Comportamiento de la corrosión de una aleación de aluminio-magnesio tratada térmicamente en ambientes de cloruro y EXCO

Abstracto

Las máquinas diseñadas para operar en ambientes marinos son generalmente vulnerables a fallas por corrosión. Por lo tanto, es imperativo evaluar la susceptibilidad a la corrosión de dichas instalaciones con el fin de establecer mecanismos para su mitigación. En este estudio, se investigó el comportamiento a la corrosión de probetas de aleación de aluminio con adiciones de magnesio de 0,4-2,0 por ciento en soluciones de NaCl, FeCl3 y EXCO. Los procesos de simulación de la corrosión incluyeron técnicas gravimétricas y electroquímicas. Los resultados muestran una inducción sustancial de precipitados de Mg2Si a una adición de magnesio relativamente alta, 1,2-2,0 por ciento, dando lugar a un mayor ataque. Este fenómeno se basa en la naturaleza de los cristales de Mg2Si, que son anódicos con respecto a la matriz de la aleación, que se disuelve fácilmente bajo el ataque de los componentes químicos. La formación de intermetálicos de Mg2Si sin los correspondientes óxidos apropiados como SiO2 y MgO, que protegen los precipitados del acoplamiento galvánico con la matriz, acentúa la susceptibilidad a la corrosión.

1. Introducción

El aluminio y sus aleaciones son ampliamente utilizados en la industria debido a su peso ligero, alta resistencia y buena resistencia a la corrosión que se debe a la formación de una capa de óxido protectora. Sin embargo, en condiciones salinas como las que se dan en los entornos marinos, las aleaciones de aluminio son vulnerables a la degradación localizada en forma de corrosión por picaduras y grietas. Este tipo de corrosión implica la adsorción de un anión, en particular el ion cloruro, Cl-, en la interfaz óxido-solución.

En los materiales metálicos convencionales, se requiere el fuerte poder oxidante del entorno para establecer la pasividad espontánea; por lo tanto, para ser de uso práctico, los materiales metálicos deben mostrar un nivel significativo de pasividad en un entorno determinado.

La película superficial pasiva estable actúa como barrera para la transferencia de cationes del metal al medio ambiente y para la contradifusión del oxígeno y otros aniones. La película formada por el aire debe ser estable sin dañar la superficie de la aleación subyacente en un entorno determinado. Las aleaciones amorfas monofásicas y químicamente homogéneas, libres de defectos cristalinos como precipitados, segregados, límites de grano y dislocaciones, suelen crear un entorno propicio para la formación de una película pasiva uniforme sin puntos débiles.

El aluminio forma una película de óxido protectora en el rango de pH de 4,0 a 8,5, pero esto depende de la temperatura, de la forma del óxido presente y de la presencia de sustancias que forman complejos solubles o sales insolubles con el aluminio. Esto implica que la película de óxido es soluble a valores de pH inferiores a 4,0 y superiores a 8,5. Sin embargo, Sziklarska y Smialowska han informado que el potencial de picadura del aluminio en soluciones de cloruro es relativamente independiente del pH en el rango de 4 a 9. Esto fue avanzado por Godard para demostrar que una desviación de la neutralidad, PH 7, tanto en el lado ácido como en el alcalino aumenta la tasa de picadura en aguas dulces neutras.

El comportamiento de la corrosión de las aleaciones de aluminio se ve afectado significativamente por la presencia de partículas en la matriz . Las partículas que contienen Cu y Mg tienden a ser anódicas respecto a la matriz de la aleación, mientras que las que contienen Fe y Mn se comportan de forma catódica respecto a la matriz . Trabajos anteriores muestran que las partículas de Mg2Si tienden a ser anódicas en relación con la matriz y pueden actuar como sitios de iniciación de la corrosión. La mayoría de las veces la fase Mg2Si se disuelve dejando una cavidad, que actúa como sitio de nucleación para la picadura . Estas observaciones se realizaron durante las investigaciones que se llevaron a cabo en aleaciones de aluminio comerciales que tenían bajas relaciones molares de Si/Mg.

