Efecto de la temperatura sobre la corrosión en rendijas de aleaciones de Níquel para repositorios nucleares. - Hornus, Edgard Cristian (2012)
El almacenamiento geológico profundo es la alternativa más firme para la disposición final de residuos nucleares de alto nivel. Los repositorios geológicos se basan en el principio multibarrera, que consiste en interponer una serie de barreras, naturales e ingenieriles, entre los residuos y la biosfera. Los contenedores de residuos constituyen la principal barrera ingenieril. Dentro de los materiales considerados para la fabricación de los contenedores se hallan las aleaciones de níquel. La corrosión localizada, en forma de picado o de corrosión en rendijas, es uno de los procesos de degradación más importantes que limitarán la vida útil de los contenedores. La forma más utilizada de establecer la susceptibilidad a la corrosión en rendijas de las aleaciones de níquel, es la determinación del potencial de repasivación. Cuanto menor sea el valor de este parámetro, mayor será la susceptibilidad a la corrosión en rendijas de un material en las condiciones evaluadas. La temperatura es una variable fundamental que afecta significativamente la cinética de los procesos de corrosión. Los contenedores de residuos estarán sometidos a un régimen térmico determinado por la disipación de calor de los residuos a través del repositorio. Consecuentemente, el estudio del efecto de la temperatura sobre la susceptibilidad a la corrosión localizada es de gran relevancia. El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto de la temperatura sobre la resistencia la corrosión en rendijas de aleaciones de níquel para repositorios nucleares. Se utilizaron técnicas electroquímicas para cuantificar y evaluar en forma comparativa la resistencia a la corrosión en rendijas de las aleaciones 625 (Ni-9Mo-21Cr), C-22 (Ni-22Cr-13Mo-3W), C-22HS (Ni-21Cr-17Mo) y HYBRID-BC1 (Ni-22Mo-15Cr). Se determinó el potencial de repasivación (ECO) de la corrosión en rendijas mediante el método PD-GS-PD utilizando probetas con rendijas formadas artificialmente (formadores de rendijas cerámicos recubiertos de cinta de PTFE). Estas experiencias se realizaron en soluciones de CaCl2 5 mol/L, a diferentes temperaturas entre 20 y 100 grados C. Por otra parte, se estudió la disolución activa de estas aleaciones en soluciones ácidas que simulan las condiciones en una rendija. Se registró el potencial de corrosión (ECORR) de cada una de estas aleaciones durante 2 horas en soluciones de HCl de concentraciones 1 y 3 mol/L, a temperaturas en el rango de 30 a 100 grados C. Al final de cada medición de ECORR se realizaron ensayos de EIS. La aleación HYBRID-BC1 presentó la mayor resistencia a la corrosión en rendijas, seguida de las aleaciones C-22HS, C-22 y 625. La resistencia a la corrosión en rendijas de las aleaciones estudiadas aumentó con su contenido de molibdeno. La velocidad de corrosión de las aleaciones en estado activo aumentó con el incremento de la temperatura y de la concentración de ácido, y con la disminución del contenido de molibdeno de las aleaciones. Se observó una relación lineal entre el potencial de repasivación y la temperatura. Se determinaron los potenciales críticos por debajo de los cuales la aleaciones no son susceptibles a la corrosión localizada, independientemente de la temperatura y de la concentración de cloruros del medio. Los valores mínimos de ECO fueron -0,261 VECS para la aleación 625, -0,212 VECS para la aleación C-22, -0,214 VECS para la aleación C-22HS y -0,184 VECS para la aleación HYBRID-BC1.