Para los ambientes atmosféricos generales y los medios poco corrosivos basta con un PREN superior a 20 (316L o equivalente). Para los medios de proceso con cloruros, un PREN superior a 32 es el mínimo razonable en la práctica. La inmersión en agua de mar a temperatura ambiente exige un PREN superior a 40.
El índice equivalente de resistencia a la picadura (PREN)es un valor teórico que se calcula a partir de la composición química de la aleación y mide su capacidad de resistir la picadura localizada. El PREN compara la composición de las aleaciones a partir de sus contenidos de cromo (Cr), molibdeno (Mo) y nitrógeno (N). Sirve para comparar la resistencia a la picadura de los aceros inoxidables, sobre todo en medios clorurados. La calculadora PREN simplifica al profesional la comparación entre grados de aleación.
Explicación de la fórmula
Las fórmulas del PREN son las siguientes:
- Fórmula estándar:PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N
- Fórmula ampliada(con W): PREN = %Cr + 3.3 × (%Mo + 0.5 × %W) + 16 × %N
La fórmula PREN que emplean la mayoría de las calculadoras PREN asigna a cada elemento de aleación un peso distinto según su capacidad química de impedir la picadura localizada en medios corrosivos.
- Cromo (Cr): es el principal elemento formador de la película pasiva. Cada 1 % adicional de Cr computa directamente en el PREN en proporción 1:1.
- Molibdeno (Mo): es el factor multiplicador más eficaz. El molibdeno aumenta la estabilidad de la película pasiva durante el ataque activo por cloruros y su coeficiente de ponderación es 3.3.
- Nitrógeno (N): es el de mayor peso por unidad de contenido. Basta añadir un 0.1 % de N para sumar 1.6 puntos de PREN, lo que dificulta enormemente la iniciación de la picadura.
- Wolframio (W): se emplea en las aleaciones avanzadas. Su coeficiente de ponderación es la mitad del del molibdeno (3.3 × 0.5W = 1.65W).
Calculadora de PREN
Clasificación por niveles de PREN
La resistencia a la corrosión de una aleación se clasifica comparando su PREN calculado con el de los aceros dúplex y superdúplex estándar.
| PREN | Interpretación |
| < 25 | Baja |
| 25 – 32 | Media |
| 32 – 40 | Elevada |
| > 40 | Muy alta / superdúplex |
¿Qué es el PREN?
El índice equivalente de resistencia a la picadura (PREN) es un cálculo matemático que sirve para evaluar la resistencia a la corrosión localizada de las aleaciones de níquel y de los aceros inoxidables. El PREN no evalúa la corrosión de forma directa, sino tres variables de resistencia a la corrosión. Al valorar los contenidos de cromo, molibdeno y nitrógeno, los equipos técnicos determinan qué aleaciones resisten de forma fiable el ataque químico localizado en medios industriales severos, como los de alto contenido en cloruros, y garantizan así la durabilidad del material en sistemas de proceso complejos. Ayuda al ingeniero de compras a comprobar si la composición química de una aleación es capaz de prevenir la corrosión localizada y de asegurar su integridad estructural en medios químicos severos o con alto contenido de cloruros. Los ingenieros comparan los valores PREN de los aceros inoxidables dúplex y superdúplex para elegir el material adecuado a los ambientes con cloruros elevados.
En los medios corrosivos —como el agua de mar o las corrientes de mayor acidez—, la capa protectora del metal es propensa a fallar y da lugar a la picadura. Un PREN elevado ayuda al ingeniero a elegir aleaciones estables, resistentes al calor y a los cloruros, con lo que se asegura la integridad estructural y se previene la picadura localizada. Los equipos de compras priorizan las aleaciones de PREN alto para reducir el riesgo de fallo estructural en los entornos de proceso químico muy corrosivos y con alto contenido de cloruros.
