Cómo determinar cuáles son los productos de corrosión formados en las superficies de aleación

Gracias por el A2A.

Todos los productos de corrosión formados en una superficie de aleación serán compuestos de los elementos en la aleación y elementos en el medio ambiente. El compuesto que se forma puede depender no solo de las especies químicas presentes en el medio ambiente, sino también de la temperatura, el pH y otras aleaciones también presentes en el contacto eléctrico y electrolítico. Por lo tanto, es imposible responder esta pregunta en su totalidad sin mucha más información.

Si su aleación está en una mezcla de gases a alta temperatura, puede utilizar un diagrama de Ellingham para predecir qué productos de oxidación son estables.

Si su aleación está en agua, puede usar un diagrama de Pourbaix para predecir qué productos de corrosión son estables.

Tenga en cuenta que estos dos diagramas son representaciones visuales de conceptos termodinámicos . No le dicen nada sobre la cinética del proceso de oxidación / corrosión. A menudo es necesario comprenderlos para predecir el comportamiento real de una aleación.

Las técnicas de análisis de superficie a menudo utilizan la espectroscopía de electrones Auger (AES)

Este procedimiento proporciona información precisa de la composición en la superficie , así como profundidades definidas de hasta 100 Angstroms debajo de la superficie, lo que puede ser valioso para determinar el proceso de corrosión. (1)

Ejemplo: http://www.rockymountainlabs.com

(1) espectroscopia electrónica de barrena

La difracción de rayos X es una forma de determinar el producto de corrosión en una superficie. El instrumento de difracción de rayos X que utilicé en el Imperial College hace 15 años tenía una biblioteca computarizada de datos de difracción para una gran cantidad de compuestos. El instrumento pudo identificar automáticamente el producto de corrosión comparando el patrón de difracción de rayos X con la biblioteca de patrones de difracción.
Los instrumentos de difracción de rayos X no son prohibitivamente caros.
Debo agregar, XRD es el único método de análisis que proporciona fácilmente información sobre la composición de fase de los materiales sólidos. Por ejemplo, una mezcla de Fe3O4 (magnetita), alfa-FeO (OH) (goethita) y Fe5O7 (OH) x • 4H2O (ferrihidrita) puede identificarse y cuantificarse como tal, mientras que otros métodos de análisis solo revelarán que el producto de corrosión es a base de hierro (u otro elemento).
Además, la DRX puede distinguir fácilmente entre diferentes modificaciones cristalográficas de fases que tienen la misma fórmula química. Por ejemplo, los productos de corrosión ferrosa goethita, lepidocrocite, ferroxyhyte y akaganeite se pueden distinguir entre sí a pesar de que todos tienen la fórmula química FeO (OH).
La identificación de la composición de fase es crucial para la comprensión de los procesos de corrosión. Se construyen diferentes fases en diferentes condiciones y en diferentes entornos.

Por lo general, lo tiro al microscopio electrónico de barrido en el trabajo y ejecuto el programa de espectroscopía de rayos X de dispersión de energía que tiene, pero es posible que no tenga fácil acceso a uno de ellos. Usaría el método de Philip Howie, ya que debería darle una buena idea de lo que están hechos los productos de corrosión. Sin embargo, el SEM es un método más exacto, si tiene los medios, lo recomendaría encarecidamente.