El ensayo de velocidad de deformación lenta, conocido como SSRT por sus siglas en inglés, es una técnica de laboratorio para evaluar la susceptibilidad de materiales metálicos a la fisuración por corrosión bajo tensión. El procedimiento consiste en someter una probeta a tracción a una velocidad de deformación reducida, en un ambiente corrosivo controlado, de modo que el medio actúe simultáneamente con la deformación. Este artículo desarrolla la base metodológica del ensayo, la preparación y el acondicionamiento de probetas, el equipamiento y parámetros operativos, las métricas de rendimiento, los criterios de aceptación conforme a ASTM G129 y NACE TM0198, y los escenarios de aplicación junto con parámetros complementarios, ofreciendo una guía práctica para laboratorios de corrosión.
principio y base metodológica
El SSRT se fundamenta en la interacción entre una carga de tracción aplicada de forma continua y un ambiente agresivo. Al imponer una velocidad de elongación muy baja, del orden de 10⁻⁶ a 10⁻⁷ s⁻¹, el tiempo de exposición del material al medio se prolonga de manera considerable, lo que permite que los mecanismos de fisuración por corrosión bajo tensión se manifiesten durante el propio ensayo. La rotura puede producirse de forma dúctil o frágil según la susceptibilidad del material. Durante la prueba se registran la curva esfuerzo-deformación, el tiempo hasta la rotura y las características de la fractura, y estos resultados se comparan con los obtenidos en un ambiente inerte de referencia, como aire o aceite, para cuantificar la degradación atribuible al medio corrosivo. Esta comparación relativa constituye el núcleo interpretativo del método.
Preparación
y acondicionamiento de probetas
La geometría habitual de la probeta es la de tracción normalizada, con sección calibrada y transiciones mecanizadas con radios adecuados para evitar concentraciones de tensión ajenas al fenómeno estudiado. Antes del montaje, la superficie se limpia con disolventes apropiados para eliminar restos de grasa, aceite y partículas; en algunos casos se aplica un acabado con papel abrasivo de grano fino siguiendo la secuencia indicada por el procedimiento del laboratorio. Las dimensiones se miden y registran para calcular el área de la sección transversal. Seguidamente, la probeta se monta en la celda de corrosión con sellos que aislan la zona calibrada del resto del sistema de carga. El medio de ensayo se prepara según la especificación del cliente o del programa de pruebas, se desairea cuando el protocolo lo requiere y se lleva a la temperatura objetivo antes de iniciar la deformación. El acondicionamiento previo en el medio, sin carga o con carga reducida, permite estabilizar el potencial electroquímico.
Equipo y parámetros del ensayo
El montaje típico comprende una máquina de tracción de baja velocidad con control de desplazamiento, una celda de corrosión con material compatible con el medio, un sistema de termostatización y dispositivos de medición de carga y elongación. La velocidad de desplazamiento de la cruzeta se selecciona dentro del intervalo establecido por la norma aplicable y se mantiene constante durante toda la prueba, pues es el parámetro que gobierna la velocidad de deformación nominal. La temperatura del medio se controla y registra de forma continua, así como su pH y, cuando el estudio lo requiere, el potencial electroquímico de la probeta mediante un electrodo de referencia y un potenciostato. La celda debe permitir la observación visual de la probeta y la toma de muestras del medio. Todos los parámetros, junto con la identificación del material y su tratamiento térmico, quedan documentados en el expediente del ensayo para asegurar la trazabilidad.
Métricas
de rendimiento: velocidad de deformación y tiempo a rotura
Los indicadores principales del SSRT son el tiempo hasta la rotura, la elongación total, la reducción de área y el esfuerzo máximo alcanzado. Estos valores, obtenidos en el medio agresivo, se comparan con los de la prueba en ambiente inerte mediante ratios normalizados, y una caída apreciable de dichos cocientes indica susceptibilidad a la fisuración por corrosión bajo tensión. La velocidad de deformación debe reportarse porque condiciona la competencia entre los procesos mecánicos y electroquímicos; velocidades mayores pueden enmascarar el fenómeno y velocidades menores alargan el ensayo sin ganancia informativa clara. Tras la rotura, el examen fractográfico de las superficies de fractura, con microscopía óptica o electrónica de barrido, distingue los modos dúctil y frágil y revela la presencia de fisuras secundarias en la sección calibrada, lo que complementa la evaluación cuantitativa.
Criterios
de aceptación y normas aplicables (ASTM G129, NACE TM0198)
La norma ASTM G129 describe el procedimiento general para evaluar la susceptibilidad a la fisuración por corrosión bajo tensión mediante SSRT, incluyendo requisitos de preparación de probetas, control de la velocidad de elongación y presentación de resultados en forma de ratios comparativos. Por su parte, NACE TM0198 aborda la aplicación del método a materiales específicos para servicio con sulfuro de hidrógeno, detalla el acondicionamiento del medio y las condiciones de tensión. Los criterios de aceptación no son valores universales: se definen en la especificación del cliente, en el código de diseño aplicable o en el contrato de ensayo, y suelen expresarse como valores mínimos admisibles de los ratios de tiempo a rotura o de reducción de área. El laboratorio debe declarar la norma seguida, las desviaciones si existen y la incertidumbre de las medidas, y el informe final refleja la comparación entre el ambiente corrosivo y el inerte.
Escenarios
de aplicación y parámetros complementarios
El SSRT se aplica a distintos tipos de muestras metálicas: aceros de línea, aleaciones para servicio en ambientes con sulfuro de hidrógeno, componentes de procesos químicos y materiales en desarrollo para condiciones corrosivas severas. Resulta útil en calificación de materiales, control de calidad de tratamientos y comparación de condiciones de proceso. Como método de screening, sus resultados suelen complementarse con pruebas a carga constante, ensayos de doble viga preagrietada y pruebas electroquímicas como curvas de polarización. Parámetros como el pH del medio, la temperatura, la concentración de especies agresivas, el potencial electroquímico y la composición del gas disuelto deben registrarse porque influyen de forma directa en el resultado. La combinación del SSRT con estas técnicas reduce el riesgo de conclusiones erróneas y permite fundamentar decisiones sobre selección de materiales.
FAQ
¿Qué
materiales y productos se pueden evaluar mediante el ensayo SSRT?
El SSRT es aplicable a diversos tipos de muestras metálicas, como aceros de línea, aleaciones resistentes a ambientes con sulfuro de hidrógeno y componentes para procesos químicos. También se emplea con materiales en desarrollo sometidos a medios corrosivos severos.
¿Qué
contiene el informe de un ensayo de velocidad de deformación lenta y para qué se usa?
El informe identifica la norma seguida, la composición y condición del material, la velocidad de deformación, el medio y temperatura de ensayo, y los resultados: tiempo a rotura, elongación, reducción de área y ratios frente al ambiente inerte, junto con la fractografía. Se usa para calificar materiales y comparar condiciones de proceso.
¿Cómo
se solicita un ensayo SSRT y qué conviene acordar con el laboratorio?
El solicitante debe aportar la referencia del material, su tratamiento térmico, el medio de interés y la norma aplicable, en particular ASTM G129 o NACE TM0198. Conviene acordar por escrito la velocidad de deformación, la temperatura, la condición de referencia en ambiente inerte y los criterios de aceptación definidos por la especificación del cliente.