Evaluación de la corrosión en alta temperatura del Fe40al con adición de elementos

RESUMEN Se evaluó el comportamiento de la aleación Fe40Al con Ni, Co, Cr, Ti, y Ag, (3 at. %) en la mezcla de sales corrosivas fundidas NaCl-KCl (1:1 M) a 750 °C, típica de ambientes como incineradores municipales, por medio de la aplicación de técnicas electroquímicas convencionales y la técnica gravimétrica y con fines de comparación, se evaluó el acero inoxidable tipo 321 (SS-321). Las técnicas incluyeron curvas de polarización potenciodinámica, resistencia a la polarización lineal, espectroscopia de impedancia electroquímica y ruido electroquímico, los resultados fueron apoyados por Análisis de Microscopía Electrónica de Barrido y Difracción de Rayos X. Se encontró que la adición de Cr, Co, disminuyó su velocidad de corrosión casi cuatro órdenes de magnitud debido a la formación de una capa pasiva esto se debió a que la presencia de estos elementos de aleación mejoró la difusión de Al hacia la parte superior de la aleación para el establecimiento de una capa protectora de Al₂O₃. La velocidad de corrosión de la aleación base con aleantes fueron gobernados bajo control de difusión de los reactantes, mientras que la aleación intermetálica está bajo control de transferencia de carga. La adición de Cr en el Fe40Al indicó el mayor valor en resistencia en ruido y en resistencia a la polarización lineal indicando el mejor desempeño a la resistencia a la corrosión, En términos generales los resultados de ruido electroquímico mostraron que los intermetálicos tienden a ser susceptibles a la corrosión mixta, con excepción de los aleantes Ni, Ti, Co que en lapsos de tiempo tiende a la corrosión localizada. El acero inoxidable mostró una tendencia general a la corrosión uniforme.

ABSTRACT The corrosion behavior of Fe40Al alloy with Ni, Co, Cr, Ti, and Ag, (3 at.%) was evaluated in a mixture of corrosive molten salts NaCl-KCl (1: 1 M) at 750 ° C, typical of environments such as municipal incinerators, through the application of conventional electrochemical techniques and gravimetric technique and for the purposes of comparison, stainless steel type 321 (SS-321) was evaluated. Techniques included potentiodynamic polarization curves, linear polarization resistance, electrochemical impedance spectroscopy and electrochemical noise, results were characterized by scanning electron microscopy and x-ray diffraction analysis. It was found that the addition of either Cr, Co, decreased its corrosion rate by almost four orders of magnitude due to the formation of a passive layer which was due to the presence of alloy elements and which improved the diffusion of Al towards the top of the alloy establishing a protective layer of Al₂O₃. The corrosion rate of the base alloy were facilitated under diffusion control of the reactants, while the intermetallic alloy was under charge transfer control. The effect of Cr in Fe40Al indicated the highest value in noise resistance and in linear polarization resistance showing the best corrosion resistance performance. In general terms, the results of electrochemical noise showed that intermetallics tend to be susceptible to mixed corrosion, with the exception of Ni, Ti, Co alloys which during some time lapses, tended toward localized corrosion. Stainless steel showed general tendencies toward uniform corrosion.