UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

INSTITUTO DE ENERGIAS RENOVABLES-IER

EVALUACION DE LA CORROSION Y PASIVACION DEL ACERO INOXIDABLE

316L EXPUESTO AL ADITIVO BLAST ATFM, BAJOS LAS NORMAS ASTM G1-03

Y A 380-99.

REPORTE TECNICO

M.I. Ana Gabriela Gonzalez Gutierrez

Bajo la direccion del doctor:Joseph Sebastian Pathiyamatton.

MEXICO, D.F. JULIO 2014

I

Resumen

Existe una gran variedad de aceros inoxidables, la eleccion del tipo de acero a utilizarestara en funcion de su aplicacion y las condiciones de trabajo. El tipo 316L es unaaleacion con muy bajo contenido de carbono comparado con el 316 y su excelenteresistencia a la corrosion se debe a la formacion de una capa pasiva, principalmentecompuesta de oxido de cromo. Si la capa pasiva es alterada, tiene la capacidad devolver a formase y segun el ambiente de exposicion sera la velocidad de corrosion. Siel ambiente es poco agresivo la capa se mantendra por mucho tiempo protegiendo almaterial; pero si el medio es muy corrosivo, la velocidad puede aumentar debido lacontinua degradacion de la capa pasiva y de las reacciones de oxidacion de los demaselementos que componen la aleacion.

En este trabajo se describen detalladamente dos estudios para el acero inoxidable316L, el primero consiste en la evaluacion de la velocidad de corrosion, llevado a cabode acuerdo a la norma ASTM G1-O3. El segundo analisis consiste en una pruebaconocida como ferroxil, para detectar la presencia de iones de fierro y observar laestabilidad de la capa pasiva, siguiendo los procedimientos de la norma ASTM A380-99 en la seccion 7.3.4.

Los datos recolectados mostraron una perdida de masa muy baja y constante. Elacero inoxidable 316L mostro buena resistencia a la corrosion debido a la presenciade una capa pasiva estable, ya que durante la prueba ferroxil no pudo observarse lapresencia de iones de fierro.

II

Objetivos

Objetivo general

Evaluar la estabilidad quımica del acero inoxidable 316.

Objetivos particulares

1. Evaluar por medio de la perdida de peso la velocidad y penetracion de corrosiondel acero inoxidable 316L inmerso en el aditivo BLAST ATFM, siguiendo lasrecomendaciones de la norma ASTM G1-03.

2. Detectar la presencia de oxido de hierro sobre el acero inoxidable, mediante laprueba ferroxil, descrita en la norma ASTM A 380-99.

INDICE 1

Indice

Resumen I

Objetivos del trabajo II

1. Corrosion 4

1.1. Acero inoxidable 316L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1.1. Pasivacion del acero inoxidable . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Metodologıa de estudio 7

3. Calculo de velocidad de corrosion 7

3.1. Metodo gavimetrico: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.1.1. Metodololgıa para el uso del metodo gavimetrico . . . . . . . . 8

3.1.2. Limpieza de la muestra despues de la prueba . . . . . . . . . . 9

3.1.3. Dimensiones de la pieza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2.1. Calculo de la velocidad de corrosion . . . . . . . . . . . . . . . 10

4. Prueba Ferroxil 13

4.1. Metodologıa de estudio para la prueba ferroxil . . . . . . . . . . . . . 14

4.1.1. Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.2. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Conclusiones 18

