Ventajas e inconvenientes de los tratamientos superficiales en los aceros Corten

La designación comercial Corten se suele referir a una categoría de acero autopatinable de baja aleación en el que, mediante una adición controlada de ciertos elementos de aleación como el Cu, Cr, Ni y P, se consigue modificar la naturaleza del óxido que se forma en su superficie por exposición atmosférica (pátina), dotándole de unas características especiales que aumentan su resistencia a la corrosión.

La denominación CORTEN (o COR-TEN) es el nombre de la marca registrada originalmente por United States Steel Corporation con la que se lanzó este tipo de acero y metonímicamente se ha familiarizado el uso de este término para designar a toda la familia de "aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica" ("Weathering Steels”), que es como se designan realmente. En España es la norma UNE EN 10025-5 la que recoge las "Condiciones técnicas de suministro de los aceros estructurales con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica".

La formación de esta capa de oxido en la superficie se conoce como pasivación y se produce espontáneamente al exponer el metal a atmósferas con suficiente oxígeno. De ahí el término "autopasivable" con el que también se designa a estos aceros. La pátina formada se muestra como una película delgada de tonalidad rojizo-anaranjada, muy adherente e impermeable; propiedades estas últimas que impiden que la oxidación del acero prosiga hacia el interior de la pieza. Esta capa es autoregenerable, es decir, que si se produce algún daño superficial que deteriore esta capa protectora de óxido, ésta se regenera de forma natural.

Acero Corten en una aplicación decorativa con su característica tonalidad rojiza propia de su capa natural del óxido ya estabilizada por la exposición atmosférica.

La principal ventaja del acero Corten radica en su nulo mantenimiento, en contraposición por ejemplo al revestimiento de pintura. En efecto, con el paso de los años la capa de óxido superficial de este acero se vuelve más y más estable, a diferencia de los revestimientos de pintura, que gradualmente se van descomponiendo por la agresión de los agentes atmosféricos y necesitan un mantenimiento continuado.

Esta resistencia mejorada a la corrosión lo convierte también en un material atractivo para aplicaciones arquitectónicas, mobiliario urbano, estructuras decorativas, etc. En este tipo de aplicaciones el aspecto estético se convierte en primordial, buscándose una coloración rojiza, uniforme y estable, desde su misma instalación. Estas necesidades no siempre están en correspondencia con el proceso natural de patinado del acero Corten que, dependiendo de las condiciones ambientales a los que esté expuesto, tales como factores atmosféricos (lluvia, insolación, rocío, etc.), salinidad, contaminación, etc., puede retardar o acelerar la formación de esta pátina y ésta puede adoptar diferentes tonalidades, oscureciéndose, aclarándose o incluso mostrando zonas con tonalidades diferentes.

Además, un problema habitual en el acero Corten desnudo, motivo de muchas reclamaciones, es que su óxido es soluble en el agua, sobre todo en los primeros estadios de la oxidación. Así, el agua de lluvia que lava la superficie del acero arrastra ciertos contenidos de oxido disuelto, que hace que en las zonas de deposición del agua se formen manchas rojizas de herrumbre, difíciles de eliminar (especialmente en hormigón). Se trata de un problema bien conocido, cuya relevancia disminuye progresivamente en el tiempo, a medida que la capa de pátina envejece y se estabiliza. 

Aplicación arquitectónica del acero Corten en vallados de viviendas. Se observan algunos de los inconvenientes más habituales: coloración heterogenea en función de la exposición a los agentes atmosféricos y manchas de óxido.

Sin embargo, se dan situaciones en las que las circunstancias imponen soluciones para intentar solventar estas desventajas implícitas al acero Corten. Así, existen en el mercado una gran variedad de tratamientos comerciales con los que se busca acelerar el proceso natural de oxidación y lograr una capa de la tonalidad deseada, uniforme y estable, que no genere manchas.

"Se dan situaciones en las que las circunstancias imponen soluciones para intentar solventar estas desventajas implícitas al acero Corten." 

Estos tratamientos se basan normalmente en la aplicación de un producto activador del óxido, con el que se logra la tonalidad de patinado deseado, seguido de un producto estabilizador del óxido, conocido como "baño de paro". Debe significarse que el efecto de estos tratamientos no es definitivo y que su duración dependerá de las condiciones a las que esté expuesto el material, con lo que, si no se renueva el tratamiento periódicamente, éste perderá su efecto y el acero recuperará el proceso natural de envejecimiento de un acero no tratado. 

Algunos tratamientos recomiendan una tercera etapa que consiste en aplicar un barniz posterior al estabilizado del óxido. La aplicación de este barniz supone modificar el modelo de protección anticorrosión del acero Corten, pasando a comportarse como un acero pintado, donde la efectividad de la protección depende, exclusivamente, de que la capa de barniz aplicada sea capaz de mantener la estanqueidad del conjunto estructural, aislando completamente la superficie del acero de la humedad.  

Si existen daños en la capa de barniz o zonas desprotegidas por las que pueda entrar humedad, se producirán las características ampollas que aumentarán progresivamente de tamaño hasta que la capa de barniz se desprenda en forma de desconches o exfoliaciones. Este es el proceso habitual de deterioro de estructuras metálicas con revestimiento de pintura y es el mismo modelo que aplica al caso del acero Corten una vez barnizado, con la particularidad de que la presencia de la pátina altamente higroscópica bajo la capa de pintura incrementará la velocidad de degradación.

Degradación en forma de “exfoliaciones” en una estructura de acero Corten a la que se ha aplicado un baniz protector. El modelo de deterioro es comparable al clásico “ampollamiento” de estructuras de acero pintadas como la que se presenta en la imagen derecha.

Una línea de trabajo importante en la actividad del Centro de Investigación Metalúrgica IK4-AZTERLAN es la realización de todo tipo de análisis de fallo y patologías de corrosión sobre diferentes componentes. Es relativamente habitual abordar reclamaciones fundadas en "deficiencias" del acero Corten instalado, que no son sino un reflejo del comportamiento normal del mismo, siendo las manchas o la tonalidad ineducada las más frecuentes. Pero son aún más frecuentes las causadas por un tratamiento defectuoso del acero Corten, ya sea por inadecuado o por una mala aplicación del mismo, lejos de constituir una solución, tienden a incrementar la complejidad del problema.

En base a la experiencia de IK4-AZTERLAN se considera especialmente desaconsejable la práctica de aplicación de una capa de barniz sobre el Corten, por el riesgo que comporta como solución perdurable en el tiempo.  Las condiciones ambientales afectan a la capa de barniz, que se degradará progresivamente con el tiempo. Se trata de una solución cortoplacista que prioriza la función estética del acero (evitar las manchas y estabilizar la apariencia del patinado) pero invalida las propiedades de resistencia a la corrosión del propio acero y la convierte en una solución desaconsejable desde el punto de vista de la perduración en el tiempo.