detalle de la zona soldada tras un tratamientoqumico de superficie: el objetivo de este tratamientono es eliminar la propia costura de soldadura, sino lamancha de soldadura que la acompaa.de construccin, esto no slo mejora laimagen esttica de los elementos de aceroinoxidable soldados, sino que ademsdevuelve al acero su resistencia a la corrosin.La termocoloracin de los elementos de aceroinoxidable puede eliminarse mediantemtodos de cepillado cido con pasta o gel,decapado por aspersin, decapado porinmersin en tanque o limpieza electroqumica,

despus de un desengrasado rpido de lazona afectada. Podra ser necesaria unacombinacin de tcnicas de acabado, puestoque no puede dependerse exclusivamentede tratamientos slo de cido ntrico paraeliminar suficiente metal de la superficie.Esto podra incluir tratamientos mecnicos(amolado o abrasin), seguidos por unadescontaminacin con cido ntrico.Es importante eliminar las manchas determocoloracin de caras ocultas de lassoldaduras de los elementos, cuando seaprobable que dichas caras queden aldescubierto en el entorno de trabajo.Las instrucciones de preparacin deldecapado del proveedor deben seguirseminuciosamente cuando se eliminen manchastrmicas que contengan cidos nocivos parala salud. Tambin podra producirse la picadura

de la superficie del acero inoxidable, si seempleasen tiempos de contacto excesivos.9D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L EEnsamblado de acero inoxidable antes y despus del decapado: lafabricacin de


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piezas de acero inoxidable ms grandes comporta inevitablemente una oms zonasde soldadura. Es muy importante tratar la mancha de termocoloracin conla mismaintensidad y atencin en todas partes, incluso en partes de la construccinde difcilacceso.10acabado apropiado a su aplicacin, nopresentarn manchas de xido, a menos quese infiltre contaminacin.Las manchas de xido por contacto de lasuperficie con piezas de acero al carbonoordinario se suele considerar como una

corrosin de la propia superficie de aceroinoxidable. Esto puede ir desde una ligerapelusa amarronada o rasguos de xidohasta picaduras de la superficie en elementoscomo pasamanos. sta es una causa comnde los problemas detectados en la instalaciny entrega de elementos de construccin deacero inoxidable.La contaminacin por hierro, como sedenomina habitualmente, puede ser costosade eliminar tras la entrega. Se evita fcilmentemediante una atenta manipulacin y con losadecuados procedimientos y controles defabricacin, pero puede eliminarse mediantetratamientos adecuados.Entre las fuentes habituales de contaminacinpor hierro en los elementos de acero inoxidableestn: El uso de herramientas, y equipos de

proceso ymanipulacin de acero al carbono(guardas, soportes, ganchos y cadenas deelevacin, etc.) sin una adecuada limpieza. El corte, fabricacin o ensamblaje de metalen fbricas de diversos metales, sinmedidas de separacin o limpiezaapropiadas.


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Para una ptima resistencia a la corrosin,las superficies de acero inoxidable debenestar limpias y sin contaminacin orgnica(grasa, aceite, pintura, etc.) o metlica,especialmente de restos de hierro o acero alcarbono.El acero inoxidable servido por productores,mayoristas o fabricantes prestigiosos normalmenteestar limpio y libre de contaminacin.Losartculos fabricados rigurosamente a partirde aceros inoxidables adecuados con unD E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L E6. Contaminacin por manchas de xido


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Contaminacin por hierro del acero inoxidable: el ejemplo mostrado es uncasotpico de contaminacin por hierro causada por el uso conjunto de hierro(o acero)y acero inoxidable en el mismo trabajo sin una adecuada separacin de losmateriales. En el proceso de descontaminacin, es importante eliminarrealmente


