Comportamiento electroquímico de aleaciones nanocristalinas de base hierro obtenidas a partir de vidrios metálicos

Rogelio O. Di Santo.

2002.

115 h. : ilustraciones ; 30 cm. .

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 2002.

Resumen: El desarrollo de aleaciones amorfas y nanoestructuradas ha cobrado gran importancia en los últimos años debido a las diversas aplicaciones que pueden originarse a partir de sus propiedades especiales. En este sentido, han recibido especial atención los materiales nanocristalinos derivados de la cristalización de aleaciones amorfas de base Fe-B, obtenidas por técnicas de solidificación rápida. De esta forma ha surgido una familia de aleaciones conocida como "FINEMET", de las cuales la más estudiada es aquella composición debido a sus interesantes propiedades físicas y químicas derivadas de su estructura metalúrgica particular. Esta aleación nanoestructurada, obtenida por tratamiento térmico de la correspondiente aleación amorfa, presenta una fase nanocristalina alfa-Fe(Si) constituyendo granos con un tamaño aproximado de 10 nm, los cuales se encuentran embebidos en una matriz amorfa residual enriquecida en Cu y Nb. Durante este proceso de devitrificación parcial de la aleación, el Cu facilita la nucleación de los nanocristales y el Nb estabiliza la fase amorfa residual retardando la velocidad de crecimiento de los nanogranos. En cuanto al comportamiento electroquímico, se conoce que la adición de al menos 4 at por ciento de Cr, constituyendo la aleación , mejora notablemente su resistencia a la corrosión y facilidad de lograr un estado pasivo, debido a la formación de un film protector constituido principalmente por oxihidróxido de cromo hidratado. El comportamiento frente a la corrosión de las aleaciones amorfas es altamente sensible a la presencia de nanocristales en la matriz amorfa. Por lo tanto, es de esperar que los granos ultrafinos de las aleaciones nanocristalinas, obtenidas por cristalización a partir del estado amorfo, cambien su comportamiento electroquímico. El presente trabajo de tesis, el cual forma parte de un proyecto que se desarrolla en forma conjunta entre el Instituto de Ingeniería Electroquímica y Corrosión, de la UNS y el Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la Universidad de País Vasco (España), ha tenido como finalidad, determinar la influencia de la fracción de fase cristalina y amorfa presentes en la aleación sobre la facilidad de lograr un estado pasivo frente a un medio corrosivo. Como técnicas de caracterización se han utilizado Microscopía por Fuerzas Atómicas (AFM), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC), Difracción de Rayos X (DRX) y técnicas electroquímicas convencionales, empleando una solución de 2 M HCI como medio agresivo para la evaluación del comportamiento electroquímico. Partiendo de muestras en estado amorfo, se obtuvieron diferentes grados de nanocristalinidad por tratamiento isotérmico a distintas temperaturas, observando cómo, ese grado de cristalización varía con el tiempo de tratamiento térmico. La fracción nanocristalina constituida por alfa-Fe(Si) fue cuantificada por DSC, determinándose además la morfología y distribución de los nanogranos por AFM. Los resultados electroquímicos, cotejados con los obtenidos por DSC y AFM, indicarían que el aumento del número de nanocristales de alfa-Fe(Si) presentes en la aleación, se correlaciona con una mayor facilidad para lograr un estado pasivo en un medio fuertemente corrosivo como el considerado. Esta mayor resistencia a la corrosión puede explicarse por un incremento en el tenor de Cr de la matriz amorfa remanente que rodea los nanocristales. Esto facilitaría la formación de los oxihidróxidos de cromo que actúan pasivando la interfase metal/solución. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Sobresaliente - 10 (diez) Fecha: 16/8/02

Incluye referencias bibliográficas.