Resistencia a la corrosión de aceros inoxidables para repositorios nucleares. - Martínez, Pablo A. (2015)
Los repositorios geológicos se componen de un conjunto de barreras naturales e ingenieriles cuyo fin es mantener aislados los residuos radioactivos de la biosfera durante cientos de miles de años. La principal barrera ingenieril será el contenedor de residuos. Los aceros inoxidables son una opción promisoria para este tipo de aplicaciones ya que sufren corrosión generalizada en estado pasivo. Sin embargo, las aleaciones pasivas son proclives a sufrir corrosión localizada lo que limitará la vida útil de los contenedores. Por lo tanto resulta de sumo interés su estudio. En el presente trabajo se aplicaron técnicas electroquímicas tales como polarización potenciodinámica, monitoreos del potencial de corrosión y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), sumadas a la observación microscópica en el estudio del comportamiento frente a la corrosión de los aceros austeníticos altamente aleados 254SMO y 654SMO, y del grado superdúplex 2507 en soluciones de NaCl de 10000 y 100000 ppm de cloruros a las temperaturas de 30, 60 y 90 ºC. La susceptibilidad a la corrosión en rendijas de los grados mencionados se obtuvo mediante la determinación del correspondiente potencial de repasivación, aplicando los métodos PD-GS-PD (Potenciodinámico-Galvanostático-Potenciodinámico) y PD-PS-PD (Potenciodinámico-Potenciostático-Potenciodinámico). El comportamiento frente a la corrosión generalizada se evaluó mediante la determinación de la velocidad de corrosión por ensayos EIS al potencial de corrosión. Adicionalmente se estudiaron las características de la película pasivante mediante ensayos de Mott Schottky. El acero inoxidable 654SMO presentó una resistencia a la corrosión en rendijas muy superior a las de los grados 254SMO y 2507 a 30ºC. Sin embargo el acero 654SMO presentó una importante disminución en su potencial de repasivación conforme aumentó la temperatura de 30 a 60 ºC. En el rango de 60 a 90ºC, todas las aleaciones estudiadas presentaron una susceptibilidad a la corrosión localizada similar en ambas concentraciones de cloruros. No se observó una dependencia importante de la resistencia a la corrosión en rendijas de las aleaciones estudiadas con la concentración de cloruros en el rango de estudio. El grado dúplex 2507 no mostró una dependencia clara en su resistencia a la corrosión en rendijas con la temperatura, mientras que en los grados austeníticos 254SMO y 654SMO la tendencia fue decreciente. Los potenciales de corrosión de probetas con rendijas exhibieron un aumento significativo a las 24 horas de inmersión, asociado con un mejoramiento de la pasividad, pero generalmente se mantuvieron por debajo o muy próximos a los respectivos potenciales de repasivación para cada medio. Las velocidades de corrosión generalizada obtenidas a 60 ºC y 100000 ppm de cloruros fueron bajas; entre 0,3 y 0,7 mum/año. Las mediciones de EIS presentaron un comportamiento fuertemente capacitivo con dos o tres constantes de tiempo. Los estudios de los respectivos films pasivantes revelaron un comportamiento semiconductor tipo n con densidades de portadores en el orden de los 10 a la 20 cm-3.