La corrosiÃ³n en el cobre y sus aleaciones - Universidad de ...

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mayor resistencia a la CBT, en ambientes específicos. Parte de esta información se encuentra en la literatura. En otros casos, investigadores interesados en ciertos objetivos específicos, tal como el diseño de una planta desalinizadora, o de la operación de una planta de energía, ocasionalmente escribieron artículos resumidos en donde citaban sus experiencias con aleaciones con diferentes composiciones. Tal información es útil pero cualitativa, y las condiciones o constituyentes ambientales que llevaron al agrietamiento son desconocidas. En las décadas pasadas, el estudio de la CBT ha sido muy acelerado, y las causas y mecanismos del comportamiento han sido tratados por cientistas de los materiales, fisicos, químicos, metalúrgicos e ingenieros mecánicos. Los estudios de laboratorio bajo condiciones controladas se han expandido; la ASTM ha desarrollado pruebas estandarizadas y los laboratorios han comparado sus datos. Como resultado de ello, ahora hay disponible considerable información cuantitativa en la literatura. En algunos casos esta información se obtiene con total conocimiento de los principios de la mecánica de la fractura. Los métodos de generación de datos sobre la CBT son numerosos e incluyen pruebas estáticas y dinámicas. a) Pruebas Estáticas. En las pruebas estáticas, la muestra es puesta bajo tensión mediante flexión y restricción de la muestra o al montarla en una máquina de ensayos de tracción. Los datos generados incluyen tiempo para la primera grieta, tiempo para la fractura o tiempo de relajación para una cierta fracción (por ejemplo, 50 a 80%) de la distancia entre los extremos de la probeta doblada. Varios ambientes con NH 3 son muy usados para pruebas de aleaciones de cobre, siendo la más común la solución de Mattson de pH 4,0, 7,2 y 10. Otros dos ambientes basados en NH 3 que producen condiciones de corrosión bajo tensiones muy agresivas son una solución de cobre con NH 3 , 0.5M, de pH 14, y una prueba con NH 3 húmedo. La solución con pH 14 se hace por descomposición de 3.18 gramos de polvos de cobre en 1litro de solución de NH 4 OH al 29,5%. La prueba de NH 3 húmedo requiere la construcción de una cámara con 100% de humedad relativa y se mantiene una concentración de gas NH 3 constante (Ref. 98). Una de las pruebas más simples de laboratorio para evaluar la CBT que proporciona gran cantidad de información es el ensayo con una probeta doblada en forma de U, en el que se mide la constante de resorte de la probeta en el tiempo, en la solución de prueba. Dos conjuntos de probetas de cada material se ejecutan de forma similar a la descrita en la Ref. 99. Una se ubica en la solución de prueba y la otra como control en el ambiente normal. Una constante de resorte constante en el tiempo indica que el material no es susceptible a la CBT en la solución de prueba, en ese periodo de tiempo. Una disminución de la constante con el tiempo indica que ha ocurrido CBT. Esto debería ser verificado mediante examen óptico del agrietamiento así como también un examen metalográfico de la muestra que determina el modo de agrietamiento. Un aumento de la constante indica que el lado de tracción de la muestra se disolvió a una velocidad más rápida que el lado de compresión debido a la disolución de asistida por la tensión. El examen revelará que la muestra se ha adelgazado y que la falla ocurrió a causa de una sobrecarga, no agrietamiento. Estos resultados indican que la solución es demasiado agresiva para producir CBT y que debería usarse otra solución para comparar el comportamiento frente a la corrosión bajo tensiones. 72
) Pruebas dinámicas. Durante la década pasada, hubo un gran movimiento hacia el uso de pruebas dinámicas, lo que condujo a que los valores pudieran ser aplicados cuantitativamente a los mecanismos de CBT propuestos. Primero a través de técnicas de baja velocidad de deformación. La aplicación de esta técnica para el entendimiento de la CBT comenzó a principios de la década de 1960 (Ref. 100). Un excelente resumen de la técnica de baja velocidad de deformación y sus aplicaciones para la CBT están dados en la Ref. 101. Este método usa muestras de prueba de tracción montadas en máquinas de marco rígido y deformadas a una velocidad entre 10 -7 a 10 -5 s -1 en presencia de un ambiente específico. Este rango de velocidades de deformación promueve la CBT, pero la ausencia de agrietamiento no es garantía de inmunidad para la CBT. Se usan varios métodos para asegurar los resultados cuando se observa CBT. Estos incluyen el área bajo la curva de tensión - deformación , tiempo de falla, velocidad de la grieta, y relación de la tensión de fractura en un medio de prueba con respecto a la tensión de fractura en aire. 73
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