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las trazas de hierro y no simplemente esparcirlas.Si se sospecha que se ha producido unacontaminacin de la superficie, existe unaserie de pruebas aplicables. Las normasamericanas ASTM A380 y A967 resumen laspruebas de contaminacin por hierro.Algunas de las pruebas simplemente buscanmanchas de xido por contacto con el aguao en entornos de alta humedad, tras tiemposde exposicin especficos. Pero para detectarque el hierro libre es el causante de lassubsiguientes manchas de xido, debenaplicarse pruebas de ferroxyl.Estas sensibles pruebas detectan la

contaminacin por hierro libre y xidos dehierro. El apartado 7.3.4 de la ASTM A380especifica el procedimiento detallado quehace uso de una solucin de prueba de cidontrico, agua destilada y ferricianuro potsico.Aunque esto puede hacerse siguiendo lasinstrucciones de la ASTM A380, los preparadosde pruebas debern obtenerse de proveedoresespecializados en decapado y limpieza deacero inoxidable.Su asociacin nacional para el desarrollo delacero inoxidable ms prxima podr orientarlesobre los productos y proveedores de serviciode decapado disponibles en su zona.11Si se detectase contaminacin por hierro,deber eliminarse cualquier rastro.Se puede emplear cualquier proceso dedescontaminacin que pudiese eliminar

completamente el hierro incrustado, pero esimportante que toda la contaminacin seaeliminada y no esparcida por otras zonas dela superficie del elemento de acero inoxidable.Un proceso de eliminacin que incluya unafase de solucin cida es preferible a mtodosde limpieza abrasivos de fase nica, como


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el cepillado con cerdas de metal o la limpiezamediante almohadilla de nailon abrasivo.Debern evitarse los preparados de cidontrico/fluorhdrico cuando slo se necesitedescontaminar las superficies de aceroinoxidable. El ataque qumico de la superficieque podra producirse cuando se usen estosagresivos cidos de decapado podra serintolerable para lassuperficiesdescontaminadas.Su asociacin nacional para el desarrollo delacero inoxidable ms prxima podr orientarlesobre las compaas especializadas en laeliminacin de la contaminacin por hierro yde la restauracin y limpieza general de los

elementos de construccin.D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L ELa contaminacin poroxidacin del hierro,durante la vida enservicio del aceroinoxidable es antiesttico.Se puede eliminar contiempo y con un gastoeconmico importante.12Debern seleccionarse cuidadosamenteoperadores especializados, asegurndosede que trabajan conforme a todas lasnormativas,cdigos y leyes de salud, seguridad y medioambiente correspondientes a estos procesos.Cuando proceda, los procesos y acabado dela superficie final deberan ser acordados yespecificados. El compromise contractual del

acabado superficial se alcanza, en general,mediante un intercambio de los parmetrosde medidas superficiales, incluyendo rugosidad(Ra), reflectividad o brillo, pero deben serconfirmados por los representantes de lasmuestras producidas por la empresa deacabados superfiales.


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Los tratamientos de decapado por inmersinen tanque, por aspersin y de pasivado porcido ntrico debern confiarse a fabricanteso especialistas del acero inoxidable.La seleccin y control de estos procesospotencialmente peligrosos son crticos paragarantizar la obtencin de acabados resistentesa la corrosin satisfactorios.D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L E7. Especificaciones de Decapado y Pasivado

Efecto del tratamiento de superficie en un recipientede acero inoxidable: antes del tratamiento, elrecipiente muestra suciedad y rasguos debidos a lamanipulacin y rastros de pintura.

El pasivado se recoge en la Norma Europea: EN 2516:1997: Pasivado de aceros resistentesa la corrosin y descontaminacin de lasaleaciones de nquel.Se asignan Clases de Proceso a las diversasfamilias de acero inoxidable, que definen unao dos fases de los tratamientos de pasivadoutilizando soluciones de cido ntrico o dedicromato sdico.Las Normas Americanas cubren una gamams amplia de procesos incluyendo lalimpieza, decapado y pasivado. Las principalesnormas son: ASTM A380 - Norma de Limpieza, Descascarilladoy Pasivado de Piezas, Equipos ySistemas de Acero Inoxidable ASTM A967 - Especificacin de Tratamientosde Pasivado Qumico de Piezas de AceroInoxidable

Su asociacin nacional para el desarrollo delacero inoxidable ms prxima podr orientarlesobre las compaas especializadas en eldesarrollo de normas de acabado de superficiespara proyectos especficos.13D E C A P A D O Y P A S I V A D O D E L A C E R O I N O X I D A B L E


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La accin combinada de limpieza, decapado ypasivado produce una superficie uniforme.Diamant Building Bd A. Reyers 80 1030 Bruselas Blgica Tel. +32 2706 82-67 Fax -69 e-mail [email protected] www.euro-inox.orgISBN 2-87997-133-0

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