A. Valores de la Norma ASTM G1-03 19

Fotos 20

Bibliografıa 21

1. Corrosion 4

1. Corrosion

La corrosion se define como la reaccion quımica o electroquımica entre un materialy su entorno provocando su deterioro y modificando sus propiedades. La corrosiontambien puede ser definida como el deterioro de un material por la reaccion con suambiente. No es un fenomeno exclusivo de los metales sino tambien de plasticos, fibrade vidrio, concreto etc. La velocidad de la corrosion dependera en alguna medida dela temperatura, tipo de fluido en contacto y del metal. La corrosion es de naturalezaelectroquımica cuando existe un medio acuoso, este proceso ocurre de manera espon-tanea, exponiendo la existencia de zonas anodicas (donde ocurre la corrosion), zonacatodica y un electrolito, siendo imprescindible la presencia de estos tres elementosy el contacto entre la zona anodica y catodica para que pueda llevarse a cabo estetipo de corrosion. El termino anodo se emplea para describir aquella porcion de unasuperficie metalica en la que tiene lugar la corrosion (disolucion) y en la cual se libe-ran electrones como consecuencia del paso del metal en forma de iones, al electrolito.El termino catodo se aplica a la porcion de una superficie metalica en la cual loselectrones producidos en el anodo se combina con determinados iones presentes en elelectrolito. La corrosion electroquımica mas frecuente es de naturaleza electroquımicay resulta de la formacion de muchas zonas anodicas y catodicas sobre la superficiemetalica, en ausencia de un electrolito, el agua condensada de la atmosfera ayuda aque el proceso se lleve a cabo [1].

En el caso de los aceros inoxidables, tambien existe corrosion. El caracter de inoxidablede esto aceros se debe a la habilidad del cromo y otros elementos de aleacion, de formaruna capa de oxido protectora, en forma instantanea, en una atmosfera oxidante como:aire, agua y otros fluidos que contienen oxıgeno. Esta capa ”pasiva” al acero evitandosu corrosion posterior. Estrictamente, la velocidad de corrosion del acero pasivadobaja a 0.05 mm/ano, pero no desaparece. La resistencia a la corrosion en diversosambientes agresivos, dependera de la resistencia de la capa de oxido pasiva, en eseambiente particular [2].

1.1. Acero inoxidable 316L

El acero inoxidable 316L (SS136L, segun las normas AISI, ASTM, NMX.) es unaaleacion compuesta principalmente de cromo-nıquel-molibdeno con bajos contenidosde carbono para minimizar la precipitacion de carburos de cromo, los principaleselementos que lo componen se muestra en la tabla 1.

La adicion de un 2-3 % de molibdeno a esta aleacion incrementa su resistencia a lacorrosion y mejora la resistencia a la corrosion por picadura en soluciones cloradas.El bajo contenido de carbono previenen la sensibilizacion (presipitacion de carbu-ros de cromo en los lımites de grano) y por lo tanto la corrosion intergranular. Este

1.1 Acero inoxidable 316L 5

Tabla 1. Composicion quımica del Acero inoxidable 316

Elem. C Mn P S Si Cr Ni Mo N Femax. max. max. max. max. max.

% 0.03 2.00 0.045 0.03 0.75 16-18 10-14 2.00-3.00 0.01 Balanc.

tipo de acero puede ser embutido, estampado y troqueleado sin dificultad alguna,dado que es un tipo austenıtico y tiende a endurecerse por el trabajo en frıo. Poresta razon es necesario algunas veces realizar un recosido posterior a un deformadosevero. La microestructura austenıtica proporcioana a este acero una muy buena re-sistencia, incluso a temperaturas criogenicas [3]. El tipo 316 L proporciona una mayorresistencia a la corrosion general y por picaduras/hendiduras que el tipo 304. La adi-cion de molibdeno a esta aleacion, tambien proporciona una mejor resistencia en unagran variedad de ambientes. Su bajo contenido de carbono retarda notablemente laprecipitacion del carburo de cromo y, por lo tanto, muestra una menor vulnerabili-dad al ataque intergranular en medios corrosivos. Este grado es recomendado para lafabricacion de piezas soldadas que no pueden ser recocidas posteriormente.

Formabilidad

El tipo 316L puede ser facilmente formado por los metodos mas comunes, como:embutido, troquelado, doblado, etc. Su combinacion de baja resistencia a la fluenciay elevado porcentaje de alargamiento son factores importantes en la optimizacion delas operaciones de embutido.

Aplicaciones

Equipo procesador de alimentos.

Implantes medicos.

Equipos para las refinerıas de petroleo y en la marinas.

Equipo procesador de medicamentos.

Utensilios de cocina y aplicaciones en electrodomesticos.

Contenedores para transportacion de quımicos.

Intercambiadores de calor.

