Corrosión de la aleacion Ni-20Cr y el acero T22 en sales fundidas de nitrato

En este proyecto de tesis, se reporta el comportamiento de la corrosión sobre la aleación Ni20Cr y el acero T22 a tres diferentes temperaturas en dos diferentes mezclas de sales eutécticas, 60% NaNO₃ – 40% KNO₃ y 54% NaNO₃ – 36% KNO₃ – 10 % La(NO₃)₃. Se realizaron pruebas de ganancia y pérdida de masa, así como pruebas electroquímicas que incluyen potencial a circuito abierto, resistencia a la polarización lineal, espectroscopía de impedancia electroquímica y curvas de polarización potenciodinámicas. Los resultados gravimétricos y electroquímicos indicaron una disminución en la resistencia a la corrosión con el incremento de la temperatura en ambos materiales y en ambas sales fundidas, en donde la aleación Ni20Cr mostró una menor velocidad de corrosión. La adición de 10% La(NO₃)₃ incremento la agresividad de la sal ocasionado por el incremento de la basicidad por una mayor descomposición de iones nitratos a iones nitritos. Los análisis complementarios de microscopia electrónica de barrido y difracción de rayos X , mostraron para el caso de la aleación Ni20Cr daño interno a 500°C en ambos medios, y se detectó la presencia de NiO, Cr₂O₃, NiCr₂O₄ sobre la superficie en la ausencia de La(NO₃)₃, y la presencia de La₂O₃ en presencia de La(NO₃)₃. Para el caso del acero T22 a 500°C en la sal sin La(NO₃)₃ se observó una capa de productos de corrosión cercana a las 50 micras compuesta por Fe₂O₃, Cr₂O₃, Fe₃O₄, y con la adición de La(NO₃)₃ se observó una capa de productos de corrosión alrededor de 25 micras formada por Fe₂O₃, Cr₂O₃, Fe₃O₄ La₂O₃, LaCrO₄, LaFeO₃.

In this thesis project, the behavior of corrosion on the Ni20Cr alloy and T22 steel is reported at three different temperatures in two different mixtures of eutectic salts, 60% NaNO₃ - 40% KNO₃ and 54% NaNO₃ - 36% KNO₃ - 10%. Mass gain and mass loss tests were performed, as well as electrochemical tests including open circuit potential, linear polarization resistance, electrochemical impedance spectroscopy, and potentiodynamic polarization curves. The gravimetric and electrochemical results indicated a decrement in corrosion resistance with the temperature rise in both materials and in both molten salts, where the Ni20Cr alloy showed a lower corrosion rate. The addition of 10% La (NO₃)₃ increased the aggressiveness of the salt caused by the increase in basicity due to a further decomposition of nitrate ions to nitrite ions. The complementary analysis of scanning electron microscopy and X-ray diffraction, showed for the case of the Ni20Cr alloy internal damage at 500°C in both media, and the presence of NiO, Cr₂O₃, NiCr₂O₄ was detected on the surface in the absence of La(NO₃)₃, and La₂O₃ in the presence of La(NO₃)₃. In the case of T22 steel at 500°C in the salt without La(NO₃)₃, a layer of corrosion products close to 50 microns was observed formed by Fe₂O₃, Cr₂O₃, Fe₃O₄ and with the addition of La( NO3)3 a layer of corrosion products was observed around 25 microns formed by Fe₂O₃, Cr₂O₃, Fe₃O₄ La₂O₃, LaCrO₄, LaFeO₃.