La corrosión por hendidura es una forma muy localizada de corrosión que se produce por la infiltración de agua en superficies estrechamente ajustadas. La presencia de iones agresivos, como el cloruro, a menudo crea un amplio ataque localizado. Los iones de cloruro se introducen en la grieta cuando se produce la disolución del metal y las condiciones dentro de la grieta se vuelven ácidas. Los metales como el aluminio, que dependen de las películas de óxido o de las capas pasivas para resistir la corrosión, son particularmente susceptibles a la corrosión en las grietas. El ataque de este fenómeno puede agravarse cuando se combina con la presencia de defectos cristalinos como los precipitados de Mg2Si. Existe la posibilidad de reducir drásticamente la susceptibilidad de la aleación a la corrosión si se modifica su microestructura mediante un tratamiento térmico adecuado antes de su utilización. En este estudio, se investigó la respuesta química de la aleación de aluminio-magnesio tratada térmicamente en medios clorados y ácidos.

2. Procedimiento experimental

2.1. Materiales

Los trozos de aleación de aluminio 6063 y magnesio utilizados para este estudio se obtuvieron de la Nigerian Aluminum Extrusion Company (NIGALEX). Se produjeron seis composiciones diferentes de la aleación Al-Mg con las composiciones químicas indicadas en la Tabla 1. El Mg en la aleación se varió entre 0,40 y 2,0 por ciento.

No. de colada % Composición Si/Mg
Fe Si Mn Cu Zn Ti Mg Pb Sn Al ratio
As-recibido 0.296 0.446 0.073 0.013 0.016 0.020 0.34 0.007 0.009 98.78 1.312
Aleación 1 0,269 0,584 0,024 0,096 0,021 0.013 0,42 0,009 0,004 98,56 1,390
Aleación 2 0.276 0.572 0.023 0.071 0.018 0.012 0.91 0.008 0.005 98,56 0,629
Aleación 3 0,219 0,403 0,021 0.002 0.003 0.014 1.23 0.001 0.007 98.10 0.328
Aleación 4 0,253 0,530 0,088 0,012 0,017 0,015 1.52 0,006 0,005 97,59 0,349
Aleación 5 0,414 0.599 0.025 0.019 0.015 0.013 1.81 0.005 0.004 97.10 0,331
Aleación 6 0,319 0,771 0,024 0.037 0.019 0.013 2.02 0.001 0.006 96.79 0.382
Tabla 1
Composición química de la aleación de aluminio y magnesio.

Los lingotes de aleación de aluminio y magnesio se cargaron juntos en una olla de crisol, se calentaron hasta el estado fundido y se vertieron en un molde metálico. Se dejó tiempo suficiente para el enfriamiento de las muestras fundidas antes de su retirada. Cada muestra fundida se dividió en conjuntos A (ai-al) y B (bi-bl), dejándose las muestras del conjunto A sin tratar, mientras que las del conjunto B se sometieron a retroceso y envejecimiento (RRA). Las muestras en solución se trataron térmicamente a 475°C y se envejecieron durante 24 horas (condición T6), tras lo cual las muestras se retrogradaron a 200°C, se mantuvieron durante cuarenta minutos y se apagaron en agua. A continuación, las muestras RRA se templaron a 120°C durante 24 horas y se dejaron enfriar al aire.

Se prepararon cupones de corrosión electroquímica estándar (Figura 1) y especímenes de prueba microestructurales a partir de los conjuntos de muestras A y B. Para los ensayos electroquímicos y gravimétricos, se utilizaron varillas cilíndricas de 10 mm y muestras circulares con dimensiones de 14 mm, respectivamente.

Figura 1

Espécimen estándar de corrosión electroquímica.

2.2. Campañas de corrosión

Las simulaciones de corrosión se realizaron sobre las probetas RRA mediante técnicas de polarización electroquímica y gravimétrica en tres medios diferentes, a saber, sal, cloruro férrico y ácido. El ensayo de inmersión simula la resistencia a la corrosión de la aleación en un entorno de cloruro que contiene un 10% de sal en agua saturada de oxígeno a temperatura ambiente. El ensayo de cloruro férrico se utiliza para estudiar las respuestas de la aleación Al-Mg a la corrosión por hendiduras en un medio compuesto por 5,6 mL de FeCl3-6H2O, 2 g de NaCl y 5 g de HCl concentrado en 300 mL de agua. La prueba EXCO estudia la corrosión por exfoliación de la aleación Al-Mg en ambientes industriales o marinos severos que contienen 5 g de NaCl, 5 g de KNO3, y 9 mL de HNO3 en 300 mL de agua. Se utilizó el dispositivo Jenway 350-pH para determinar el pH de las soluciones de NaCl, FeCl3 y EXCO y los valores son 6,80, 6,20 y 6,03, respectivamente.