1.1 Acero inoxidable 316L 6

1.1.1. Pasivacion del acero inoxidable

El acero inoxidable 316L crea una capa de oxido principalmente de cromo, una capapasiva que protege y retarda el proceso de oxidacion. El tratamiento de pasivacion delacero inoxidable consiste en acelerar la formacion de esta pelıcula de oxido, medianteinmersion del acero en alguna solucion acida. Este es un procedimiento de limpieza querestaura la resistencia a la corrosion de los aceros inoxidables, el objetivo principal esrestaurar y proteger la superficie del acero inoxidable. Los banos de pasivado tambienson capaces de disolver pequenas manchas de oxido de hierro y por eso hay quieneslo utilizan como procedimiento de limpieza [4].

Existen diversas definiciones para el proceso de pasivacion del acero inoxidable, acontinuacion se mencionan algunos manejados en la norma A 380-99 [5]:

Proceso por el cual el acero inoxidable forma espontaneamente una superficiequımicamente inactiva cuando esta expuesta al aire u otro ambiente con oxıgeno.

Es la remocion del oxido de fierro de la superficie del acero inoxidable medianteun tratamiento con alguna solucion acida, removiendo unicamente el oxido sinafectar el acero inoxidable.

Es un tratamiento quımico para el acero inoxidable usando un medio oxidante,como el acido nıtrico, con el proposito de mejorar e impulsar la formacion deuna capa pasiva.

Limpieza del acero inoxidable en medios acidos

La limpieza con soluciones acida es un proceso en el que se emplea una solucionde un acido mineral u organico disuelto en agua, a veces en combinacion con unagente humectante o detergente, o ambos, para la eliminacion del hierro y otroscontaminantes metalicos, pelıculas de oxido ligeros y contaminantes similares. Lalimpieza con acido no es generalmente eficaz para la eliminacion de aceites, grasasy ceras, por tal razon las superficies deben ser prelavadas para eliminar los aceitesy grasas antes de la limpieza con acido. Las tecnicas comunes para la limpieza conacidos son inmersion, aspersion o alguna otra que promueva el contacto entre lasolucion y la muestra. La maxima calidad en las superficies se alcanza usando pocotiempo de limpieza, soluciones acidas altamente concentradas y altas temperaturas.Despues de la limpieza con acido las superficies deben enjuagarse con abundanteagua limpia para eliminar todos los rastros del acido y finalmente un secado. Paraminimizar las manchas, las superficies no deben secarse entre los pasos de limpiezaacida y de enjuague. La limpieza con acido no es recomendable cuando la limpiezaes mecanica u otros metodos quımicos sean suficientes. La limpieza con acido, si no

2. Metodologıa de estudio 7

se controla cuidadosamente, puede danar la superficie y puede resultar en una mayorcontaminacion de la superficie [5].

2. Metodologıa de estudio

Se realizaron diversos estudios sobre el acero inoxidable 316L, con el objetivo de ana-lizar la estabilidad quımica de las muestras. A continuacion se enumeran las normasque fueron utilizadas para llevar a cabo el estudio.

1. Norma ASTM G1-03

Limpieza y preparacion de las muestras.

Determinacion de la velocidad de corrosion a partir de la perdida de peso.

2. Norma A 380-99

Limpieza, descalcificacion y pasivacion de las piezas de acero inoxidable.

Descripcion de la prueba ferroxil, para detectar iones de fierro en la super-ficie del SS316L.

3. Calculo de velocidad de corrosion

Existen diversos procesos para la evaluacion de la corrosion, siendo este un aspectoimportante para predecir la vida util de los materiales o en ciertos casos minimizarloscon algunas medidas. Ası tambien es necesario seguir una metodologıa ya probada, lamayorıa de los procedimientos son definidos en base a su operatividad, es decir, dondeel resultado obtenido depende principalmente de las condiciones experimentales en lasque se ha llevado a cabo el ensayo. Para este estudio se ha elegido la norma interna-cional ASTM G1–03 [6], ”Standard Practice for Preparing, Cleaning, and EvaluatingCorrosion Test Specimens 1. Siguiendo las instrucciones de esta norma se llevo a caboel estudio de la muestra SS316L y posteriormente se realizo el calculo de la velocidadde corrosion, como se describe a continuacion.

