Resistencia a la abrasión de recubrimientos sobre aleaciones de aluminio, obtenidos por inmersión y por ensayos electroquímicos a partir de líquidos iónicos

Abstract

Las conclusiones de este PFC son: 1. Se ha estudiado el comportamiento frente a la corrosión de la aleación Al6061 T6 en líquidos iónicos derivados con anión fosfonato, tanto en ensayos de inmersión como con ensayos electroquímicos. 2. Después de 192 horas de inmersión a temperatura ambiente en los líquidos iónicos LMP101, LMP102 y LEP102 no se han detectado signos de corrosión en la superficie del Aluminio ni una pérdida de peso apreciable. 3. Únicamente al aumentar la temperatura de los ensayos de inmersión a 60ºC se puede observar la aparición de burbujas en la cara inferior de las probetas, produciéndose pequeñas pérdidas de peso. Sí es posible apreciar un aumento de la rugosidad superficial para la probeta inmersa en LEP102. 4. Se han realizado las curvas de polarización anódica para los tres líquidos iónicos usados como electrolitos. Aunque los potenciales de corrosión y los ratios de corrosión obtenidos en los tres casos son muy similares, el comportamiento del Al 6061 es diferente para cada líquido iónico: a) En el caso del LMP101 la zona de pasivación es muy estrecha, produciéndose posteriormente un comportamiento activo del Aluminio aunque no llega a reaccionar con el líquido iónico. Este comportamiento puede atribuirse a la gran absorción de humedad que se produce para este líquido iónico y que parece interferir en la reacción entre el líquido iónico y el Aluminio. b) Para el LMP102 se obtiene una amplia zona de pasivación, dando lugar a la anodización del Aluminio y por lo tanto quedando la superficie protegida frente a la reacción con el líquido iónico. c) En el caso del LEP102, también se observa una zona de pasivación para, posteriormente, producirse un comportamiento activo donde se produce la reacción de la superficie del Aluminio con el líquido iónico. 5. Se ha comprobado que el comportamiento pasivo-activo observado para el LEP102 resulta favorable para la formación de capas de reacción sobre la superficie del Aluminio. La formación de esta capa puede acelerarse mediante la aplicación de un potencial en la zona donde comienza a producirse la transpasivación de la curva de polarización. En este caso este potencial es de –4 V, y el tiempo se ha estimado en 2 horas. 6. Se ha estudiado la evolución de la formación de la capa mediante el análisis de la curva Intensidad-tiempo, donde se ha comprobado que la misma se ajusta a una nucleación tipo 3D instantánea. 7. Mediante la obtención de probetas y el análisis en el SEM se ha podido comprobar que la formación de la capa parece producirse de la siguiente forma: a) Inicialmente se produce la erosión de la superficie del Aluminio, dejando al descubierto las partículas de segundas fases de la aleación. Estas partículas están compuestas principalmente de Al, Si, Mg y Fe. Esta fase se corresponde con el pronunciado incremento y descenso de la intensidad durante el ensayo de cronoamperiometría. b) Posteriormente, comienza a formarse una capa rica en P y O que va cubriendo la superficie del Al y las partículas de segundas fases. Esta fase corresponde con la zona horizontal de la curva de Intensidad del ensayo. c) Transcurridas 2 horas de ensayo se consigue que esta capa rica en P y O cubra la mayor parte de la superficie de ensayo. Un incremento en el tiempo no mejora la homogeneidad de la capa. 8. Se ha estudiado la resistencia al rayado de esta capa de reacción y se ha comparado con la del Aluminio sin recubrir. Se ha podido comprobar cómo la resistencia al rayado aumenta en un 85 % en las probetas recubiertas a 30 N de carga.