En el ensayo de corrosión gravimétrica, los pesos iniciales de las probetas se registraron antes de la inmersión en los medios de ensayo, mientras que el cambio en los pesos se tomó cada semana utilizando una balanza Mettler Toledo después de que las probetas se enjuagaran en agua y se secaran al aire. El montaje de la corrosión electroquímica (Figura 2(a)) es similar al proceso electrolítico en el que el cupón de aleación de aluminio-magnesio y el cobre actúan como electrodos anódicos y catódicos, respectivamente. Los electrodos se sumergieron parcialmente en el medio en recipientes separados, ya que el cupón anódico se conectó al terminal positivo de una batería SMF 5219 de 12 V, mientras que el electrodo de cobre se conectó a su terminal negativo y se incorporó al circuito una resistencia variable YEM 2210 (Rheostat). La caída de la corriente que circulaba por el sistema se registró a intervalos de 20 minutos utilizando el amperímetro YEM 2011 (Figura 2(b)). Este proceso de corrosión electroquímica duró seis horas para cada pieza de ensayo estudiada.

(a)
(a)
(b)
(b)

(a)
(a)(b)
(b)

Figura 2

Establecimiento electroquímico. Dispositivos de medición eléctrica

2.3. Se prepararon especímenes de prueba a partir de las muestras de aleación y se rectificaron utilizando grados de esmeril de 40, 32, 10 y 8 sucesivamente. Las superficies esmeriladas se pulieron utilizando pasta de alúmina para obtener una superficie tipo espejo. Las piezas de ensayo pulidas se grabaron con ácido clorhídrico diluido durante 10 segundos. Las superficies grabadas se lavaron y secaron cuidadosamente. Se utilizó un Microscopio Metalúrgico digital con un aumento de para obtener la morfología de la matriz de la muestra, mientras que las fotomicrografías producidas a partir de estas probetas se muestran en las Figuras 6-11.

3. Resultados y Discusión

3.1. La susceptibilidad a la corrosión de las probetas en los distintos medios (NaCl, FeCl3 y solución EXCO) simulados se evaluó mediante las técnicas gravimétricas y de polarización electroquímica. Esto se llevó a cabo con el fin de comparar qué método puede proporcionar rápidamente información sobre la extensión de la corrosión, por un lado, y la fiabilidad de los datos obtenidos, por otro. La técnica de medición de la corrosión gravimétrica se basa básicamente en el régimen de pérdida de peso de las probetas. Al aplicar este método, los pesos de las probetas se obtuvieron antes y al final del tiempo especificado para cada fase de monitorización. Antes de la siguiente fase de control, las probetas se lavaron a fondo con agua, se secaron al aire y se pesaron. Los datos de pérdida de peso (Apéndice A.1) obtenidos se utilizaron para calcular la tasa de corrosión utilizando la siguiente relación: donde es la pérdida de peso (mg), la densidad de la muestra de ensayo, el área de la muestra de ensayo (cm2) y el tiempo de exposición (hr).

La técnica de evaluación de la corrosión electroquímica utiliza la propiedad de resistencia eléctrica de la aleación de ensayo mediante la medición de la polarización eléctrica cuando se imprime corriente. En este estudio, se utilizaron cupones de prueba estándar de la aleación Al-Mg de diferentes composiciones como ánodo, mientras que el cobre se utilizó como cátodo. El montaje se sumergió parcialmente en cada medio por separado y se registró la caída de la corriente que circulaba por el sistema a intervalos de 20 minutos. Los índices de corrosión evaluados a través de (2) se presentaron en el Apéndice A.2. donde es la pérdida de peso (g), la densidad del espécimen de prueba, la superficie de exposición del espécimen de prueba (cm2) y la corriente que fluye en el espécimen de prueba (cupón anódico).

