Evaluación de la influencia del cobre y el níquel en la cinética de corrosión de los aceros autoprotectores por espectroscopía de impedancia in situ y ex situ

Resumen

En una cámara Cebelcor, se realizaron ensayos cíclicos de inmersión y emersión de dos aceros comerciales (ASTM A36 y ASTM A242) y tres experimentales (0,50% Ni, 0,50% Cu y 0,25% Cu+0,25%Ni, fundidos en horno de plasma) en solución aireada Na2SO4 10-3M. Se emplearon cuatro réplicas de cada acero evaluado. En ellas se realizaron medidas de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) in-situ, en el rango de bajas frecuencias (200 Hz-0,01Hz) para 1, 15, 30, 45, 60, y 90 días. Al final de la exposición, las probetas se caracterizaron por fuera de la cámara Cebelcor (EIS ex situ) utilizando un rango más amplio de frecuencias (900 kHz-0,01 Hz). La simulación de estos últimos datos mediante un circuito equivalente con impedancia de difusión de Warburg, permitió dilucidar la presencia de dos capas de herrumbre de diferentes constantes dieléctricas, una interna y otra más externa, esta última asociada a un aumento del área superficial efectiva y a la hidratación en contacto con el electrólito. Los resultadosindicaron que, tanto para las medidas in situ y ex situ en las probetas con 90 días de exposición, existe una diferencia significativa entre el acero al carbono (ASTM A36) y los otros materiales evaluados, evidenciando una mayor resistencia óhmica de la herrumbre de éstos últimos. La herrumbre del acero ASTM A36, está compuesta por una mezcla de α/γ FeOOH más magnetita (10%), a diferencia de los otros aceros evaluados, que mostraron sólo α/γ FeOOH. Los aceros experimentales mostraron características similares alacero autoprotector ASTM A242. Se concluyó un efecto similar entre el cobre y el níquel en la cinética a la corrosión atmosférica de los aceros. Por último se realiza una interpretación de los parámetros encontrados con la simulación utilizada, proponiendo un modelo fenomenológico que explica los resultados encontrados.