Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
CORROSIÓN DE LA ALEACION AA 6061 EN AGUA DE ALTA PUREZA Y EN
SOLUCIONES DILUIDAS DE NaCl A TEMPERATURA AMBIENTE
S. Rodríguez, E. Linardi*, R. Haddad , L. Lanzani
Unidad de Actividad Materiales - Centro Atómico Constituyentes- CNEA
Av. Gral. Paz 1499- (B1650KNA) - San Martín - Buenos Aires - Argentina
*E-mail (autor de contacto): linardi@cnea.gov.ar
RESUMEN
En este trabajo se presentan los resultados de ensayos de inmersión en medios de baja conductividad de la
aleación AA 6061 utilizada en la fabricación de elementos combustibles de reactores experimentales. Se
realizaron ensayos a potencial libre en agua de alta pureza (ρ = 18,2 MΩ.cm) y en solución de NaCl 10 -3 M
por períodos de 6, 12 y 18 meses a temperatura ambiente; y para dos tipos de montajes: placas simples y
rendijas artificiales.
Para ambos medios y ambos montajes se determinó la formación de las fases de óxido de aluminio:
bohemita y bayerita cristalinas.
Se comprobó que los intermetálicos ricos en hierro controlan la corrosión de la aleación AA 6061 en medio
aireado y que alrededor de éstos ocurre un tipo de ataque localizado denominado ataque alcalino.
Inmersiones por períodos de hasta 1,5 años no produjeron un incremento en el crecimiento de óxido ni en el
ataque alcalino en la aleación AA 6061 para todas las condiciones ensayadas.
Palabras clave: aluminio, AA 6061, corrosión, bayerita, bohemita, ataque alcalino.
1. INTRODUCCIÓN
La aleación de base aluminio AA 6061 se utiliza en la fabricación de elementos combustibles para reactores
experimentales. Estos combustibles, luego de completar su ciclo de quemado, deben permanecer
almacenados en piletas de agua desmineralizada, por tiempos de hasta 30 años o más. En estos elementos
combustibles se han observado distintos procesos de corrosión localizada, que podrían estar relacionados con
la presencia de depósitos (principalmente óxidos de hierro) sobre la superficie metálica. En condiciones de
polarización mediante par galvánico, se encontró picado bajo depósitos fabricados con material inerte
(vidrio) y con óxidos de hierro [1].
Otro factor asociado a la susceptibilidad del aluminio a la corrosión localizada es la presencia de partículas
de segundas fases. Los intermetálicos ricos en Fe son electroquímicamente más nobles que la matriz de
aluminio y podrían actuar como sitios catódicos [2]. Al potencial de corrosión y en medio aireado, sobre
estos intermetálicos tendría lugar la reducción del oxígeno, la cual genera alcalinización localizada. Mediante
un microelectrodo selectivo, Park [3] determinó valores de pH del orden de 9,5 alrededor del intermetálico
Al3Fe en contacto con la aleación AA 6061 en soluciones aireadas de NaCl 0,6 M. Para este pH la capa
pasivante de Al2O3 se vuelve inestable, y la alcalinización localizada provoca la disolución de la matriz
-
metálica en forma de iones AlO2 [4]. Este ataque, que genera una cavidad alrededor del precipitado, se
conoce como ataque alcalino. Smialowska [5] menciona que como este tipo de ataque ocurre a potenciales
por debajo del potencial de picado, las cavidades luego se repasivan pero, hace referencia a la necesidad de
estudios más detallados sobre este fenómeno.
El objetivo del presente trabajo es estudiar la influencia de variables tales como: conductividad del medio,
presencia de iones agresivos, tiempo del ensayo y presencia de rendijas sobre el ataque alcalino medido a
circuito abierto.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Las muestras se obtuvieron del material sobrante de la fabricación de placas de elementos combustibles de la
aleación AA 6061, de la siguiente composición: Mg: 0,95%-1,10%; Si: 0,55%-0,65%; Fe: 0,15%-0,45%; Cu:
0,2%-0,4%; Cr: 0,10%-0,2%; Mn: 0,1 %; Zn: 0,25%; Ti: 0,03%-0,07%; Al: hasta completar 100%.
La caracterización metalúrgica del material indicó la presencia de las siguientes fases: Mg2Si, Si, Al3Fe,
α-(Fe,Cr,Mn)3SiAl12, β-(Fe,Cr,Mn)2Si2Al9 y π-(Fe,Cr,Mn)Mg3Si6Al8. También se han encontrado fases
conteniendo Ti [6].
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