Los análisis del comportamiento de la corrosión de los especímenes de prueba por medio de la polarización gravimétrica y electroquímica muestran que las muestras as-cast exhibieron una mayor susceptibilidad a la corrosión que los especímenes RRA después de la inmersión en la solución de NaCl (Figura 3). Esta tendencia subsiste hasta aproximadamente el 1,7% de adición de Mg en la aleación de aluminio. El pico de respuesta a la corrosión de AS-CASTg: 0,13 mm/año se produjo a 0,4% y 1,2% de Mg por el método gravimétrico mientras que la técnica de polarización electroquímica registró RRAe: 0,12 mm/año a 0,91% y 1,81% de Mg, respectivamente. En contraste con esta observación, la muestra de RRA no experimentó ninguna corrosión apreciable dentro del periodo monitorizado (42 días) según se calculó mediante la técnica gravimétrica. Sin embargo, a través de la polarización electroquímica, los cupones de prueba RRA mostraron cierto nivel de corrosión a 0,13 mm/año para 1,5-2,02% de Mg. Las respuestas a la corrosión de las probetas RRA en ambiente salino, que contrastan con las de las probetas as-cast, pueden atribuirse a la amplia evolución de la microestructura que se produjo durante el tratamiento térmico. Los granos se alivian, se refinan y se homogeneizan. Sin embargo, a mayor adición de magnesio, 1,2-2,02%, el correspondiente alto volumen de Mg2Si precipitado impactó negativamente en la resistencia a la corrosión de las aleaciones.

Figura 3

Efecto de la adición de magnesio en la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio en solución de NaCl. Nota: Las curvas RRAg y AS-CASTg indican las respuestas a la corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg fundidas y tratadas térmicamente, respectivamente, en medio salino, evaluadas mediante la técnica gravimétrica, mientras que las curvas RRAe y AS-CASTe ilustran los comportamientos de corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg tratadas térmicamente y fundidas, respectivamente, en medio salino, evaluadas mediante la técnica de polarización electroquímica.

Las curvas de la figura 4 ilustran el comportamiento de corrosión de las probetas en ambiente de cloruro férrico. En lo que respecta a la medición de la corrosión gravimétrica, las probetas as-cast muestran una propensión creciente a la corrosión, AS-CASTg: 0.321-0.772 mm/año para la adición de 0,42-1,23% de Mg. Posteriormente, la velocidad de corrosión (AS-CASTg) descendió a 0,579 mm/año para el 1,51% de Mg, mientras que se mostró cierto nivel de pasividad con el 1,81% de Mg, teniendo sólo 0,45 mm/año de velocidad de corrosión.

Figura 4

Efecto de la adición de magnesio sobre la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio en solución de FeCl3. Nota: Las curvas RRAg y AS-CASTg indican las respuestas a la corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg tratadas térmicamente y fundidas, respectivamente, en solución de cloruro férrico, evaluadas mediante la técnica gravimétrica, mientras que las curvas RRAe y AS-CASTe ilustran los comportamientos de corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg tratadas térmicamente y fundidas, respectivamente, en solución de cloruro férrico, evaluadas mediante la técnica de polarización electroquímica.

El patrón de corrosión más bien esporádico de las probetas fundidas se debe en gran medida a la falta de homogeneidad de su microestructura. Esto lo confirma el RRAg: 0,45 mm/año de velocidad máxima de corrosión en las muestras RRA porque sus microestructuras se han refinado mediante tratamiento térmico.

Las respuestas a la corrosión de las muestras as-cast y RRA en solución de cloruro férrico utilizando la técnica de polarización electroquímica también se presentan en la Figura 4. Tanto los cupones de prueba as-cast como RRA demostraron un patrón de velocidad de corrosión similar. La corrosión fue más frecuente, AS-CASTe: 0,151-0,238 mm/año y RRAe: 0,094-0,131 mm/año para las muestras as-cast y RRA, respectivamente, a una adición de magnesio relativamente baja, 0,42-1,23%. Sin embargo, con una adición de magnesio relativamente alta, 1,51-2,02%, las tasas de corrosión disminuyeron significativamente a 0,053-0,056 mm/año para las probetas as-cast y 0,020-0,025 mm/año para las RRA. Ante este escenario, la medición de la corrosión por polarización electroquímica ha demostrado que existe una fuerte correlación entre la integridad estructural de la aleación y la susceptibilidad a la corrosión.

