Las aleaciones de aluminio-silicio son muy utilizadas en la industria
del automóvil debido a su aplicabilidad en procesos de fundición, su
resistencia a la corrosión y a sus buenas propiedades mecánicas. Estas
propiedades pueden verse mejoradas mediante la modificación del silicio
eutéctico con Sr, Na o Sb y la precipitación de partículas de Mg2Si
de tamaño nanométrico durante el tratamiento térmico T6.
Recientemente, el mercado se ha interesado por la utilización de
aleaciones secundarias, ya que ofrecen ciertas ventajas sobre las aleaciones
primarias, como son, la utilización de materias primas más económicas, menos
consumo de energía durante el proceso de fabricación y protección de los
recursos naturales.
Sin embargo, este tipo de aleaciones contienen normalmente altos
contenidos de elementos de aleación y/o de impurezas como el Fe, Cu y Zn que
pueden afectar de manera adversa a la microestructura, a las propiedades
mecánicas y a la resistencia a la corrosión.
Con objeto de estudiar la influencia de estos elementos, se han
fabricado diferentes aleaciones con contenidos variables de los elementos
químicos objeto de estudio (ver tabla 1)
Tabla 1. Composición química de las aleaciones fabricadas (% peso)
Estos
materiales se han ensayado en cámara de Niebla Salina según la norma ASTM B117
con un tiempo de inmersión de 336 horas. Los resultados que se han obtenido de
las observaciones macrográficas después de este ensayo concuerdan con los
resultados de los ensayos de pérdida de masa realizados.
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Figura 1: Superficie de las muestras ensayadas después de 336h de
inmersión en Niebla Salina. a) Aleación de referencia A y aleaciones con
diferentes contenidos de Fe, b) Aleación secundaria modificada con Mn, Cr y V,
c) Aleaciones con diferentes contenidos de Cu d) Aleaciones con adiciones de Zn
y e) Resultados correspondientes a la pérdida de masa.
Se aprecia que la corrosión aparece
preferencialmente en las zonas eutécticas tanto en las partículas de Si como en
las partículas intermetálicas de Fe (Fig. 2), mientras que no se observa
corrosión en el a-Al. Experimentalmente se observa, que en un primer momento la
corrosión se localiza en la interfaz de las partículas de Fe y posteriormente
progresa hacia los eutécticos de Al y Si.
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Figura 2: Superficies corroídas y pulidas. a) Aleación H: Corrosión localizada en las interfaces metálicas b-hierro y b) Aleación K: Progresión de la corrosión a través de las zonas eutécticas en las interfaces de las partículas de silicio/aluminio.
En la Figura 3a se
presentan las curvas de polarización de la aleación de referencia (A), la
aleación D y la aleación E en una solución 0,03M de NaCl. Puede observarse que
todas las aleaciones presentan un comportamiento similar. Además, en la Figura
3b se evalúa la influencia de las adiciones de Cu y Zn en la cinética de la
corrosión con respecto a la aleación de referencia (A).
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Figura 3: a) Curvas de polarización de las aleaciones A, D y E en una solución 0,03 M NaCl.
b) Curvas de polarización de la referencia A y aleaciones F, I, J y L en una solución 0,03M NaCl. |
La densidad de
corriente es muy similar en todos los casos. Estos materiales presentan una
alta susceptibilidad a la corrosión localizada y el potencial de picadura se corresponde
con el potencial de corrosión.
La adición de Fe y/o
MnCrV en las concentraciones descritas en el presente trabajo no ejerce una
influencia negativa en el comportamiento a corrosión de estos materiales con
respecto a la aleación de referencia.
Los resultados
indican que la adición de Cu en las concentraciones evaluadas no modifica el
comportamiento a corrosión mientras que las altas adiciones de Zn (3,13%)
suponen un incremento en las cinéticas de corrosión. Esta aleación experimenta
también una pérdida de masa superior que las aleaciones de Cu y los otros
contenidos de Zn.
En aplicaciones para
automoción que requieran alta resistencia, ductilidad y buen comportamiento a
la corrosión, puede conseguirse mejorar la resistencia mediante la adición de Cu
(hasta el 0,5%) ya que su comportamiento a la corrosión se mantiene dentro de
los límites que pueden considerarse aceptables.
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