Valores PREN de los materiales más habituales
La tabla comparativa siguiente recoge los valores PREN de los aceros inoxidables dúplex y superdúplex de uso en ingeniería, como referencia para la selección de materiales.
| Material | PREN |
| 304 | ~18–20 |
| 316L | ~24–27 |
| Acero dúplex 2205 | ~35 |
| Superdúplex 2507 | ~42–45 |
Aplicaciones
Emplear la calculadora PREN permite asegurarse de que el material elegido soportará las condiciones concretas del medio antes de acometer una instalación costosa.
- Tuberías offshore:el PREN ayuda a elegir aleaciones capaces de resistir la corrosión por salmuera a alta presión y evitar así vertidos submarinos de petróleo catastróficos y muy costosos.
- Ambientes marinos:para prevenir la corrosión por niebla salina, los profesionales recurren al cálculo del PREN para seleccionar herrajes con un comportamiento atmosférico excelente.
- Plantas desaladoras:los ingenieros utilizan estos valores para garantizar que los sistemas de filtración soporten las concentraciones de salmuera extremadamente altas del agua de mar tratada.
- Procesos químicos:estos datos evitan que los ácidos fuertes corroan los depósitos de almacenamiento y garantizan así procesos industriales seguros, estancos y conformes a la normativa.
Limitaciones
El PREN ofrece una estimación precisa a partir de la composición química, pero no sustituye a los ensayos imprescindibles en agua de mar o en planta química. El comportamiento en servicio real debe verificarse mediante ensayos físicos de corrosión ASTM G48.
No contempla la soldadura.
La zona afectada por el calor y el metal de aporte presentan un PREN distinto del del metal base, lo que limita las prestaciones de la unión soldada. Las uniones soldadas deben evaluarse por separado.
No contempla el acabado superficial
A igualdad de PREN, una superficie de mayor rugosidad es más propensa a la picadura. Con la misma composición, una superficie electropulida se comporta mejor que una pulida mecánicamente.
No contempla la temperatura
El PREN se calcula a temperatura ambiente. La temperatura crítica de picadura es superior a la ambiente; un mismo material con idéntico PREN se comporta de forma distinta a 20 °C y a 60 °C en medios clorurados.
Preguntas frecuentes
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¿Qué valor de PREN es adecuado?
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¿Qué PREN se necesita en las aplicaciones de agua de mar?A temperatura ambiente, el mínimo generalmente aceptado para la inmersión en agua de mar es un PREN superior a 40. En agua de mar por encima de 40 °C, los materiales estándar son el superdúplex 2507 (PREN de aproximadamente 43) o los austeníticos 6Mo (PREN de 43-47 aproximadamente).
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¿Cuanto más alto es el PREN, mejor?No necesariamente. Los materiales de PREN más elevado son más caros, lo que puede limitar la producción. Especificar un PREN de 43 donde bastaría un PREN de 20 para una aplicación de agua dulce solo añade coste, sin mejorar las prestaciones.
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¿Cómo se calcula el PREN?El PREN se calcula con la fórmula: %Cr + 3.3 × (%Mo + 0.5 × %W) + 16 × %N. Para obtener el resultado más exacto, utilice la composición realmente analizada que figura en el certificado de ensayo de la acería, en lugar de los requisitos de composición química de la norma.
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¿Influye el contenido de wolframio en el PREN?Sí. En la fórmula ampliada del PREN, el coeficiente del wolframio es la mitad del del molibdeno. Mejora la resistencia a la picadura de los aceros inoxidables superdúplex y superausteníticos avanzados (por ejemplo, el Zeron 100 y la aleación 59).
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¿Puede el PREN sustituir a los ensayos de corrosión?No. El PREN es una técnica de cribado y comparación que solo utiliza datos de composición. Algunas aplicaciones críticas requieren ensayos de corrosión —en particular el ensayo de temperatura crítica de picadura (ASTM G48 método E o F)— para confirmar el comportamiento del material a una temperatura, una concentración de cloruros y un pH determinados.
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