La figura 5 representa las respuestas de los cupones de prueba a la corrosión por exfoliación en condiciones industriales y marinas severas (EXCO). Utilizando la técnica de polarización electroquímica, los comportamientos de corrosión de las muestras as-cast y RRA son relativamente bajos y no uniformes, AS-CASTe: 0,055-0,113 mm/año y RRAe: 0,023-6-0,055 mm/año para las muestras as-cast y RRA, respectivamente.

Figura 5

Efecto de la adición de magnesio en la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio en solución EXCO. Nota: Las curvas RRAg y AS-CASTg indican las respuestas a la corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg tratadas térmicamente y fundidas, respectivamente, en solución EXCO, evaluadas mediante la técnica gravimétrica, mientras que las curvas RRAe y AS-CASTe ilustran los comportamientos de corrosión de las probetas de aleación de Al-Mg tratadas térmicamente y fundidas, respectivamente, en solución EXCO, evaluadas mediante la técnica de polarización electroquímica.

Figura 6

Micrografías de 0.42% de adición de Mg para especímenes no tratados (ai-al) y tratados (bi-bl).

Figura 7

Micrografías de 0.91% de adición de Mg para muestras no tratadas (ai-al) y tratadas (bi-bl).

Figura 8

Micrografías de 1.23% de adición de Mg para especímenes no tratados (ai-al) y tratados (bi-bl).

Figura 9

Micrografías de 1.51% de adición de Mg para muestras no tratadas (ai-al) y tratadas (bi-bl).

Figura 10

Micrografías de 1.81% de adición de Mg para especímenes no tratados (ai-al) y tratados (bi-bl).

Figura 11

Micrografías de 2.02% de adición de Mg para las muestras sin tratar (ai-al) y tratadas (bi-bl).

La inhomogeneidad de la microestructura debe haber sido responsable de la amplia gama de velocidades de corrosión exhibidas por las muestras as-cast. La evaluación de las tasas de corrosión en las probetas as-cast mediante el método gravimétrico también muestra que la corrosión no es uniforme y los valores son relativamente altos, AS-CASTg: 0,579 mm/año y 0,322 mm/año son los mínimos. Los especímenes RRA, sin embargo, mostraron tasas de corrosión relativamente uniformes, RRAg: 0,257-0,386 mm/año para las distintas adiciones de magnesio. Esto se debe a las modificaciones estructurales que se produjeron como consecuencia del tratamiento térmico llevado a cabo en la aleación.

La microestructura de las probetas as-cast (Figura 6(ai)) muestra fases que no están uniformemente dispersas en la matriz de α-aluminio, mientras que hay una fuerte agrupación de Mg2Si en cierta área de la matriz. Este es un sitio de polarización potencial para el ataque electroquímico en la aleación. Las muestras RRA, sin embargo, tienen sus cristales de Mg2Si bastante distribuidos dentro de la matriz (Figura 6(bi)).

La inmersión de estas muestras en una solución de NaCl dio lugar a un agotamiento sustancial de los cristales de Mg2Si y otros intermetálicos. Esta observación fue más pronunciada en las probetas fundidas (Figuras 6(aj), 6(bj)) mientras que la aleación RRA mostró una mayor resistencia a la corrosión en solución de NaCl que en FeCl3 (Figuras 6(bj), 6(bk)). En la solución EXCO, la disposición de los cristales de Mg2Si se conservó en ambas muestras de la aleación (Figuras 6(al), 6(bl)), pero el agotamiento de otros intermetálicos en las muestras as-cast fue mayor que el de las muestras de la aleación RRA. Con una adición de 0,9% de Mg, ambas muestras de aleación tienen una fracción de volumen bastante alta de precipitados de Mg2Si presentes en las matrices (Figuras 7(ai), 7(bi)). Al sumergirse en una solución de NaCl, la matriz fundida es fuertemente atacada con una erosión significativa de las fases intermetálicas, mientras que las muestras RRA muestran una resistencia superior al ataque (Figuras 7(ak), 7(bj).

Tanto los precipitados como las fases intermetálicas, sin embargo, permanecen estables en la solución de FeCl3 (Figuras 7(ak), 7(bk)) mientras que la erosión de los siliciuros de magnesio se observó con la aleación as-cast en la solución EXCO (Figuras 7(al), 7(bl)). Los cristales finos de los siliciuros de magnesio aparecieron con una adición de 1,2% de Mg (Figuras 8(ai), 8(bi)).

