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La corrosión en el cobre y sus aleaciones - Universidad de ...

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Fractura frágil <strong>de</strong> un recubrimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> un producto <strong>de</strong> corrosión <strong>en</strong> la base <strong>de</strong> la grieta, que<br />

cambia continuam<strong>en</strong>te.<br />

Ataque a lo largo <strong>de</strong> la interfaz <strong>de</strong> dos fases discretas.<br />

Ataque intergranular que no se dispersa lateralm<strong>en</strong>te.<br />

Consi<strong>de</strong>raciones <strong>de</strong> la <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> la superficie que fom<strong>en</strong>tan ingreso d<strong>el</strong> ambi<strong>en</strong>te d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong><br />

pequeños <strong>de</strong>fectos (un metal liquido <strong>en</strong> particular).<br />

Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> <strong>de</strong>scubrimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> E. Mattson, que un medio que conti<strong>en</strong>e sulfato <strong>de</strong> amonio<br />

{(NH 4 ) 2 SO 4 }, NH 4 OH, y sulfato <strong>de</strong> <strong>cobre</strong>, es un exc<strong>el</strong><strong>en</strong>te medio para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los<br />

fundam<strong>en</strong>tos d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> CBT causado por NH 3 , muchos investigadores han usado este<br />

<strong>el</strong>ectrolito, y se ha dado <strong>el</strong> nombre <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> Mattson a esta solución (Ref 1). Muchos <strong>de</strong><br />

los conocimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> las soluciones específicas <strong>de</strong> CBT por las soluciones NH 3 han sido<br />

obt<strong>en</strong>idas a partir <strong>de</strong> latones expuestos a esta solución bajo una t<strong>en</strong>sión <strong>de</strong> tracción.<br />

<strong>La</strong> química y la <strong>el</strong>ectroquímica d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> latones NH 3 fue analizada reci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te (Ref 2).<br />

Se concluyo que <strong>el</strong> complejo amonio cúprico (Cu 2 + ) era necesario para la ocurr<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> CBT bajo<br />

condiciones <strong>de</strong> circuito abierto <strong>en</strong> soluciones NH 3 oxig<strong>en</strong>adas. Este complejo se convierte <strong>en</strong> un<br />

compon<strong>en</strong>te <strong>en</strong> la reacción catódica predominante:<br />

Cu(NH3) 2+ 4 + e - Cu(NH 3 ) + 2 + 2NH 3 (Ecuación 3)<br />

<strong>La</strong> ecuación 3 permite <strong>el</strong> agrietami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>bido a la ruptura cíclica <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula <strong>de</strong> Cu 2 O<br />

g<strong>en</strong>erada <strong>en</strong> <strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la grieta (Ref 3) o través <strong>de</strong> un mecanismo que involucra<br />

<strong>de</strong>zincificación (Ref 4). El agrietami<strong>en</strong>to también pue<strong>de</strong> ocurrir <strong>en</strong> soluciones <strong>de</strong>soxig<strong>en</strong>adas, <strong>en</strong><br />

aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> conc<strong>en</strong>traciones significativas <strong>de</strong> iones <strong>de</strong> Cu 2+ , suponi<strong>en</strong>do que están disponibles los<br />

complejos cuprosos (Cu + ). Se ha sugerido que <strong>el</strong> rol d<strong>el</strong> complejo <strong>de</strong> Cu + es <strong>el</strong> <strong>de</strong> proveer una<br />

reacción catódica, <strong>en</strong> este caso permiti<strong>en</strong>do que ocurra la <strong>de</strong>zincificación. Estos resultados son<br />

consist<strong>en</strong>tes con <strong>el</strong> reconocimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> que las fallas por CBT <strong>de</strong> los latones no están limitadas a<br />

los ambi<strong>en</strong>tes que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> NH 3 .<br />

<strong>La</strong> evid<strong>en</strong>cia más dañina contra <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> ruptura <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula está dada <strong>en</strong> la Ref 5.<br />

En este estudio, la p<strong>el</strong>ícula <strong>de</strong>scolorida (oxidada) que se forma sobre un latón 70Cu-30Zn sin<br />

t<strong>en</strong>sión, durante una exposición por 48 horas <strong>en</strong> un <strong>el</strong>ectrolito con NH 4 OH-(NH 4 ) 2 SO 4 -CuSO 4 a<br />

un pH <strong>de</strong> 7,2 muestra una fractura transgranular cuando se fractura <strong>en</strong> aire. El mecanismo <strong>de</strong> la<br />

ruptura <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula informado predice que esas p<strong>el</strong>ículas podrían fracturar intergranularm<strong>en</strong>te.<br />

<strong>La</strong>s grietas íntergranulares no se propagan cuando una muestra t<strong>en</strong>sionada está inmersa <strong>en</strong> <strong>el</strong><br />

<strong>el</strong>ectrolito; <strong>en</strong> vez <strong>de</strong> <strong>el</strong>lo, se observa una rápida CBT intergranular. Estos hechos también<br />

dificultan la conciliación con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la ruptura repetida <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />

En 1972 se mostró por primera vez que la <strong>de</strong>zincificación d<strong>el</strong> latón 70Cu-30Zn ocurre <strong>en</strong><br />

la grieta durante la CBT <strong>en</strong> un medio con sales <strong>de</strong> amonio (Ref. 4). Más reci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te, se<br />

<strong>en</strong>contró que la <strong>de</strong>formación mecánica conduce a la <strong>de</strong>zincificación <strong>de</strong> las <strong>aleaciones</strong> 85Cu-15Zn<br />

y 70Cu-30Zn <strong>en</strong> un <strong>el</strong>ectrolito con NH 4 OH-(NH 4 ) 2 SO 4 (Ref.6). <strong>La</strong>s muestras no t<strong>en</strong>sionadas <strong>de</strong><br />

las mismas <strong>aleaciones</strong> no mostraron <strong>de</strong>zincificación. Posteriorm<strong>en</strong>te se mostró que la corrosión<br />

s<strong>el</strong>ectiva inducida por la <strong>de</strong>formación se produce <strong>en</strong> ambas formas, intergranular (<strong>cobre</strong>-zinc) y<br />

transgranular (<strong>cobre</strong>-níqu<strong>el</strong>- zinc) (Ref. 7). Estas observaciones indicaron que la corrosión bajo<br />

t<strong>en</strong>sión <strong>de</strong> las <strong>aleaciones</strong> <strong>de</strong> <strong>cobre</strong> esta íntegram<strong>en</strong>te r<strong>el</strong>acionada con la corrosión s<strong>el</strong>ectiva<br />

inducida por <strong>de</strong>formación.<br />

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