1This practice is under the jurisdiction of ASTM Committee G01 on Corrosion of Metals and isthe direct responsibility of Subcommittee G01.05 on Laboratory Corrosion Tests.

3.1 Metodo gavimetrico: 8

3.1. Metodo gavimetrico:

Para este metodo es necesario someter las muestras al ataque de un agente corrosivodurante un periodo de tiempo largo. Una vez finalizado el ataque se determina elcambio de peso del material, este metodos es uno de los mas utilizados, por su sencillezy porque permite la cuantificacion del fenomeno. Para el calculo de la velocidad decorrosion (Rcorr), puede emplearse la ecuacion 1:

Rcorr =K ∗WA ∗ T ∗D

(1)

Donde:K= Una constante (Apendice A), T= Tiempo de exposicion en horas,A= Area en cm2, W= Perdida de masa en gramos yD= Densidad en g/cm3.

Diferentes unidades pueden ser usadas para expresar la velocidad de corrosion, si seusan las unidades sugeridas en la ecuacion anterior, la velocidad de corrosion puedeser calculada en otras unidades con diferentes valores de k segun se desee, estos valoresse muestran en la tabla 3 del apendice A.

3.1.1. Metodololgıa para el uso del metodo gavimetrico

Se obtendra la velocidad de corrosion mediante la perdida de peso de la muestraSS316L expuesto al aditivo BLAST ATFM. La velocidad de corrosion a diferentestiempo de exposicion permitira extrapolar la velocidad de corrosion y poder predecirsu comportamiento a largos tiempos.

Materiales y equipos

Pieza de SS316.

Solucion: Blas ATFM, aditivo a base de complejos fosfatados.

Reactivo de limpieza: HNO3.

Vasos de precipitado.

Microbalanza con una precision de 0.1 mg.

Solucion pasivadora para la prueba ferroxil.

3.1 Metodo gavimetrico: 9

Desarrollo experimental

Preparacion de la muestra

La norma ASTM G1-03, propone mas de una opcion para la preparacion de lasmuestras, a continuacion se describe de manera detalla el procedimiento empleado.

1. Se utilizo un papel abrasivo para homogeneizar y eliminar cualquier contami-nacion que pudiera contener la superficie de la muestra.

2. Las muestras fueron lavadas con jabon para eliminar grasas, con papel absor-vedor se limpiaron los restos del desgaste y se enjuago con acetona.

3. Finalmente la muestra limpia y seca es medida y pesada. Se tomaron en cuentatodas las cifras disponibles y fueron registradas.

3.1.2. Limpieza de la muestra despues de la prueba

Para remover los productos de la corrosion la norma ASTM G1-O3 propone tresmetodos: mecanico, quımico y electroquımico, los cuales se eligen segun el metal ola aleacion a tratar, con el objetivo de remover unicamente los productos de la co-rrosion y no la base del metal. Para este caso se opto por uno de los procedimientosquımico, el cual involucra la inmersion de la muestra en una solucion especıfica porun determinado tiempo, correspondiente a la designacion C.7.1, de la norma ya men-cionada. Se preparo una solucion con 50 mL de acido nıtrico (HNO3) aforado a 500mL con agua des-ionizada. La pieza tiene que ser sumergida por 20 minutos en lasolucion a 60 oC, despues limpiar los productos de corrosion para finalmente pesarla,este procedimiento fue repetido antes de cada medicion.

3.1.3. Dimensiones de la pieza

Para el calculo del area fue necesario primeramente medir la longitud de la muestraya que se trataba de una superficie irregular como se observa en la figura 1(a). Unavez que se conocieron los lados de la muestra como se muestra en la figura 1(b), seutilizo las ecuaciones 2 y 3 para el calculo del area (A) y perımetro (P) como semuestra a continuacion:

A =√P (P − a)(P − b)(P − c) (2)

donde;

P =a+ b+ c

2(3)

3.2 Resultados 10

(a) (b)

Figura 1. Calculo del area expuesta

P1 =2,7 + 3,3 + 4,25

2= 5,125 cm

A1 =√

5,125(5,125 − 2,7)(5,125 − 3,3)(5,125 − 4,25) = 4,4549 cm2

P2 =3,0 + 3,1 + 4,25

2= 5,175 cm

A2 =√

5,175(5,175 − 3,0)(5,175 − 3,1)(5,175 − 4,25) = 4,6479 cm2

Atotal = 2(A1 + A2) = 2(4,4549 cm2 + 4,6479 cm2) = 18,2056 cm2

3.2. Resultados

A continuacion se describe de manera detallada los resultados obtenidos y el calculorealizado para determinar la razon y penetracion de la corrosion del acero inoxidable316L.