Los cristales permanecen estables en las matrices de ambas aleaciones cuando se sumergen en solución de NaCl (Figuras 8(aj), 8(bj)). En la solución de FeCl3, sin embargo, se observó una severa erosión de los cristales intermetálicos que es más pronunciada en la matriz as-cast (Figuras 8(ak), 8(bk)) mientras que la respuesta de ambas muestras no fue del todo evidente en la solución EXCO (Figuras 8(al), 8bl)). En la Figura 9, las probetas de aleación de aluminio que contienen 1,5% de Mg tienen cristales finos inducidos en su estructura (Figuras 9(ai), 9(bi)). La fase intermetálica en la matriz de la aleación RRA fue severamente erosionada en la solución de NaCl dejando los cristales de Mg2Si intactos (Figuras 9(aj), 9(bj)). Sin embargo, en FeCl3, el comportamiento a la corrosión de las probetas as-cast es similar al de las probetas RRA, y la fase Mg2Si muestra más resistencia que otros intermetálicos (Figuras 9(ak), 9(bk)). En las Figuras 9(al), 9(bl) la aleación as-cast fue fuertemente atacada en la solución EXCO mientras que se mantuvo un volumen sustancial de cristales de Mg2Si inducidos en las muestras RRA.

En las Figuras 10(ai), 10(bi), se observó una mayor fracción de volumen de intermetálicos en la estructura as-cast mientras que la agrupación de cristales de Mg2Si se produjo en las muestras RRA. Cuando se sumergió en una solución de NaCl, la matriz as-cast se corroyó significativamente dejando sólo algunos rastros de los cristales intermetálicos. La RRA sufrió un grave ataque a sus cristales que las muestras fundidas en solución de FeCl3 con cristales de Mg2Si lavados junto con otros intermetálicos.

En la solución EXCO, se produjo una considerable corrosión en las muestras fundidas dejando la matriz casi desnuda (Figura 10(al)). La matriz de la aleación RRA, sin embargo, mostró resistencia a la corrosión en la solución EXCO, pero, una cantidad significativa de cristales de Mg2Si fue erosionada dejando rasgos en forma de fosa en la matriz. (Figura 10(bl)).

La Figura 11 muestra bajas fracciones de volumen de cristales de Mg2Si en las muestras de RRA con una adición de Mg del 2,0% (Figura 11(bi)). Se produjo una fuerte erosión de los cristales de Mg2Si en la matriz tal como se fundió cuando se sumergió en una solución de NaCl, pero los otros intermetálicos fueron resistentes en este medio (Figuras 11(aj), 11(bj)). En la solución de FeCl3, los intermetálicos mostraron resistencia al ataque tanto en las matrices as-cast como en las RRA pero sufrieron la pérdida de cristales de -aluminio a la corrosión (Figuras 11(ak), 11(bk)). La inmersión de las probetas de la aleación en la solución EXCO produjo un ataque severo a los cristales de la matriz RRA mientras que los intermetálicos en as-cast muestran una resistencia superior a los cristales de -aluminio en este medio (Figuras 11(al), 11(bl)).

4. Conclusión

Las respuestas a la corrosión de las probetas de la aleación as-cast y RRA difieren significativamente en función de la microestructura inducida en ellas. Los cristales de Mg2Si precipitados son anódicos con respecto a la matriz de la aleación, que se disuelve fácilmente bajo el ataque químico. Este fenómeno se produjo con un contenido de magnesio relativamente alto en el rango de 1,2-2,0%. Dentro de este rango, la fracción de volumen de los precipitados de Mg2Si en la matriz de la aleación es bastante sustancial, acentuando así la susceptibilidad a la corrosión.

