Estudio sobre el comportamiento a la corrosión del acero inoxidable austenítico con alto contenido de nitrógeno.
El acero inoxidable austenítico con alto contenido de nitrógeno tiene excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, y tiene ventajas únicas en la fabricación de herramientas quirúrgicas, materiales para implantes humanos, instrumentos de detección de campos magnéticos elevados, joyas y utensilios de cocina. El Ni es el elemento de aleación más utilizado en el acero inoxidable austenítico, pero desde el punto de vista del ahorro de recursos, evitando el magnetismo y las alergias humanas, el Ni en el acero inoxidable austenítico debe reducirse o eliminarse en la medida de lo posible. En este artículo, se estudió la corrosión uniforme, la corrosión intergranular, la corrosión por grietas, la corrosión por picaduras y el comportamiento de re-pasivación de acero inoxidable austenítico sin níquel con alto contenido de nitrógeno y manganeso (HNSS), y se investigaron los efectos de la deformación en frío y la sensibilización en la microestructura, las características de la película de pasivación y la resistencia a la corrosión de los HNSSS en comparación con el acero inoxidable 316L comercial (316LSS). Se analiza el mecanismo de corrosión relacionado.
Los materiales experimentales fueron 3 HNSS (A, B y C) y 316LSS comercial. El material se prepara mediante tratamiento con solución. La deformación en frío de algunas muestras de HNSS en solución sólida fue del 8%, 30%, 49% y 60%, respectivamente. Algunas muestras de HNSS y 316LSS se sensibilizaron a 650 grados durante 2 h. Después de pulir la muestra metalográfica a 1,5 μm, se grabó electrolíticamente en una solución de ácido oxálico al 10 % (fracción de masa), el voltaje de grabado fue de 12 V y el tiempo fue de 90 s.
Prueba de corrosión uniforme según norma ASTM G31; Ensayo de corrosión intergranular según norma ASTM A-262 Praice B; La corrosión por costura y la corrosión por picaduras se llevan a cabo de acuerdo con las normas GB/T 10127-2002 y GB/T 17897-1999, respectivamente. Las muestras observadas mediante microscopía electrónica de transmisión se pulieron mecánicamente en discos de 3 mm y se diluyeron hasta obtener las muestras observadas mediante electrólisis por doble pulverización. El voltaje de funcionamiento era de 20 V y la temperatura era de -30 grados. La morfología de la corrosión de la superficie de la muestra se observó y analizó mediante SEM y EDS. La fase precipitada de la muestra sensibilizada se analizó mediante difractómetro de rayos X. La composición química de la película pasivada se analizó mediante espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). El software XPSPEAK4.1 se utiliza para deducir la parte posterior e inferior de los datos XPS, el procesamiento de ajuste de subpicos, la calibración de picos y el cálculo del área integral.
Los resultados muestran que la resistencia a la corrosión uniforme y la resistencia a la corrosión intergranular de los HNSS en solución sólida son obviamente inferiores a la del 316LSS. El tratamiento de sensibilización no afecta la resistencia uniforme a la corrosión del acero, pero conduce a un fuerte debilitamiento de la resistencia a la corrosión intergranular, especialmente para el acero sin Mo. La resistencia a la corrosión y a las picaduras de los HNSS en solución sólida son mejores que las del 316LSS, especialmente las del acero Mo. La sensibilización conduce a la corrosión del intersticio y al debilitamiento de la resistencia a las picaduras. La deformación en frío introduce una gran cantidad de defectos microscópicos, lo que resulta en un adelgazamiento de la película de pasivación, una reducción de los óxidos estables en la película y una protección deficiente, lo que reduce la resistencia a las picaduras de los HNSS en la solución que contiene Cl-, pero mejora su re-rendimiento de pasivación. La fase χ fue precipitada por la sensibilización, la resistencia a la corrosión de los HNSS disminuyó, el rendimiento de la repasivación se deterioró y la deformación fue más significativa con el aumento del frío.