3.2.1. Calculo de la velocidad de corrosion

La velocidad de corrosion (Rcorr) se ha calculado utilizando la ecuacion 1, se eligierondos distintos valores de K, para obtener la razon de corrosion en milesimas de pulgada

3.2 Resultados 11

por ano (mpy) y en miligramos por decımetro cuadrado por dıa (mdd). En la figura 2se observa la perdida de masa durante 408 horas, las primeras 120 horas se realizaronen intervalos de cada 24 horas y la ultima medicion despues de 288 horas.

Figura 2. Monitoreo de la perdida de masa durante 408 h.

Para el calculo de la velocidad y profundidad de corrosion se utilizaron las siguientesconstantes:Area: 18,1582 cm2

K (mpy) : 3,45 x106

K (mdd) : 2,4 x106 x DDensidad (D) : 7,98 gr/cm3 = 7980 Kg/m3

Con el resultado de razon de corrosion en mdd obtenido despues de 120 horas deexposicion en las condiciones ya descritas, se determino la perdida de masa que sufreen un ano 1 m2 de acero inoxidable 316L. Tomando en cuenta la equivalencia deunidades (S.I) [7] se obtuvo:

0,5492mdd = 0,5492mg

dm2 dia

0,5492 mg

dm2 dia�

10−3 g

1 mg�

1 dm2

10−2m2�

365 dias

1 ano= 20,0458

g

m2 ano= 0,0200458

Kg

m2 ano

3.2 Resultados 12

Lo cual significa que 0.0200458 Kg (20 g) de una placa de SS316L que mide 1 m2 sehabra perdido despues de un ano de exposicion. En la tabla 2 se describe los resultadospara cada medicion.

Tabla 2. Calculos de velocidad y penetracion de la corrosion

t (h) Perdida Rcorr Rcorr Perdida de Vol. de prof. Perdida(gr) (mpy) (mdd) masa perdida de corr. mm/ano

(kg/m2*ano) 10 −6(m3) 10 −6(m/ano) 10 −3

0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.024 0.0001 0.09894 0.5492 0.02 2.5124 2.5124 2.51248 0.0002 0.09894 0.5492 0.02 2.5124 2.5124 2.51272 0.0003 0.09894 0.5492 0.02 2.5124 2.5124 2.51296 0.0004 0.09894 0.5492 0.02 2.5124 2.5124 2.512120 0.0005 0.09894 0.5492 0.02 2.5124 2.5124 2.512408 0.0011 0.06402 0.3554 0.01 1.6257 1.6257 1.6257

El mismo calculo descrito en la seccion 3.2.1 se realizo para cada 24 horas de medicion,con lo que se pudo observar que la velocidad de corrosion se mantiene constante.

Se pudo observar que las velocidades y penetracion de corrosion en los tiempos deexposicion cortos (cada 24 h) fueron muy pequenos y constantes comparado con eldato obtenido despues de 288 horas de exposicion. Para la hora 288 la perdida demasa y velocidad de corrosion disminuyo cerca de un 35 %. Esto puede deberse ala formacion de la capa pasiva en la superficie de la muestra, lo que impidio que laoxidacion del material continuara, como se observa en la figura 3.

Los resultados en mm/ano son menores 0.1 y caen en una categorıa correspondientea materiales con buena resistencia a la corrosion [8]. De acuerdo a la norma ISO 9223la velocidad de corrosion recae en una categorıa con un grado de corrosion bajo [9].

4. Prueba Ferroxil 13

Figura 3. Velocidad de corrosion del acero inoxidable SS316 en el aditivo BLAST ATFMdurante 408 horas.

