Desarrollo de tratamientos inhibidores de la corrosión para una aleación de magnesio con potencial aplicación industrial - Bolaños Picado, Dayatri Vanessa (2024)
Se diseñó un proceso de conversión química para una aleación de magnesio, evaluando la capacidad anticorrosiva de diversos tratamientos químicos inhibidores de la corrosión, la factibilidad de implementación del proceso de producción, y caracterizando algunos de los tratamientos seleccionados. Se elaboró una matriz de selección para cada fase del proceso de conversión química y a través del análisis de los resultados de diferentes investigadores y las recomendaciones planteadas, se seleccionaron algunas de las condiciones operacionales con la guía del comité asesor. Factores como la concentración, la temperatura y el tiempo de aplicación para las fases de lavado alcalino y ácido se determinaron a partir de investigaciones previas. Aunque no se pudo establecer una tendencia clara sobre el orden de aplicación de los tratamientos inhibidores basándose en los datos experimentales, se recurrió a la literatura para definir dicho orden. Se evaluó también el efecto de la concentración de los inhibidores y se encontró que, para los tratamientos compuestos por VIIB + VA / IIIB* + IIA y por VIIB + VA + VB / IIA, no había diferencias estadísticas significativas en la reducción de la densidad de corriente de corrosión según la concentración utilizada. Mientras que para el tratamiento compuesto por VIIB + VA + VB se determinó que una concentración baja era más efectiva. Finalmente, se evaluaron diez tratamientos a baja concentración y en orden directo, todos redujeron significativamente la densidad de corriente de corrosión con respecto al metal sin tratar y al tratamiento comercial actualmente aplicado en la industria a la aleación de magnesio, SurTec 650. Según el potencial de corrosión, los inhibidores desarrollados eran de naturaleza mixta o anódica. Entre ellos, el tratamiento VIIB + VA / IIIB* + IIA destacó por lograr un 98.7% de disminución de la densidad de corriente de corrosión con respecto al metal sin tratar y por no verse afectado por el orden de aplicación. Para evaluar la factibilidad de implementación, se realizó un ensayo de corrosión ambiental con neblina salina pulverizada en piezas de magnesio con superficie inicialmente lisa, recubiertas y pintadas. Destacó el tratamiento VIIB + VA / IIIB* + IIA al mostrar menos signos de corrosión que los tratamientos comerciales tras 168 horas. El mismo tratamiento ofreció los mejores resultados en muestras pintadas después de 2 000 horas de exposición a la atmósfera oxidante. Adicionalmente, se aplicaron los tratamientos inhibidores a muestras de magnesio con superficie inicialmente rugosa para evaluar la extrapolación de los resultados. Estas muestras se corroyeron más rápido que las de superficie inicialmente lisa, y fue más bien el tratamiento VIIB + VA + VB / IIA + IIIB el más efectivo para protegerlas. También se evaluó si los tratamientos propuestos afectaban la resistencia de la pintura a la separación del magnesio, y la mayoría de los tratamientos se clasificaron como grado 1, indicando esto que afectaron no más del 5% del área de la rejilla. El costo de implementación se calculó en 9 343.51 USD y el costo de mantenimiento en 0.2144 USD por pieza, considerando pérdidas por arrastre y evaporación. Finalmente, se caracterizaron algunos de los tratamientos inhibidores de la corrosión, evaluando su microtopografía y composición elemental superficial. Se determinó que el tratamiento inhibidor más prometedor, en superficie inicialmente lisa, poseía una superficie uniforme y sin grietas, lo que podría explicar su buen desempeño. Además, se determinó el espesor de la capa formada y se aplicó la técnica de espectroscopía Raman al tratamiento más efectivo, VIIB + VA / IIIB* + IIA.