El proceso de tratamiento térmico empleado en este estudio sirve para modificar la microestructura de la aleación de manera que se suprime la inducción de precipitados solubles con preferencia a los intermetálicos fuertemente refractarios. Este comportamiento se observó en las probetas RRA en comparación con las probetas de la aleación fundida, validando así el papel significativo establecido de la presencia de intermetálicos en una matriz de aleación con respecto a la mitigación de la corrosión. Los intermetálicos son compuestos complejos que no se disuelven fácilmente, por lo que se convierten en catódicos con respecto a la matriz de la aleación. Por lo tanto, el grado de corrosión que sufre una aleación depende de la fase que predomine, ya sean precipitados solubles o indisolubles. La evaluación electroquímica de la corrosión proporcionó un resultado complementario en comparación con el método gravimétrico. Sin embargo, este último suele tardar meses en detectar cualquier ataque de corrosión visible, mientras que el primero tarda sólo unos minutos. Esto puede ser un factor crucial para determinar el mejor enfoque a adoptar en la evaluación de la corrosión cuando el tiempo es una limitación.

Apéndices

A. Datos de las tasas de corrosión gravimétrica y electroquímica de las muestras de ensayo en diversos entornos

A.1. Datos de las tasas de corrosión gravimétrica para las probetas en diversos medios (tiempo de exposición: 42 días)

Para más detalles, véanse las tablas 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0.385 0 0.381 0.385
14 0 0 0.385 0.193 0.578 0.193
21 0 0 0.385 0.128 0.514 0.257
28 0.096 0 0.289 0.193 0.578 0.385
35 0.077 0 0.308 0.231 0.617 0.385
42 0.128 0.064 0.321 0.193 0.578 0.385
Tabla 2
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para la probeta de 0,42% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1200 0.000 0.000 0.771 0.000 0.000 0.000
2400 0.000 0.000 0.771 0.193 0.193 0.193
3600 0.000 0.000 0.642 0.257 0.128 0.257
4800 0.000 0.000 0.578 0.289 0.193 0.385
6000 0.077 0.000 0.54 0.231 0.231 0.308
7200 0.064 0.000 0.515 0.257 0,322 0,322
Tabla 3
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para la probeta de 0,91% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
7 0.000 0.000 1.542 0.771 0.000 0.385
14 0.000 0.000 1.156 0.771 0.385 0.385
21 0.128 0.000 1.028 0.514 0.514 0.514
28 0.096 0.000 0.963 0.482 0.482 0.482
35 0.154 0.000 0.848 0.463 0.540 0.463
42 0.129 0.064 0.772 0.450 0.515 0.386
Tabla 4
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para la muestra de 1,23% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
7 0.000 0.000 1.156 1.156 0.771 0.000
14 0.000 0.000 0.964 0.578 0.578 0.385
21 0.000 0.000 0.899 0.385 0.642 0.514
28 0.000 0.000 0.771 0.385 0.578 0.482
35 0.077 0.000 0.694 0.385 0.54 0.463
42 0.064 0.000 0.579 0.386 0.579 0.515
Tabla 5
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para la probeta de 1,51% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
7 0.000 0.000 0.771 0.771 0.771 0.385
14 0.000 0.000 0.771 0.771 0.771 0.385
21 0.000 0.000 0.642 0.514 0.514 0.385
28 0.000 0.000 0.578 0.578 0.482 0.289
35 0.000 0.000 0.54 0.54 0.463 0.231
42 0.000 0.000 0.45 0.45 0.45 0.257
Tabla 6
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) Para la probeta de 1,81% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
7 0.000 0.000 0.771 0.771 0.385 0.000
14 0.000 0.000 0.385 0.771 0.578 0.193
21 0.000 0.000 0.514 0.514 0.514 0.578
28 0.000 0.000 0.482 0.482 0.482 0.514
35 0.077 0.000 0.463 0.385 0.54 0.308
42 0.064 0.064 0.386 0.386 0.515 0.322
Tabla 7
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para la muestra de 2,02% de Mg.

Días Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0.771 0.771 0.771 0.384
14 0 0 0.771 0.771 0.771 0.385
21 0.129 0 0.642 0.514 0.642 0.385
28 0.096 0 0.578 0.482 0.674 0.289
35 0.154 0.077 0.54 0.385 0.694 0.308
42 0.193 0.192 0.45 0.386 0.643 0.322
Tabla 8
Tasa de corrosión gravimétrica (mm/año) para el espécimen de control.

A.2. Datos de la velocidad de corrosión electroquímica de las probetas en diversos medios (tiempo de exposición: 2 horas)

Para más detalles, véanse las tablas 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15.