4. Prueba Ferroxil

La prueba ferroxyl libre de fierro, se describe en la seccion 7.3.4 de la norma ASTM A380-99, es una prueba altamente sensible y debe ser usada solo cuando los rastros dehierro libre o el oxido de hierro son inaceptables. El indicador ferroxyl es una solucionque contiene ferricianuro de potasio y fenolftaleına. Se vuelve azul en la presenciade iones de Fe2+, de color rosa en la presencia de iones de hidroxido, y puede serutilizado para detectar la oxidacion de metal.

Es posible prepararla primeramente anadiendo acido nıtrico al agua destilada y final-mente anadiendo ferrocianuro de potasio en las siguiente proporcion: Agua destilada1000 cm3, acido nıtrico (60-67 %) 20 cm3 y Ferrocianuro de potasio 30 g. La pruebaFerroxyl esta disenada para determinar si el acero inoxidable austenıtico necesita serdescontaminado o si ya se ha realizado este proceso de manera satisfactoria. Es unaprueba solo para ”detectar”la contaminacion, una vez que se detecta una contamina-cion, entonces un procedimiento de limpieza o pasivacion puede llevarse a cabo.

Cuando la estructura en la superficie del acero inoxidable austenıtico no ha sidonunca restaurado, un exceso de partıculas ferrıticas estaran y afectaran negativamentea las propiedades del acero inoxidable. La presencia de partıculas ferrıticas en lasuperficie del acero inoxidable perjudica la pelıcula de oxido de cromo reduciendo

4.1 Metodologıa de estudio para la prueba ferroxil 14

localmente la resistencia a la corrosion. Si esas partıculas no se eliminan seriamentese corre el riesgo de que la superficie se oxide. No se recomienda para su uso en losproductos destinados a ser utilizados en los alimentos, medicos o farmaceuticos amenos extirpacion completa de la solucion de cianuro puede ser garantizada.

4.1. Metodologıa de estudio para la prueba ferroxil

La prueba se basa en una reaccion de potasio ferricianuro con hierro en un mediofuertemente acido. El exceso de hierro se disuelve y resulta azul en la presencia deiones Fe2+ conocido como Azul Prusia. Si durante esta prueba se manifiesta la colo-racion azul, significa que el acero inoxidable tiene en su superficie partıculas ferrıticasy por tanto no tiene todavıa el acabado correcto o fue insuficiente la descontamina-cion. Cuando la coloracion azul no aparece esto significa que la estructura ha sidorestaurada y por tanto, ha sido satisfactoriamente descontaminada.

4.1.1. Materiales y equipos

A continuacion se enumeran los materiales que sirvieron para llevar a cabo la pruebaferroxyl.

1. Placas de acero inoxidable 316L de 3x3 cm.

2. Solucion ferroxil.

3. Aplicador.

Para esta prueba se utilizaron cuatro muestras que fueron identificadas de la siguientemanera:

1. Pieza de SS316L sin ningun tratamiento.

La pieza fue unicamente desengrasada con jabon y despues secada.

2. Pieza de SS316L nunca estuvo inmersa en el aditivo BLAST ATFM, fue lim-piada siguiendo la norma G1-03 (seccion 3.1.1 de este documento).

La pieza fue desengrasada y pasivada con la solucıon de HNO3 como semenciona en la primera parte del documento.

3. Pieza de SS316L estuvo inmersa en el aditivo BLAST ATFM y posteriormentese sometio al procedimiento de limpieza segun la norma G1-03 (seccion 3.1.1 deeste documento).

4.2 Resultados 15

La pieza estuvo inmersa en la solucion BLAST ATFM por 40 min, despuesfue limpiada siguiendo el procedimiento de la norma G1-03 (seccion 3.1.1de este documento)

4. Pieza SS316L primeramente fue limpiada segun la norma G1-03 (seccion 3.1.1de este documento), despues se dejo expuesta por 40 min en el aditivo BLASTATFM y finalmente lavada unicamente con agua.

La pieza primero fue limpiada siguiendo el procedimiento de limpieza es-tandarizado, despues fue expuesta al aditivo BLAST ATFM por 40 min yfinalmente se quitaron los restos del aditivo unicamente con agua.

