¿Qué es la corrosión de metal líquido?

Corrosión de metal líquido
La corrosión de metal líquido es principalmente una forma física de ataque al sustrato metálico en lugar de un efecto químico.
Los tipos de corrosión de metal líquido incluyen:
1. Solución del metal estructural.
2. Difusión de líquido en metal sólido.
3. Formación de compuestos intermetálicos.
4. Transferencia masiva

La transferencia de masa es la más problemática ya que ocurre en prácticamente todos los sistemas de metal líquido. Sin embargo, la forma de ataque más peligrosa es la formación de compuestos intermetálicos en o debajo de la superficie del material estructural. Esto puede hacer que el componente estructural se agriete.

Históricamente, el plomo fundido y las sales fundidas se han utilizado para el tratamiento térmico de aceros. Más recientemente, estos materiales se han vuelto importantes como medios de transferencia de calor para la generación de energía, especialmente en plantas nucleares. Las aleaciones líquidas de Al, Bi, Pb, Mg, Na, Sn, Zn, Na -K e hidróxido de sodio fundido se han utilizado con éxito en las centrales nucleares como agentes de transferencia de calor. Todas tienen secciones transversales nucleares bajas.

Propiedades de los metales líquidos individuales:
1. Aleaciones de sodio, potasio y Na – K: los aceros inoxidables de aleación de 18Cr-8Ni y superiores brindan una buena protección tanto contra el metal líquido como contra la oxidación a altas temperaturas. Las aleaciones a base de Ni y Ni, como Monel y Hastealloys, también muestran una resistencia favorable. Tampoco la corrosión por estrés de sodio líquido agrieta los aceros inoxidables, Ni o Monel a 500 grados C. Sin embargo, en presencia de oxígeno, estos metales son muy corrosivos a altas temperaturas. Por lo tanto, se utilizan con frecuencia atmósferas de gas inerte.
Litio: Li, en general, es un metal líquido más agresivo que las aleaciones de Na, K o Na-K.
Magnesio: el acero y el hierro fundido contienen magnesio con éxito a altas temperaturas en máquinas de fundición a presión. Los aceros High Cr tienen una resistencia similar. Los aceros austeníticos son atacados por el Mg en su punto de fusión.
Mercurio: los aceros al 5% Cr y los aceros Si-Cr-Mo tienen una resistencia superior.
Aluminio: no se conocen metales o aleaciones inmunes al ataque de Al fundido.
Galio: Ga es uno de los metales líquidos más corrosivos. Solo los metales refractivos son capaces de resistir el ataque.
Plomo, Bismuto, Estaño y sus aleaciones:
El agrietamiento por corrosión bajo tensión es común en los materiales expuestos a estos metales fundidos. Las aleaciones de níquel, monel y cuproníquel poseen la mayor resistencia.

El ataque de fluido corrosivo sobre una superficie metálica estresada se llama corrosión de metal líquido.

CONDICIÓN: –

  • el metal debe estar completamente sumergido en el fluido
  • el metal debe estar muy estresado
  • suministro continuo de metal líquido

El ataque de metal líquido es específico para el medio ambiente y para el material.

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Si Hg está presente en el entorno que rodea una muestra de latón. Este Hg causa fragilidad y conduce a un ataque de metal líquido.

De manera similar, Zn se fragiliza en presencia de Hg.

Al se fragiliza en presencia de galio líquido.

EFECTO DE LA CORROSIÓN DE METAL LÍQUIDO: –

  • disminución de la ductilidad
  • el límite elástico y la resistencia a la fractura disminuyen

FACTORES QUE AFECTAN LA EMBRITACIÓN: –

  • composición de metal
  • naturaleza de las especies corrosivas
  • temperatura (directamente proporcional)
  • presencia de crack
  • naturaleza del crack
  • tamaño de grano

En caso de un grano más fino, el ataque del metal líquido es menor, pero en el caso de un grano más grueso, el ataque del metal líquido es mayor.

MECANISMO: –

  1. Espontáneo : – Si la energía superficial de la grieta es menor, es decir, la fuerza impulsora es menor, entonces la propagación de la grieta no puede ocurrir fácilmente.
  2. Mecanismo de disolución asistido por estrés: – Tanto el estrés como la corrosión ayudan en la propagación de grietas. Depende de si el producto mejora o reduce la velocidad de corrosión.

PREVENCION: –

  • Adición de elementos inhibidores corrosivos en el líquido.
  • recubriendo adecuadamente el material
  • disminuyendo el estrés y eliminando el estrés residual
  • adición de elementos que ayudan a formar una película de resistencia a la corrosión

CORROSIÓN DE METAL LÍQUIDO:
La destrucción de metal sólido o aleación debido a la acción química del metal líquido que fluye a altas temperaturas. Se lleva a cabo ya sea por la disolución de metal sólido por metal líquido o por penetración interna de metal líquido en el metal sólido.

¿Es esta corrosión de metal líquido la misma que el agrietamiento por licuefacción en Soldadura?