Evaluación de la corrosión de la aleación de aluminio 6063 protegida mediante el proceso de anodizado duro

Corrosion assessment of aluminium alloy 6063 protected by the hard anodizing process

El propósito de este trabajo es presentar las propiedades frente a la corrosión de la aleación de aluminio 6063 mediante el proceso de anodizado duro. En la obtención del recubrimiento se tienen como variables el tiempo de inmersión en el baño de ácido sulfúrico al 15% en peso a una temperatura de 0±3 ºC (20, 50 y 80 minutos) y la densidad de corriente (2,7; 4 y 5 A/dm2). El rango de espesores obtenidos va desde 23,3 hasta 125,5 micrómetros. Se midieron las microdurezas a la aleación y a los anodizados, obteniendo que con el proceso de anodizado duro, se alcanza una microdureza de hasta cinco veces el valon de la aleación sin recubrir. Para evaluar el comportamiento a la corrosión, se realizaron las pruebas de curvas de polarización (Tafel) y Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) sobre probetas de área superficie de 1 cm².

Introducción

El aluminio es el metal más abundante sobre la superficie terrestre. Se caracteriza por ser un metal altamente activo con el medio, pero también por generar una película de óxido (Al₂O₃ - Alúmina) en la superficie que lo protege del medio.  Esta    se caracteriza por ser uniforme, continua  y estable, debido a que se encuentra en estado de mínima energía, lo cual es de suma importancia para proteger al aluminio frente a la corrosión. Además, esa película es porosa y muy blanda, lo cual no permite aplicaciones ingenieriles, como en maquinaria o materiales que estén bajo esfuerzos que produzcan fricción o abrasión. Por tanto, se han investigado diferentes métodos para conseguir que el aluminio cumpla con estas propiedades (Camargo, 2006), (Giraldo, 2003). La oxidación anódica o normalmente conocida como anodizado, ayuda a controlar la porosidad de la película pero no aumenta la dureza, mientras que el anodizado duro ha sido el método más adecuado para obtener estas propiedades mecánicas tan solicitadas (Thompson, 1983) (Gorman, 2003).

El anodizado duro es un material que ha sustituido a los aceros y otros materiales en muchas aplicaciones, tales como en componentes para bombas, en donde debe resistir el contacto con arena y otros fluidos abrasivos; en componentes para automóviles como pistones y cilindros, en donde además de mejorar la resistencia al desgaste, provee resistencia a la corrosión; en poleas en donde se le prefiere sobre las fundiciones grises por su bajo peso, entre muchas otras. Tan solo en la industria automotriz, el uso del anodizado duro, permitió que el contenido total de partes de aluminio en un vehículo se incrementara en un 110%, desde 1991. Pese a esto, a nivel nacional la utilización más común que se da al anodizado es a nivel arquitectónico, mientras que el uso del anodizado duro se ve reducido tan solo a la protección de ollas (Fratila, 2002), (Metal Handbook, 1985).

En el presente trabajo se realizó el proceso de anodizado duro, presentando las mejoras que se obtienen en las propiedades a la corrosión y al desgaste de la aleación de aluminio 6063 en un baño de ácido sulfúrico (Valencia, 2003).

1. Desarrollo experimental

1.1 Probetas

La cantidad de probetas está relacionada con las variables de entrada que se tuvieron en cuenta. Las variables de entrada fueron: Tiempo de inmersión y la densidad de corriente; para cada una se tuvieron tres valores. Por tanto, son nueve probetas que se recubrieron, adicionalmente el sustrato de aluminio sin recubrimiento.