Resistencia a la corrosión de aleaciones Ni-Cr-Mo en diferentes condicionesmetalúrgicas
2010
Tesista | Natalia Silvina ZADOROZNE Ingeniera Química - Universidad Nacional de Misiones - Argentina Magíster en Ciencia y Tecnología de Materiales - Instituto Sabato UNSAM/CNEA - Argentina |
Director | Dr. Ricardo M. CARRANZA. CNEA, UNSAM - Argentina |
Codirector | Dr. Martín Alejandro RODRÍGUEZ. CNEA, UNSAM, CONICET - Argentina |
Lugar de realización | División Corrosión - Departamento Materiales - - Centro Atómico Constituyentes - CNEA - Argentina |
Fecha Defensa | 25/03/2010 |
Jurado | Dra. Silvia Beatriz FARINA. CNEA, UNSAM, CONICET - Argentina Dra. Silvia REAL. INIFTA, UTN, CONICET - Argentina Dra. Marcela VÁZQUEZ. INTEMA, UNMdP, CONICET - Argentina |
Código | IS/T 121/10 |
Título completo
Resistencia a la corrosión de aleaciones Ni-Cr-Mo en diferentes condicionesmetalúrgicas
Resumen
La aleación C-22 (Ni-22Cr-13Mo-3W), presenta excelentes propiedades frente a la corrosión
en medios oxidantes y reductores; y gracias a éstas es una de las candidatas para la fabricación de
contenedores de residuos nucleares de alto nivel. Recientemente, se han introducido nuevas
aleaciones a la familia Ni-Cr-Mo. Una de ellas es la aleación C-22HS (Ni-21Cr-17Mo), que posee
una mayor resistencia mecánica, preservando las excelentes propiedades frente a la corrosión. La
otra es la aleación HYBRID-BC1 (Ni-22Mo-15Cr), la cual presenta una mayor resistencia en
medios reductores, como ácido clorhídrico y sulfúrico, incluso en presencia de oxígeno y otros
oxidantes en el medio corrosivo. La microestructura original de las aleaciones Ni-Cr-Mo es una
solución sólida con estructura cristalina fcc (MA: Mill Annealing). Cuando estas aleaciones se
exponen a temperaturas de 300 a 600ºC, ocurre una transformación de ordenamiento de largo
alcance (LRO: Long Range Ordering). Esta reacción genera una fase ordenada de forma
homogénea y de composición química similar a la de la matriz. Esta nueva fase no modifica las
propiedades frente a la corrosión, pero sí origina un aumento de la resistencia mecánica. En el rango
de temperaturas de 600 a 1000ºC, se presenta la precipitación de intermetálicos (fases μ, σ y P)
denominados fases topológicamente compactas (TCP: Topollogically ó Tetrahedrally Closed
Packed). Este proceso es heterogéneo y comienza en los bordes de grano. La precipitación de estas
fases TCP vuelve a la aleación susceptible a la corrosión intergranular en ciertos medios.
En este trabajo se aplicaron técnicas electroquímicas para evaluar en forma comparativa, el
comportamiento frente a la corrosión general y localizada de las aleaciones C-22, C-22HS y
HYBRID-BC1, en soluciones de NaCl 1M y HCl 1M, a 90ºC. Se utilizaron probetas de las
aleaciones C-22 y C-22HS con diferentes tratamientos térmicos. Se determinaron la velocidad de
corrosión generalizada, y el potencial de repasivación de la corrosión en rendijas. Se evaluaron los
efectos del envejecido térmico y de la composición química en el sistema Ni-Cr-Mo.
Se hallaron velocidades de corrosión generaliza del orden de 0,1 μm/año, en NaCl 1M y de 1
a 3 mm/año en HCl 1M, luego de 24 horas de inmersión, para las aleaciones C-22 y C-22HS. La
aleación HYBRID-BC1 presentó velocidades del mismo orden en NaCl, pero en HCl 1M exhibió
un mejor comportamiento, presentando velocidades de corrosión hasta dos órdenes de magnitud
menores. El comportamiento frente a la corrosión generalizada en NaCl 1M fue similar para las tres
aleaciones, independientemente de la composición química y de la microestuctura. En HCl 1M, la
aleación HYBRID-BC1 presentó un mejor desempeño que las aleaciones C-22 y C-22HS. La
aleación HYBRID-BC1 también presentó una menor susceptibilidad a la corrosión en rendijas que
las aleaciones C-22 y C-22HS. Los distintos tratamientos térmicos realizados a la aleación C-22 no
disminuyeron su susceptibilidad a la corrosión en rendijas; mientras que el envejecido térmico
realizado a la aleación C-22HS sí disminuyó su resistencia a este tipo de corrosión. Las diferencias
halladas entre la aleación HYBRID-BC1 y las otras dos aleaciones se atribuyeron a su mayor
contenido de molibdeno
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