Tesis doctoral de Alejandro Samaniego Miracle
El magnesio (mg) y sus aleaciones presentan una combinación de baja densidad, alta resistencia específica y buena moldeabilidad, que los convierte en prometedores materiales estructurales. Sin embargo, su resistencia frente a la corrosión es uno de los puntos clave que limitan su utilización en condiciones reales de servicio, siendo este el tema central de la presente tesis doctoral.El mg experimenta lo que en la literatura se ha denominado ¿negative difference effect¿ (nde) que puede ser descrito como un aumento de la cantidad de hidrógeno generado al polarizar anódicamente un electrodo de mg. Durante esta tesis se pudo clarificar que no existen evidencias sobre la presencia de mg+ como responsable del nde por lo que se propuso un mecanismo alternativo basado en la variación de la corriente de intercambio de la reacción de hidrógeno al polarizar el magnesio para explicar el nde. Posteriormente se realizaron estudios adicionando elementos más activos (li y ca) y más nobles (fe) sobre mg puro, donde se pudo comprobar el ajuste de los datos obtenidos con la teoría previamente propuesta.Se estudió la influencia de los óxidos superficiales y de sus productos de corrosión sobre la velocidad de corrosión de las aleaciones az31 y az61 observándose una clara influencia del estado superficial y de la concentración de aluminio en la aleación. Se encontró que el pulido mecánico de las muestras de la aleación az61, genera una película de óxidos superficial cuyo efecto protector es muy superior al formado sobre la aleación az31 o al formado sobre las muestras en estado de recepción. En cuanto a los productos de corrosión formados sobre las aleaciones durante ensayos de inmersión en nacl, destacó la mayor concentración de carbonatos presente en los productos de corrosión formados sobre la aleación az31, asociados con un aumento en la resistencia a la corrosión con el tiempo de inmersión, que no tuvo lugar sobre la aleación az61. Por último se realizaron varios estudios con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión de las aleaciones de trabajo cuyos resultados se resumen a continuación:- tratamientos térmicos a 200ºc: para intentar aumentar el efecto protector de las películas superficiales formadas espontáneamente sobre las aleaciones az31 y az61, se realizó un tratamiento térmico a temperaturas moderadas y tiempos cortos (5-60 minutos), en dos condiciones superficiales (pulido y estado de recepción), concluyéndose lo siguiente:en estado pulido, se observó un enriquecimiento superficial en el contenido de aluminio, con un notable efecto positivo en la resistencia a la corrosión de la aleación az61, cuyo efecto fue muy inferior en la aleación az31. En estado de recepción, no se observó un efecto positivo en ninguna de las aleaciones. – Microadiciones de lutecio en az31: se intentó modificar los óxidos superficiales formados sobre la aleación az31 mediante la adición de un 0.21% en peso de lutecio (lu). Se concluyó que esta cantidad de lu no es suficiente para sustituir el mg en el óxido superficial y que el lu está presente en la aleación formando partículas al-mn-lu. Se observó una reducción de la velocidad de corrosión de la aleación de colada de hasta en un 80% en soluciones de nacl 0.1 m. -.Se realizó un tratamiento de conversión superficial sobre las aleaciones az31 y az61 utilizando una solución de bicarbonato sódico saturado. Se observó un efecto beneficioso para tiempos de tratamiento de 10 y 60 minutos sobre la aleación az61, debido a un aumento en la concentración de hidróxidos de aluminio superficial, combinada con la ausencia de grietas en la capa de conversión formada. – Adición de arsénico sobre magnesio: se intentó reducir la velocidad de corrosión de mg puro mediante la adición de un 0.37% en peso de arsénico (as). Se observó una disminución muy significativa de la reacción catódica que originó una reducción de más de un 400% en la velocidad de corrosión de la aleación en soluciones de nacl 0.1 m.
Datos académicos de la tesis doctoral «Profundización en los mecanismos de corrosión de las aleaciones de magnesio, estrategias para mejorar la resistencia a la corrosión.«
- Título de la tesis: Profundización en los mecanismos de corrosión de las aleaciones de magnesio, estrategias para mejorar la resistencia a la corrosión.
- Autor: Alejandro Samaniego Miracle
- Universidad: Complutense de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 02/10/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Sebastian Feliu Batlle
- Tribunal
- Presidente del tribunal: angel Pardo gutierrez del cid
- María cristina García alonso (vocal)
- violeta Barranco asensio (vocal)
- enrique Otero huerta (vocal)