Corrosion of the WE43 and MSR-B magnesium alloys in CO2

Corrosión de las aleaciones de magnesio WE43 y MSR-B en CO2

Se ensayó la cinética de oxidación de las aleaciones de magnesio WE43 y MSR-B en atmósfera de CO₂. La medición de la velocidad de oxidación se realizó con el método termo gravimétrico continuo en la temperatura de fusión eutéctica (530 °C). Esta temperatura se definió con el método calorimétrico diferencial de barrido (DSC). Los productos de corrosión se analizaron con los métodos de microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS). En la aleación WE43 se está creando una doble capa de incrustación, con buenas propiedades protectoras. Bajo la capa de cascarilla se produce la oxidación interna de la aleación. La capa de óxido en la aleación MSR-B es fina e irregular.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de magnesio se utilizan normalmente a temperatura ambiente. Sin embargo, durante la fusión y la fundición, las aleaciones se exponen a altas temperaturas. Esto cambia las propiedades químicas y el estado de la capa superficial del producto [1 - 4]. Se encontró [5], que el estadio inicial de la reacción del magnesio con el oxígeno procede en tres etapas: quimisorpciones de oxígeno en la superficie del magnesio, creación y coalescencia de secreciones de óxido, creación de una capa compacta de óxido. Normalmente las aleaciones de Mg se funden en una capa de gas protector (CO₂ , SO₂ , SF_{6 )}, para evitar la oxidación [6, 7]. El berilio y el calcio son elementos eficaces que aumentan la durabilidad de la oxidación. Se descubrió que de 3 a 8 ppm de berilio pueden aumentar sustancialmente la resistencia de las aleaciones de Mg a la oxidación [8].

Fan y otros [9] demostraron que la adición de 0,3 % en peso de Ca provoca un aumento de la temperatura de combustión del magnesio puro de 120 ºC. Sin embargo, a pesar de la alta temperatura de combustión, las aleaciones de Mg actuales con las adiciones de berilio y calcio no han encontrado ningún uso en la industria, debido a las pobres propiedades mecánicas y la toxicidad del berilio. Las últimas investigaciones muestran que el itrio puede aumentar la resistencia a la oxidación de las aleaciones de Mg y sus propiedades mecánicas. Para crear la capa de óxido exterior Y₂ O₃ , la concentración de itrio en la aleación debe ser superior al 8%, lo que aumenta el coste del producto [10].

El objetivo del trabajo era comparar la resistencia a la corrosión de las aleaciones de magnesio WE43 y MSR-B en una atmósfera que contiene dióxido de carbono, a una temperatura próxima a la temperatura de fusión eutéctica. 

MATERIALES Y MÉTODOS DE ENSAYO

Los ensayos de corrosión se realizaron con las aleaciones de magnesio WE43 y MSR-B. Las aleaciones analizadas se diferenciaban por su contenido en itrio y plata (Tabla 1).