T (seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
1200 0.0117 0.0123 0.0425 0.0394 0.0370 0.0238
2400 0.0224 0.0238 0.0850 0.0468 0.0727 0.0460
3600 0.0324 0.0338 0.1254 0.0690 0.1072 0.0666
4800 0.0425 0.0443 0.1643 0.0904 0.1429 0.0871
6000 0.0511 0.0544 0.1982 0.1109 0.1725 0.1089
7200 0.0614 0.0520 0.2378 0.1307 0.2033 0.1282
Tabla 9
Tasa de corrosión electroquímica Para la muestra de 0,42% de Mg.

T (seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
1200 0.0242 0.0061 0.0363 0.0176 0.0308 0.0238
2400 0.0468 0.0117 0.0702 0.0345 0.0605 0.04600
3600 0.0678 0.0167 0.1035 0.0499 0.0877 0.0653
4800 0.0871 0.0214 0.1355 0.0653 0.1129 0.0855
6000 0.1027 0.0252 0.1663 0.0785 0.1360 0.01048
7200 0.1233 0.0296 0,1959 0,0943 0,1601 0,1232
Tabla 10
Tasa de corrosión electroquímica para el espécimen de 0,91% de Mg.

(seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
1200 0.0115 0.0057 0.0298 0.0234 0.0234 0.0119
2400 0.021 0.0105 0.0565 0.0435 0.0435 0.0222
3600 0.0302 0.0148 0.0816 0.0628 0.0616 0.0308
4800 0.0386 0.0185 0.1068 0.0805 0.0805 0.0394
6000 0.0750 0.0216 0.1283 0.0985 0.0965 0.0482
7200 0.0530 0.0401 0.1509 0.1158 0.1133 0.0554
Tabla 11
Tasa de corrosión electroquímica para el espécimen de 1,23% de Mg.

(seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
1200 0.0056 0.0287 0.0169 0.0055 0.0226 0.0115
2400 0.0103 0.0524 0.0308 0.0099 0.0411 0.021
3600 0.0142 0.0739 0.0425 0.0136 0.0579 0.0283
4800 0.0173 0.0924 0.053 0.0165 0.0707 0.0337
6000 0.0195 0.1103 0.0616 0.018 0.0842 0.04
7200 0.0222 0.1263 0,0702 0,0203 0,0961 0,0456
Tabla 12
Tasa de corrosión electroquímica para el espécimen de 1,51% de Mg.

(seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
1200 0.0172 0.0282 0.023 0.0056 0.0172 0.0113
2400 0.032 0.0524 0.0411 0.0101 0.0308 0.0201
3600 0.0434 0.0739 0.0579 0.0136 0.0425 0.0277
4800 0.0517 0.0944 0.0723 0.0165 0.053 0.0345
6000 0.0585 0.1129 0.0842 0.0185 0.0631 0.04
7200 0.105 0.1294 0.0961 0.0209 0.0702 0.0444
Tabla 13
Tasa de corrosión electroquímica para el espécimen de 1,81% de Mg.

T (seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
1200 0.0117 0.0242 0.0119 0.0058 0.0117 0.0058
2400 0.0222 0.046 0.0226 0.0107 0.0222 0.0107
3600 0.034 0.0653 0.0314 0.0151 0.032 0.0148
4800 0.0386 0.0838 0.0402 0.0189 0.0419 0.0189
6000 0.0452 0.1027 0.0472 0.0216 0.0493 0.0226
7200 0.0505 0.1183 0,053 0,0246 0,0554 0,0259
Tabla 14
Tasa de corrosión electroquímica para el espécimen de 2,02% de Mg.

T (seg) Solución de NaCl FeCl3 Solución de EXCO
As-cast RRA As-cast RRA As-cast RRA
0 0 0 0 0 0 0
1200 0.0119 0.0242 0.0119 0.0111 0.0176 0.0113
2400 0.0226 0.0468 0.023 0.021 0.0333 0.0214
3600 0.0326 0.069 0.0326 0.0302 0.049 0.0308
4800 0.0419 0.0904 0.0427 0.0386 0.0628 0.0402
6000 0.0513 0.1109 0.0523 0.047 0.0785 0.0493
7200 0.0604 0.1331 0.0616 0.0554 0.0924 0,0567
Tabla 15
Tasa de corrosión electroquímica para la muestra de control.

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