Estudio de la corrosión por picadura a través de técnicas electro-analíticas en acero inoxidable 304 sin protección y recubierto electroquímicamente con aleaciones de Níquel-Fósforo

Abstract

En este documento se desarrolla la caracterización de los procesos de corrosión de acero inoxidable AISI 304 y el acero AISI 304 recubierto electroquímicamente con aleaciones níquel-fósforo, a través de diferentes técnicas electroquímicas, a saber; voltametría cíclica, espectroscopía de impedancia y cronoamperometría a diferentes temperaturas. A través de los métodos utilizados es posible determinar el valor de los potenciales de corrosión en función de la concentración de electrolito, cloruro de sodio, y el parámetro de velocidad de barrido en el caso de la voltametría cíclica. En este estudio se muestra que para obtener medidas representativas de los potenciales de corrosión es necesario trabajar a velocidades de lectura muy bajas, 0,167 mV/s según lo recomendado por la ASTM G61. Entre tanto, el potencial de picadura y repasivación se ven afectados principalmente por la concentración de la solución y la naturaleza de la aleación. Para los recubrimientos realizados de níquel-fósforo se determina que las principales variables que afectan el recubrimiento son la densidad de corriente y la temperatura de horneado, ya que modifican la estructura y brindan mejores propiedades a la película frente a la corrosión general y localizada. De este modo, es posible obtener aleaciones con potenciales de corrosión de 165 mV para recubrimientos a 5 A/dm2 y tratados en atmósfera de N2 a 500 °C, este valor se encuentra por encima del valor registrado para acero AISI 304, 247 mV, en una solución al 3,5 % p/p de NaCl y una velocidad de lectura de 2 mV/s, indicando la protección contra la corrosión generaliza del metal de base.

Abstract: This document develops the characterization of the corrosion processes of stainless steel AISI 304 and steel AISI 304 electrochemically coated with nickel-phosphorus alloys through different electrochemical techniques, namely cyclic voltammetry, impedance spectroscopy and chronoamperometry at different temperatures. By the use the electrochemical techniques is possible to determine the value of the corrosion potentials as a function of the concentration of electrolyte, sodium chloride, and the scan rate which is a parameter of cyclic voltammetry. This study reveals that in order to obtain representative values of corrosion potential the measurement must be developed at a very low value of scan rate, 0.167 mV/s as recommended by ASTM G61. On the other hand, the potential for pitting and repassivation potential are mainly affected by the concentration of the solution and the structure of the alloy. For nickel-phosphorus coatings, the results are in good agreement with other previous works, the main variables affecting the coating are current density and annealing temperature, as they modify the structure and give better properties to the film related to general and localized corrosion. It is possible to obtain alloys with corrosion potentials of 165 mV for coatings at 5 A/dm2 and treated in N2 atmosphere at 500 °C. The result is above the value obtained for stainless steel AISI 304, 247 mV, in a solution at 3.5 % w/w NaCl and a scan rate of 2 mV/s indicating corrosion protection over the metal base.