Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Apr 2004)
Aplicación del mecanismo de movilidad superficial a la corrosión bajo tensión de materiales H.C.P. en soluciones de yodo
Abstract
Stress corrosion cracking (SCC) susceptibility of some h.c.p. metals: titanium, zirconium and one of its alloys, Zircaloy-4, was investigated in iodine-methanol solutions. Slow strain rate tests were carried out until the rupture of the specimens, in some cases interrupted strain rate tests were conducted. SCC was observed in all the systems studied, but preceding crack propagation, intergranular attack was found in all cases, and this intergranular attack was due to anodic dissolution of the grain boundaries. The rate controlling step is the diffusion of iodine to the tip of the advanced crack. It was also demonstrated, that it is necessary to locally disrupt the passive film to induce SCC in these materials and this is done by the chemical effect of the iodine molecules on both, titanium and zirconium oxide film. Once the intergranular attack reaches a certain value, a transition to a transgranular cracking mode occurs. This last step was identified as the “true” SCC process. The surfacemobility SCC mechanism was applied to explain the results obtained.<br><br>Se estudió la susceptibilidad a la corrosión bajo tensión (CBT) de materiales hcp: titanio, circonio y Zircaloy-4, en soluciones de yodo en metanol, por medio de la realización de ensayos de tracción a velocidad lenta de deformación hasta rotura de la probeta o interrumpidos antes de que ella ocurra. En todos los sistemas se encontró CBT, pero previo a la propagación de las fisuras se determinó la existencia de ataque intergranular asistido por tensiones, debido a disolución anódica de los bordes de grano. El paso controlante del proceso global es la difusión del yodo complejado con la molécula de metanol al fondo de la fisura durante la propagación. Se demostró que es necesario que se produzca la rotura local de la película pasivante para inducir CBT en estos materiales. Este fenómeno es producido por el efecto químico del yodo sobre los óxidos de titanio y circonio. Cuando la profundidad del ataque intergranular alcanza un determinado valor, se produce la transición a un modo de propagación transgranular, que es el “ verdadero” fenómeno de CBT. Los resultados fueron analizados a la luz del mecanismo de CBT basado en la movilidad superficial.