Se aplico a cada una de las muestras identificadas la solucion ferroxil, pasado 15segundos aproximadamente se observaron las muestras cuidadosamente, buscandoalgun cambio de color.

4.2. Resultados

Figura 4. Cuatro diferentes muestras de acero inoxidable 316L antes de la pruebaferroxil.

Las cuatro muestras descritas anteriormente fueron cubiertas totalmente con el com-puesto ferroxil; por la geometrıa que presentan las muestras fue complicado mantener

4.2 Resultados 16

Figura 5. Cuatro muestras de acero inoxidable 316L antes de la prueba ferroxil.

la solucion sobre los las partes mas sobresalientes ya que el lıquido se esparcıa. Aunası se observo detalladamente la reaccion de cada una de las piezas de acero inoxi-dable 316L cuando fueron cubierta con la solucion ferroxil y en ninguno de los casose observo la presencia de iones de Fe2+. Esto se afirma ya que no se observo alguncambio de coloracion de las muestras. Por lo que se concluye que las muestras estabanpasivadas y en la superficies expuestas no hay iones de fierro que puedan provocarinicios de corrosion de algun tipo.

La muestras 4 expuesta a la solucion ferroxil, tuvo un comportamiento diferente. Lamuestra 4 estuvo expuesta al aditivo BLAST ATFM despues fue lavada unicamentecon agua y secada, en contacto con la solucion ferroxil fue menos homogenea, ya quela solucion BLAST ATFM tiene una consistencia grasosa provocando que la solucionferroxil no pudiera quedarse homogeneamente sobre la muestra.

4.2 Resultados 17

Figura 6. Cuatro muestras de acero inoxidable 316L despues de la prueba ferroxil.

Figura 7. Cuatro muestras de acero inoxidable 316L despues de la prueba ferroxil.

Conclusiones 18

Conclusiones

Se evaluo de manera cuantitativa y cualitativa la estabilidad quımica del acero inoxi-dable 316L expuesto al aditivo BLAST ATFM. Se calculo la velocidad de corrosiondel acero inoxidable 316L a partir de mediciones de la perdida masa cada 24 horasy para tiempos largos despues de 288 horas. En el cual se pudo observar que tuvouna velocidad de corrosion de 0.09894 mpy si las mediciones se realizaban cada 24horas, y disminuıa a 0.06402 mpy despues de 288 horas. Esta disminucion de casi un30 % puede deberse a la formacion de la capa pasiva que no permitio que la corrosionavanzara, ya que a diferencia de las mediciones de cada 24 horas, la capa protectoraera removida en cada medicion debido al procedimiento de limpieza. La penetracionde corrosion fue de 0.002512 mm/ano mucho menor que la del cobre con 0.05 mm/anoexpuesto en el mismo ambiente.

La estabilidad de la capa pasiva pudo ser evaluada en la prueba ferroxil, en la cualno se detectaron rastros de iones de fierro. Las muestras fueron expuestas a cuatrodiferentes ambientes antes de la prueba ferroxil y todas mostraron buena estabilidadquımica sin rastros de oxido de fierro. Este experimento respalda el resultado obtenidoen el calculo de la velocidad de corrosion, ya que la presencia de una capa pasiva muyestable hace que la velocidad de corrosion sea muy pequena.

Apendice A 19

Apendice

Tabla 3. Valores de k para el calculo de la velocidad de corrosion

Unidades para Valor de kla velocidad de corrosion para la ecuacion 2

milesimas de pulgada por ano (mpy) 3.45x106

pulgadas por ano (ipy) 3.45x103

pulgadas por mes (ipm) 2.87x102

milımetros por ano (mm/y) 8.76x104

micrometros por ano (um/y) 8.76x107

picometros por segundo (h/s) 2.78x106

gramos por metro cuadrado por hora (g/m2·h) 1.00x104xDmiligramos por decımetro cuadrado por dıa (mdd) 2.40x106xD

microgramos por metro cuadrado por segundo (µg/m2·s) 2.78x106xD

Apendice B 20

Galerıa de fotos

REFERENCIAS 21

Referencias

[1] MAS ALLA DE LA HERRUMBRE. Javier Avila / Joan Genesca, 1996.

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