Cinética de corrosión de la aleación Ni-22Cr-13Mo-eW como material estructural de contenedores de residuos nucleares de alta actividad. - Rodríguez, Martín A. (2004)
La aleación Ni-22Cr-13Mo-3W, comercialmente conocida como C-22, es una de las candidatas a ser utilizada en la fabricación de contenedores de residuos nucleares de alta actividad. Para evaluar la factibilidad del uso de este material se debe asegurar que el mismo sea resistente a la corrosión durante un período de al menos 10000 años. Si los contenedores entraran en contacto con agua, las formas de degradación que podrían sufrir los mismos son: corrosión general, corrosión localizada y corrosión bajo tensión. En esta tesis se estudian los dos primeros mecanismos. En el presente trabajo se aplicaron técnicas electroquímicas: amperometría, potenciometría, polarización potenciodinámica y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS); y técnicas no electroquímicas; observación microscópica, fluorescencia de rayos X (FRX) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) en el estudio del comportamiento frente a la corrosión de la aleación C-22 en soluciones de NaCl 1M, NaF saturado a 25 grados C (aproximadamente 1 M) y NaCl 0,5M + NaF 0,5M. Se analizaron los efectos de la temperatura del sistema, el pH del medio y la microestructura de la aleación. Las velocidades de corrosión generalizada obtenidas a 90 grados C en las condiciones estudiadas fueron bajas, entre 0,04 um/año y 0,48 um/año. Las mismas aumentaron con la temperatura y disminuyeron con el pH de la solución. La mayor parte de las mediciones de EIS presentaron un comportamiento capacitivo simple. En algunas ocasiones se observó una segunda constante de tiempo de alta frecuencia que se atribuyó a la formación de óxido y/o hidróxido de níquel a potenciales próximos a los potenciales reversibles de esta reacción. La transición activa/pasiva, hallada en ocasiones en las curvas de polarización, también se atribuyó al mismo proceso. Los potenciales de corrosión exhibieron un aumento significativo a las 24 horas de inmersión, asociado con un mejoramiento de la pasividad, pero siempre se mantuvieron por debajo de los respectivos potenciales de repasivación para cada medio. El comportamiento transpasivo de la aleación C-22 estuvo influenciado fundamentalmente por la temperatura y el tipo de halogenuro. En presencia de iones fluoruro se detectó un claro pico transpasivo atribuido a un cambio en el estado de oxidación del molibdeno y/o del níquel dentro del film de óxido. Las densidades de corriente en el rango transpasivo fueron mayores en presencia de fluoruros, especialmente a pH 6. Se presentó corrosión rendijas a potenciales mayores que el de corrosión, sólo en presencia de iones cloruro, a 90 grados C. No se registró picado en ningún caso. Las mezclas de iones cloruro y fluoruro fueron más agresivas frente a la corrosión localizada que las soluciones con iones cloruros solos, a causa del debilitamiento del film pasivo provocado por el ion fluoruro y a la interferencia del ion cloruro en la auto-reparación del mismo. No se observaron diferencias en el comportamiento de las distintas microestructuras obtenidas por tratamiento térmico en la pasividad, la transpasividad ni frente a la corrosión localizada